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통합검색 " 아바쿠스"에 대한 통합 검색 내용이 110개 있습니다
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복합소재 공정 전반의 가상 프로세스 체인
시뮤텐스 소프트웨어를 활용한 복합소재 해석 (1)   2019년 독일 KIT(카를스루에 공과대학교) 박사 출신의 졸업생 3명이 시뮤텐스(SIMUTENCE)라는 가상 복합재 해석 솔루션 회사를 설립하였다. 시뮤텐스는 상용 FEA(유한요소해석) 툴에 연결되는 맞춤형 시뮬레이션 방법을 포함한 설계 및 엔지니어링 서비스를 자동차, 항공우주 산업 뿐만 아니라 스포츠 용품/레크리에이션 분야까지 광범위하게 제공하고 있다. 이번 호부터 3회에 걸쳐 시뮤텐스 시뮬레이션 소프트웨어의 상세 기능, 모듈, 사례 등에 대해 소개한다.   ■ 자료 제공 : 씨투이에스코리아, www.c2eskorea.com   가상 프로세스 체인 시뮤텐스는 엔지니어링 컨설팅 및 시뮬레이션 작업을 제공하고, 아바쿠스(Abaqus) FEA 툴 등 맞춤형 플러그인을 개발 및 공급하며 금속 설계를 복합재로 변환하는 방법, 재료 및 프로세스 기술을 선택 및 최적화하는 방법을 포함한 통합 패키지를 개발 및 공급한다. 지난 2023년 3월에는 한국 및 아시아 지역의 독점 공급, 판매 및 교육, 기술지원 파트너로 씨투이에스코리아를 선정해, 국내 고객을 대상으로 솔루션을 제공하고 있다. 시뮤텐스는 다양한 열경화성 및 열가소성 복합재는 물론 하이브리드 금속/복합재 구조까지 시뮬레이션 기술을 지원하고 있다. 그리고 까다로운 엔지니어링 문제로 어려움을 겪고 있는 고객을 위해 FEA 구조 해석 시뮬레이션 소프트웨어인 아바쿠스 및 사출.압축.오버몰딩 성형 해석 시뮬레이션 소프트웨어인 몰드플로우(Moldflow)와 같은 프로세스 시뮬레이션 코드를 사용한다. 이러한 표준 도구가 적합하지 않거나 고객이 다른 유형의 엔지니어링 솔루션을 필요로 하는 경우, 특정 요구 사항을 충족하는 맞춤형 도구도 개발 가능하다. 시뮤텐스의 임무는 복합재 부품 설계자와 제조업체가 가상 프로세스 체인을 통해 경량 부품과 공정을 개발하고 최적화하도록 돕는 것이다. 따라서, 각 기업 및 현장에서 사용하는 맞춤형 가상 프로토타이핑 시뮬레이션 툴의 정확성과 신뢰성 때문에 물리적 테스트를 여러 번 반복하는 불편함과 비용과 시간과 인력을 줄일 수 있다.     일반적으로 초기 제품 개발 단계는 엔지니어링 목표를 정의한 다음, 모든 기능적 요구 사항을 충족하는 재료별 설계를 개발하는 것부터 시작한다. 다음으로 공정 시뮬레이션을 적용하여 제조 가능성을 확인하고, 적합한 가공 매개변수를 선택하고, 기존 제조 효과(예 : 성형 또는 충진으로 인한 섬유 배향)와 결함(예 : 주름, 드라이 스팟(dry spot), 충진 문제 등)을 예측한다. 프로세스 및 구조 시뮬레이션을 위한 고급 모델링 기술과 제조 효과를 후속 시뮬레이션 단계로 지속적으로 이전할 수 있도록 구축한 인터페이스는 상용 소프트웨어 아키텍처의 모델링 기능을 향상시킬 수 있다. 치수 정확도는 복합재 설계에서 중요한 문제가 될 수 있으므로, 변형 및 열역학적 분석(경화/결정화 동역학 포함)을 적용하여 치수 변화를 예측하고 잔류 응력을 평가한다. 마지막 단계는 설계가 하중 요구 사항을 충족하는지 확인하고 강성을 결정하며 파손 시점 및 시작 및 초기 파손 모드 분석을 제공하기 위해 구조 해석을 수행하는 것이다.   공정 시뮬레이션 전문성 섬유 강화 복합재의 구조적 거동은 제조 효과에 의해 뚜렷이 영향을 받으므로, 가상 프로세스 체인을 적용함으로써 구조적 성능에 대한 제조 효과를 고려할 수 있다. 이러한 가상 설계 루프는 정확성과 신뢰성으로 인해 여러 차례의 설계 및 물리적 부품 테스트를 제거하여 개발 시간과 리소스를 줄이는데 도움이 된다. 우리는 중립적인 교환 형식으로 운영하기 때문에 고객이 현재 사용하고 있는 다양한 소프트웨어 패키지에 연결할 수 있다. 시뮤텐스는 열성형(thermoforming) 시뮬레이션, 압축 성형 시트(SMC)의 충전 시뮬레이션, 매핑 및 균질화를 위한 인터페이스용 플러그인 기능을 아바쿠스 FEA 제품군에서 사용할 수 있도록 추가하였다. 복합재 시뮬레이션에 대한 전문 지식과 KIT의 스핀오프라는 배경을 통해 최첨단 시뮬레이션 방법을 지원할 수 있다는 점을 내세운다.     SimuFill 시뮤필(SimuFill)은 성형 프로세스 모델링을 위한 기존 소프트웨어 아키텍처(아바쿠스 및 몰드플로우 플러그인)를 개선하여 고급 압축 및 사출 성형 분석이 가능하다. 시뮤필을 통해 제공되는 몰드플로우 추가 기능으로 pvT 거동을 경화도의 함수로 모델링할 수 있으며, 사출 및 압축 성형용 열가소성 및 열경화성 수지에 대한 결정화 및 경화 역학을 각각 예측하는 것이 포함된다.     ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.
작성일 : 2024-04-01
복합소재 드레이핑 해석, Laminate tools, PlyMatch 
복합소재 드레이핑 해석, Laminate tools, PlyMatch  주요 CAE 소프트웨어 소개    ■ 개발 : Anaglyph, www.anaglyph.co.uk ■ 자료 제공 : 씨투이에스코리아, 02-2063-0113, www.c2eskorea.com Laminate Tools(라미네이트 툴즈)는 복합소재 구조의 설계, 분석, 제조를 통합하는 혁신적인 소프트웨어 제품이다. 플라이(ply) 정의를 위한 높은 수준의 드레이핑(Draping) 시뮬레이션 기능을 기반으로 FE 분석 및 제조 데이터 생산을 위한 전/후처리기(Pre & Post Processor)이다. 영국의 Anaglyph(애너글리프)는 Laminate Tools 외에도 PlyMatch, LAP, CoDA 등의 장비 및 프로그램을 개발하고 있다. 1991년 이래로 전 세계 수백 명의 복합소재 전문가가 입증한 핵심 기술을 포함하고 있다. 초기 복합재료 소재의 초기 형상에서부터 제조 시 결함이 예측되는 부분(주름, 찢어짐)을 미리 확인함으로써 빠른 제품 설계 시간의 단축 및 시행착오를 절감할 수 있다. 항공, 모터 스포츠, 해양 및 복합재 수리 관련 분야에서 유용하게 사용되고 있다. 1. 제품의 주요 특징 Laminate Tools는 솔리드웍스, 나스트란, 앤시스, MSC 파트란, 피맵, 아바쿠스, 하이퍼웍스, 파이버심(FiberSIM) 등 업계 표준 인터페이스와 호환이 가능하다. 플라이 기반의 물리적 특성을 반영하는 라미네이트의 신속하고 정확한 특성 파악이 가능하다. 정확한 매뉴팩처링 데이터를 생성한다.(플라이 플랫 패턴) 강력한 복합 소재 시각화 기능을 제공하며 단순히 설계를 검토하고 복합재 속성을 검토해야 하는 번거로운 부분을 쉽고 정확하게 해결할 수 있다. 2. 주요 기능 선택한 유한요소해석(FEA) 전처리기 응용 프로그램을 사용하여 FE 메시를 만든 다음, Laminate Tools를 사용하여 복합 직물로 메시를 드레이핑하고 전체 구조에 대한 레이업을 작성할 수 있다. 또는 임의의 CAD 시스템을 사용하여 서피스와 커브를 정의한 다음 Laminate Tools를 사용하여 재료 드레이핑 시뮬레이션을 수행할 수 있다. 특히 솔리드웍스, 라이노, 피맵(Femap) 또는 하이퍼메시와 제공되는 임베디드 인터페이스를 사용하여 플라이를 정의한 다음 단일 작업으로 Laminate Tools로 전송할 수 있다. Laminate Tools로 레이업(Layup)을 작성한 후 이를 사용하여 플라이 정보를 FE 분석에 적합한 계층화된 재료 특성으로 변환하고, 선택한 FEA 응용 프로그램에서 정보를 사용할 수 있다. FE 분석의 결과를 복합 재료에 특유의 방식으로 후처리한다. 예를 들어, 전체 글로벌 플라이를 개별적으로 조사할 수 있다. 제조 시 플라이 정보를 사용할 수 있다. 플라이 매치 또는 레이저 장비를 사용하여 중첩 및 절단을 위한 플랫 플라이 패턴을 내보내거나, 제조 중에 금형 표면의 플라이 아웃 라인을 투영한다. 설계 중에 구조적 특성을 보고 검토하고 승인하고 부서 또는 파트너/업체 간에 정보를 디지털 방식으로 전달할 수 있다. 구조에서 최대한 벗어나 오류를 최소화하고 구성 요소 성능에 대한 확신을 극대화한다. 3. 도입 효과 Laminate Tools는 복합재 설계 전문가를 대상으로 하는 강력한 프로그램이다. 설계-해석-체크-생산으로 이어지는 구조 설계의 전반적인 프로세스를 다루지만 특히 복합 재료 기능에 중점을 두고 있다. 사용자는 거의 모든 CAD 시스템에서 표면 모델을 가져와서 복합재료, 플라이 및 레이업을 정의할 수 있다. 입증된 드레이핑 시뮬레이션 알고리즘을 사용하여 잠재적인 제조상의 어려움을 확인함으로써 플라이 생산성을 즉시 평가할 수 있다. 4. 주요 고객 사이트 한국탄소산업진흥원 등     좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기   
작성일 : 2023-10-28
필라멘트 와인딩 해석, Cadfil
  주요 CAE 소프트웨어 소개 필라멘트 와인딩 해석, Cadfil   ■ 개발 : Crescent Consultants Ltd, www.cadfil.com/index.html ■ 자료제공 : 씨투이에스코리아, 02-2063-0113, www.c2eskorea.com 수소연료전지전기차(FCEV) 안전성에 대한 소비자 관심이 증가하고 있는 가운데 압축수소가스를 저장할 수 있는 연료탱크 제작에도 관심이 집중되고 있다. 기존 차량용 연료 탱크의 경우 금속으로 이루어져 있어서, 700 bar 고압의 수소 충전 시 금속 피로도가 발생되어 짧은 수명으로 이어진다. 그러므로 경량화 이점을 가지고 있는 동시에 복원력까지 뛰어난 복합재 형태인 섬유강화플라스틱 소재가 압축수소저장용기에 적합하다. 다양한 환경에서 압축수소저장용기의 안정성을 확보하기 위해서는 공정 및 구조 시뮬레이션을 통해 제품 설계에 대한 사전 검증 절차가 진행되어야 한다.  1983년도에 설립된Crescent Consultants 사는 필라멘트 와인딩 오프라인 프로그래밍 시스템 Cadfil 제품을 개발하여 40년에 가까운 경험을 바탕으로 최신 Windows 시스템에서 작동하는 세계 최고의 와인딩 소프트웨어이며 글로벌 고객 기반의 변화하는 요구를 충족하기 위해 지속적으로 개발 진행에 있다.  1. 제품의 주요 특징 캐드필(Cadfil)은 컴퓨터로 제어되는 필라멘트 와인딩 장비를 위해 와인딩 패턴 및 장비 경로를 생성할 수 있는 독립 소 프트웨어이다. Cadfil FEA interface Export Options 기능을 통해 유한 요소 형상 정보와 같은 데이터를 작성하여 구조 해석 프로그램으로 가져올 수 있다.  Cadfil은 현재 나스트란(Nastran) 벌크 데이터 파일(BDF), ESACOMP 형식 및 수많은 테이블 형태의 데이터 형식을 포함하는 다양한 솔루션을 제공한다. 또한 나스트란(Nastran), 파트란 (Patran), 피맵(Femap), 하이퍼웍스(HyperWorks), 옵티스트럭트(Optistruct), 아바쿠스(ABAQUS) 및 앤시스(ANSYS)와 같은 시스템에서 사용하도록 Cadfil에서 데이터 생성이 가능하다. 따라서, Cadfil은 특정 형상에 대해서 최적화된 와인딩 패턴 및 섬유/장비 경로 설계를 완료하고, 이후 선택한 구조 해석 프로그램 에서는 사용자가 하중, 구속 조건 및 해석 제어 옵션과 같은 다른 속성을 별도로 작성해야 한다.  Cadfil 소프트웨어는 2축부터 범용 6축 로봇까지 포함한 다양 한 컴퓨터 제어 필라멘트 와인딩 장비의 유형 및 제어 시스템에 맞 게 구성할 수 있다. 1. 주요 기능 (1)맨드릴(Mandrel) 및 장비 이간거리(Envelope) 생성 ■ X, R 좌표의 형태로 데이터 포인트의 입력에 의해 정의 가능(X는 맨드릴의 회전축을 따른 위치이며 이 위치에서 구성 요소의 반경은 R로 정의)  ■ DXF 포맷 파일 등을 통해 CAD 프로그램(예 : 오토캐드)에서 가져 오기 기능 포함  ■ 구조 해석을 위해 3차원 표면 메시 자동 생성  ■ 장비 이간거리에 대한 기본 값 자동 생성   (2) 섬유(Fiber) 경로 설정 ■ 축 대칭 맨드릴 원점 기준으로 초기 시작점 및 섬유 방향을 입력하 면 섬유의 경로 결정 ■ 안정적이고 슬립이 없는 경로로 섬유를 맨드릴에 감기 위해 측지 (geodesic) 및 마찰 수정 측지(frictionally modified geodesic) 경로 생성 가능 ■ 측지 경로 : 해당 표면 위의 최단 거리에 따라 표면의 두 점을 연결하 는 궤도로서 섬유가 이 경로로 당겨질 경우 미끄러지지 않으며, 섬유를 안정적으로 유지하기 위해 마찰은 필요하지 않음  ■ 마찰 수정 측지 경로 : 측지 경로에서 편차의 방향 및 양은 형상 및 맨드릴-섬유-수지 간의 마찰에 의해 결정됨   (3) 장비(Payout) 경로 설정 ■ 구성 요소 표면의 섬유 경로를 와인딩 장비가 이동하도록 구속된 정 격 제어 표면(장비 이간거리)에 매핑하는 절차 ■ 섬유 경로 데이터 파일을 읽고 맨드릴 기준으로 장비 위치 계산  ■ 하나의 층에 대한 최소 두께 및 섬유의 총 길이 표시  ■ 맨드릴을 완전히 덮는데 필요한 최소 사이클 수를 계산  ■ 여러 경로를 장비에서 자동 순서로 감기 위해 하나의 와인딩 프로그 램의 끝을 다음 와인딩의 시작 부분에 연결하는 경로 결합(joining path) 생성  ■ 일련의 payout 파일을 결합 후 제어 파일(control file : *.CTL) 에 합침  ■ payout path 데이터를 그래픽으로 나타내 기계 위치, 밴드 구조 확인이 가능하며 와인딩을 애니메이션으로 재생 가능   (4) 수치 코드 변환(post-processing) 및 와인딩 제어 장비 전송 ■ 제어 파일(control file) 사용을 통해 장비 제어(Numerical Control : NC) 데이터를 편집할 필요 없이 모든 레이어에 대해 완벽한 와인딩 프로그램 생성 가능  ■ 관련 와인딩 장비 컨트롤러와 호환되는 기계 명령어로 변환되며, 특 정 와인딩 장비 유형 및 요구 사항에 대해 구성 가능함  ■ NC 가공 프로그램은 ASCII 형식 파일이며 모든 Cadfil 데이터 파 일과 마찬가지로 쉽게 편집 가능  ■ 독점 파일 전송 소프트웨어 통해 NC 컨트롤러에 NC 파일 전송된 후 와인딩 장비 제조업체의 지침에 따라 프로그램 실행   2. 도입 효과 Cadfil은 필라멘트 와인딩 장비를 제어할 수 있도록 정확도 높은 CNC 가공 프로그램을 생성하기 위한 CAD 패키지이다. 또한, 성 형 해석 결과를 바탕으로 FEA 인터페이스를 통해 제품의 구조, 충 돌 및 충격 해석을 다양한 구조 해석 툴과 연계해 섬유 배열에 대한 정보를 보다 정확하게 해석에 반영될 수 있다.  4. 주요 고객 사이트 ■ 바스텍, KENC, 가천대학교, 현대라이프보트, 태광후지킨, 피코산업, 현대자동차 등   좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 
작성일 : 2023-02-05
시뮬리아 아바쿠스와 아이사이트를 활용한 배터리 시뮬레이션
전기자동차 배터리 셀 구조해석용 등가물성 도출   최근 전기차, 수소전기차와 같은 친환경 자동차의 필요성이 증가함에 따라 배터리 성능에 대한 요구사항 역시 크게 증가하고 있다. 특히, 차량 충돌해석과 같은 대단위 해석 모델에서는 연산 비용 감소를 위한 배터리 셀 젤리롤의 등가물성에 대한 연구가 이루어지고 있다. 이번 호에서는 시뮬리아 아바쿠스(SIMULIA Abaqus)와 아이사이트(Isight)를 활용하여 젤리롤의 등가물성을 도출한 사례를 소개한다.   ■ 강주연 다쏘시스템의 SIMULIA Tech Sales 팀에서 근무하고 있다. 서울과학기술대학교 기계시스템디자인공학부를 졸업하였으며, 석사과정 동안 유한요소해석을 활용한 균열의 응력확대계수 계산 연구를 수행하였다. 이메일 | Juyeon.KANG@3ds.com ■ 임영빈 다쏘시스템의 APAC SIMULIA support team에서 근무하고 있다. 서강대학교에서 기계공학 학부 및 석사과정을 마쳤으며, 석사과정 동안 유한요소해석을 활용한 초음파 피닝 잔류응력 예측 모델을 연구했다. 이메일 | Youngbin.LIM@3ds.com 링크드인 | www.linkedin.com/in/lyb0684   배터리의 안정성은 전기자동차의 다른 성능보다 우선적으로 보장되어야 하며, 특히 차량 충돌과 같은 극한 상황에서도 차량 배터리는 구조적 건전성을 가져야 한다. 이에 따라 구조해석을 통한 안정성 평가가 필수적이나, 젤리롤의 복잡한 구조 및 재료층을 그대로 모사하는 것은 해석 모델의 크기를 증대시켜 실용성이 떨어진다. 따라서 차량 충돌해석과 같은 대단위 해석 모델에서는 연산 비용 감소를 위한 배터리 셀 젤리롤의 등가물성에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.(그림 1) 등가물성이란 여러 겹의 박막이 말려 있는 구조를 일일이 모델링하지 않고 단순한 원통으로 모사하는 대신에, 실제 젤리롤의 구조적 변형 상태를 대변할 수 있는 물성을 의미한다. 등가물성은 재료 항복 모델을 가정한 후, 실험 하중-변위 곡선을 활용하여 실험 결과와 해석 결과가 일치하도록 물성 파라미터를 보정하여 도출된다.   그림 1. 전기자동차의 충돌해석(Léost and Boljen, 2014)   젤리롤의 재료 특성 및 항복모델 배터리 셀 내부에 위치한 젤리롤은 절연체, 음극재, 양극재, 금속 포일을 엮어 와인딩 공정으로 제작되는 복합소재이며(그림 2) 구조적 특성에 의해 두 가지 특징적인 소성거동을 보인다. 첫 번째는 정수압 응력에 의해 소성변형이 발생하는 압력의존성이다. 금속 재료는 정수압 응력에 의해 소성변형이 발생하지 않기 때문에 보통 폰 미제스(Von-Mises) 항복곡면을 이용하여 소성거동을 모사한다. 반면 젤리롤의 경우 음극재 및 양극재에 다량의 기공이 포함되어 있기 때문에, 정수압에 의해 소성변형이 발생할 수 있다. 두 번째는 인가된 하중의 방향에 따라 항복응력이 달라지는 이방성 거동이다. <그림 2>에서 볼 수 있듯이 젤리롤은 반경 방향과 축 방향으로 재료의 배열이 다르며, 축 방향으로 더 높은 강성을 갖는다. 아바쿠스(Abaqus)는 crushable foam 소성모델(압력의존성)에 potential 옵션(이방성)을 추가하여 젤리롤의 두 가지 특성을 동시에 고려할 수 있다. 소성물성 파라미터는 가공경화곡선을 모사하기 위한 5 변수(εo, n, A, B, m), 항복곡면의 형상을 결정하기 위한 3변수로(kc, kt, R) 총 8 개이며 (그림 3) 실험-해석 간 하중-변위 곡선의 차이를 최소화하는 파라미터를 아이사이트(Isight)로 도출하였다.    
작성일 : 2022-06-02
[피플 & 컴퍼니] 시뮬레이션 기술 기업, 브이이엔지
산업의 변화에 맞춰 전문화된 CAE 기술과 경험 제공한다   브이이엔지는 2007년 설립 후 지금까지 다쏘시스템의 시뮬리아를 중심으로 CAE 솔루션과 기술 지원에 집중해 왔다. 멀티피직스, 클라우드, 인공지능(AI) 등 숨가쁘게 변화하는 시뮬레이션 분야의 흐름에 맞춰 변화를 두려워하지 않으면서도, CAE 분야에 집중해 꾸준히 기술력을 다져 온 ‘뚝심’은 브이이엔지가 가진 큰 자산이 되고 있다.  ■ 정수진 편집장   솔루션과 기술 역량의 시너지가 성장의 원동력 브이이엔지는 2007년 설립 후 2008년에는 ‘시뮬리아(SIMULIA)’의 국내 파트너 계약을 맺고, 지금은 다쏘시스템의 시뮬레이션 브랜드가 된 시뮬리아 솔루션의 공급과 엔지니어링 컨설팅에 집중하는 CAE 전문 기업이다. 다쏘시스템의 다른 국내 파트너사와 다른 점이라면, CAE 및 시뮬레이션 분야에만 집중하고 있다는 것이다. 브이이엔지의 김창훈 대표는 “물론 어려운 시기도 있었지만, CAE 분야의 전문성을 꾸준히 강화한 것이 지금에 와서 보면 옳은 판단이었다고 생각한다. CAE 시장의 주요 솔루션인 시뮬리아의 기술과 높은 엔지니어 역량이 만들어 내는 시너지가 브이이엔지의 안정적인 성장에 중요한 기반이 되었기 때문”이라고 짚었다. 그는 “기술지원 및 세일즈 인력의 대부분이 기계공학 및 전자공학 분야의 석·박사 학위를 갖고 있으며, 국내 주요 대기업에서 해석 업무를 경험한 엔지니어링 역량을 갖추고 있다”면서, “CAE는 소프트웨어를 사용해 해석하는 것이 끝이 아니라, 해석의 과정과 결과를 이해하는 것이 중요하다. 이런 측면에서 유능한 인력들이 기술과 경험에 기반한 세일즈를 전개함으로써 꾸준한 기업 성장이 가능했다”고 소개했다. 시뮬레이션 분야에 특화된 교육 프로그램과 기술 자료 발간도 브이이엔지가 내세우는 강점이다. 김창훈 대표는 “특히 20개 이상의 시뮬리아 교육 과정은 국내 다쏘시스템 파트너사를 통틀어 가장 폭넓은 내용을 제공하는 것이 특징”이라고 소개했다.   ▲ CAE에 집중해 솔루션 기술과 엔지니어링 역량을 결합해 온 것이 브이이엔지가 꼽는 성장의 원동력이다.   멀티피직스 CAE부터 특화 솔루션까지 폭넓게 제공 다쏘시스템은 CAE 및 시뮬레이션 솔루션을 꾸준히 추가하면서 시뮬리아 브랜드를 확장하고 있다.  자동차 산업에서 많이 쓰여 온 범용 유한요소 해석 소프트웨어 아바쿠스(Abaqus)를 비롯해 최적화 및 자동화 소프트웨어 아이사이트(Isight), 위상최적화 소프트웨어인 토스카(Tosca), 피로해석 소프트웨어인 에프이세이프(fe-safe), 다물체 동역학 해석 소프트웨어 심팩(Simpack), 전자기장 해석 소프트웨어 CST, 유동해석 소프트웨어인 엑스플로(XFlow)와 파워플로(PowerFLOW), 1D 시뮬레이션 및 시스템 모델링을 위한 다이몰라(Dymola) 등 시뮬리아 솔루션 포트폴리오는 꾸준히 확대되어 왔다. 이외에도 브이이엔지는 아바쿠스를 기반으로 하는 다양한 서드파티 솔루션을 공급하고 있다. 서드파티 솔루션에는 압력용기용 복합재 해석을 위한 WoundSim, 용접 시뮬레이션을 위한 CustomWeld, 고무 피로 해석을 위한 Endurica, 열처리 해석을 위한 Dante, 스트레인게이지 활용 해석을 위한 Trueload 등이 있다. 아바쿠스 솔버에 기반한 서드파티 솔루션의 판매 계약을 다수 진행하면서, 틈새 시장을 공략하는 한편 매출 증가에도 도움이 되었다고 한다. 브이이엔지는 시뮬리아 및 다양한 서드파티 솔루션을 통해 CAE 분야의 기술력을 다져 왔다. 현대자동차, 삼성전자, SK 등 대기업을 포함해 만도, 일진, 오스템임플란트 등 200여 개 커머셜 고객사를 확보하고 있으며, 250여 곳의 기업, 대학 연구실, 국가 연구소와 함께 컨설팅 프로젝트를 수행해 왔다. 또한, 복합재·고무·이종접합 관련 부문의 해석에서 Axel Products, Battelle 연구소, 미시간 대학 등  해외의 관련 업체 및 학교와 협업, 컨설팅을 진행하기도 했다.   산업 변화에 대응하는 CAE 기술 활용법 소개 최근 CAE 분야에서는 전기자동차 배터리 시장이 확대되고, 빅데이터를 활용한 AI(인공지능)를 CAE에 접목하는 흐름이 활성화되고 있는 상황이다.  예를 들어, 전기자동차는 단순히 엔진이 전기 모터로 바뀌는 데에서 그치지 않고, 자동차 메커니즘의 개념을 바꿔놓고 있다. 무거운 배터리가 자동차의 아래쪽에 깔리는 구조가 되면서, 전체 하중의 변화를 고려해 서스펜션의 구조도 달라져야 하는 식이다. 또한, 전기자동차의 개발 과정에서 배터리의 냉각이나 배터리 파우치의 팽창, 충격 등에 대한 해석도 필요해진다. 한편, AI를 고도화하기 위한 기계학습을 위해서는 대량의 데이터가 필요한데, CAE는 많은 해석 데이터를 빠르게 만들 수 있어, AI의 고도화에 도움이 될 것으로 보인다. 브이이엔지의 박준 CTO는 “데이터에 따라 AI의 활용도는 달라질 수 있겠지만, 비정형 분야에서는 강점을 가질 것”이라고 전망했다.   ▲ 브이이엔지의 박준 CTO는 “CAE 분야의 특성과 요구에 맞춰 최근 확산되는 클라우드 플랫폼을 잘 활용할 수 있는 방법을 찾고 있다”고 전했다.   이처럼 산업의 변화는 이전보다 더욱 다양한 방향으로 이뤄지고 있으며, CAE 분야에서는 다중물리(multi-physics) 또는 다분야(multi-discipline) 해석의 필요성이 꾸준히 늘고 있다. 사용자의 요구사항도 복잡해지고 있다고 한다. 이에 대응하기 위해 주요 CAE 개발사에서는 구조·유동·전자기장 등 다양한 솔루션에 대한 인수 및 통합이 진행되고 있으며, 플랫폼화가 확장되는 추세이다. 김창훈 대표는 “아바쿠스의 경우 자동차 산업에서 점유율이 높았는데, 최근에는 전기전자, 토목 및 의료 분야에서도 아바쿠스의 도입과 활용이 늘어나는 추세”라고 전했다. 브이이엔지는 전통적으로 자동차 시장이 중심이던 아바쿠스를 하이테크, 토목, 생명과학 등의 산업에 소개하고 적용사례를 만들어나가고 있다. 앞으로 더 많은 성과를 얻을 수 있을 것이라는 기대도 내비쳤다.  특히 하이테크 산업에서 최근 아바쿠스가 선전하기 시작했다는 것이 김창훈 대표의 설명이다. 예를 들어, PCB(인쇄 회로 기판)의 구조 변형을 아바쿠스로 해석하고, 전자기장 해석 소프트웨어인 CST 스튜디오 스위트(CST Studio Suite)와 연계해 멀티피직스 문제를 해결함으로써 전반적인 제품 품질을 높일 수 있다는 것이다. 그는 “아바쿠스는 비선형 해석을 중심으로 복잡한 문제의 해석에 강점을 갖고 있지만 가격이 비싸다는 인식도 있었다. 최근에는 대기업에서 아바쿠스를 활용한 해석 사례가 나오면서 더 많은 전기전자 기업이 시뮬리아에 눈을 돌리기 시작했다”고 덧붙였다. 특히 CST 스튜디오 스위트의 경우 가격과 편의성, 기능면의 장점을 내세우고 있어, 브이이엔지는 향후 시장 성장을 기대하고 있다.   CAE를 위한 클라우드 플랫폼의 활용 확산도 모색 브이이엔지는 시뮬리아의 다양한 소프트웨어 제품군에 대한 공급과 기술 지원을 꾸준히 이어오는 한편으로, 다쏘시스템의 클라우드 플랫폼인 3D익스피리언스(3DEXPERIENCE) 플랫폼에 대한 지원도 늘려나갈 예정이다. 다쏘시스템뿐만 아니라 엔지니어링 소프트웨어 업계에서도 플랫폼에 대한 관심과 개발이 활발한데, 물론 클라우드 플랫폼과 관련해서도 브이이엔지의 관심사는 여전히 CAE에 있다. 박준 CTO는 “3D익스피리언스 플랫폼 전체를 봤을 때 CAE는 일부이지만, 플랫폼의 완성도는 꾸준히 높아지고 있어 CAE 분야에서도 더 많은 가능성이 있다고 본다. 예를 들어, 유동 최적화 문제에서 관로의 유동해석과 중량의 최적설계를 통합적으로 살펴보는 일이 이제는 클라우드 플랫폼 안에서 매끄럽게 진행된다”고 설명했다.  CAE 분야의 플랫폼 및 클라우드 비즈니스는 아직 초기단계에 있어, 향후 본격화되는 과정에서 더 많은 투자와 연구가 진행될 것으로 보인다. CAE 분야에서 클라우드 플랫폼을 활용하는 데에는 조금 특수한 고려사항도 있다고 한다. 박준 CTO는 “CAE에서 클라우드의 비용 문제는 다른 관점에서 봐야 하는 부분이 있다. CAE 소프트웨어는 해석에 걸리는 시간이 긴 경우가 많은데, 워크스테이션에서 해석 작업을 시작한 후 기다리는 것처럼 클라우드를 사용한다면 비용 부담이 커질 수 있기 때문이다. 이런 부분은 CAE 분야의 특수성을 고려해서, 다쏘시스템과 함께 대응방안을 찾을 수 있을 것”이라고 전했다.   ▲ 브이이엔지 김창훈 대표는 “앞으로도 CAE 분야의 새로운 가치를 전달하면서, 도전을 극복하고 성장 기회를 잡아낼 것”이라고 밝혔다.   어려운 상황에서도 성장의 돌파구 찾는다 브이이엔지는 지난 2016년에 100억 원의 매출을 달성했지만, 작년 한 해는 코로나19 의 영향을 벗어나기 힘들었다고 한다. 김창훈 대표는 “전년 대비 성장률이 1% 성장에 그쳤지만, 올해는 20% 이상의 성장을 목표로 하고 있다”며 올해 초의 성장세가 이어질 경우 큰 폭의 매출 성장이 가능할 것으로 기대했다. 브이이엔지는 주요 성장 산업인 전기전자, 건축/토목, 바이오 분야를 중심으로 시뮬리아의 디지털 마케팅을 적극 진행할 계획이다. 또한, 아바쿠스를 기반으로 틈새 시장에 특화된 솔루션을 꾸준히 발굴·개발하여 아바쿠스와 함께 제공할 계획도 가지고 있다. 향후 다쏘시스템의 중심축이 솔루션에서 3D익스피리언스 플랫폼으로 옮겨갈 것으로 보이면서, 이 분야에서 지속적인 투자를 통해 새로운 가치를 고객에게 전달하겠다는 의지도 내비쳤다. 클라우드 플랫폼은 브이이엔지에게 새로운 과제와 기회를 함께 안겨주고 있다. 김창훈 대표는 “시뮬리아를 줌심으로 CAE 분야에 집중해 온 브이이엔지에게 플랫폼은 초기에는 고민이 있었다. 하지만, 3D익스피리언스 플랫폼의 해석 모듈도 핵심이 되는 솔버는 아바쿠스, 시뮬리아와 동일하기 때문에, 브이이엔지가 다져 온 기술력을 플랫폼에서도 변함 없이 지원할 수 있을 것이라고 생각한다”고 전했다. 데이터의 통합 관리와 협업이 손쉽다는 측면에서 플랫폼의 이점은 분명히 있다. 이에 더해, 최근에는 외부 애플리케이션의 데이터도 3D익스피리언스 플랫폼 안에서 관리할 수 있게 되면서, 앞으로 시뮬레이션을 위한 3D익스피리언스 플랫폼의 활용도는 더욱 높아질 것으로 보인다. 한편으로, 여러 회사의 솔루션을 사용하는 기업 환경에서는 한 회사의 플랫폼을 도입할 경우 중복 투자에 대한 부담이 있을 수 있고, 플랫폼을 필요로 하는 큰 규모의 기업은 반대로 많은 레거시 시스템을 갖고 있는 경우가 많다는 점은 플랫폼을 본격적으로 도입하는 과정에서 풀어야 할 과제로 보인다. 김창훈 대표는 “CAE 엔지니어링은 결국 사람의 의존도가 높은 비즈니스이다. 기술과 플랫폼도 물론 중요하지만, 좋은 솔루션을 좋은 엔지니어가 제공할 때 CAE 비즈니스가 이뤄진다고 본다”면서, “브이이엔지가 갖춘 최고의 엔지니어들이 고객에게 양질의 서비스를 제공할 수 있도록 투자를 이어갈 것”이라고 전했다.     기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.
작성일 : 2021-06-01
클라우드 기반 시뮬레이션 솔루션 Structural Mechanics Engineer(SSU-OC)
솔리드웍스를 통한 설계-해석-제조 솔루션 소개 (17) 이번 호에서는 3D익스피리언스(3DEXPERIENCE) 플랫폼의 시뮬리아웍스(SIMULIAworks) 가운데 Structural Mechanics Engineer(SSU-OC)는 무엇이며 어떠한 기능이 제공되는지에 대해 알아본다. ◼︎ 이상훈 | 프리즘의 기술지원팀에서 기술지원, 교육, 해석 컨설팅을 담당하고 있다. 이메일 | shlee@prism21.co.kr 홈페이지 | www.prism21.co.kr 1. Structural Mechanics Engineer(SSU-OC)란 Structural Mechanics Engineer(SSU-OC)는 다쏘시스템의 솔리드웍스(SOLIDWORKS)와 시뮬레이션 전문 브랜드인 시뮬리아(SIMULIA)가 결합된 시뮬리아웍스(SIMULIAworks)의 주요 사용자 역할로서, 3D익스피리언스 클라우드 기반의 시뮬레이션 솔루션이다. 시뮬리아웍스의 구조해석 사용자 역할은 이미 시장에서 검증된 아바쿠스(Abaqus) 솔버(standard/explicit)를 기반으로 하고 있다. 3D익스피리언스 클라우드 플랫폼을 이용하는 이 솔루션은 제한된 워크플로와 달리 편리한 공유와 빠른 피드백이 가능하기 때문에, 협업에 최적화된 시뮬레이션 워크플로 구축을 가능하게 한다. 복잡한 구조 해석을 진행할 수 있는 해석 솔루션과 3D익스피리언스 플랫폼의 빠르고 신속한 협업이 만나, 복잡하고 현실적인 조건에서 제품 설계를 초반에 검증하고 디자인을 결정할 수 있다. 그림 1. 엔지니어와 Structural Mechanics Engineer(SSU-OC)  
작성일 : 2020-07-30
시뮬리아웍스의 다중 접촉 비선형 접촉 해석
솔리드웍스를 통한 설계-해석-제조 솔루션 소개 (16)   이번 호에서는 시뮬리아웍스(SIMULIAworks)의 Structural Performance Engineer를 활용하여 일상에서 친숙하게 접할 수 있는 모델에 대한 다중 접촉 비선형 접촉 문제를 해결하는 과정을 소개한다. ■ 임태양 케이앤솔루션 기술지원팀의 과장으로 구조 해석 교육 및 컨설팅을 담당하고 있다. 이메일 | tylim@kns2.co.kr 홈페이지 | www.kns2.co.kr   1. Structural Performance Engineer Structural Performance Engineer는 다쏘시스템의 해석 전문 브랜드인 시뮬리아(SIMULIA)와 솔리드웍스 시뮬레이션(SOLIDWORKS Simulation) 기술을 통합한 시뮬리아웍스(SIMULIAworks)의 구조해석 엔지니어를 위한 핵심 역할(role)이다. 아바쿠스(Abaqus)의 해석 기술을 기반으로 솔리드웍스 시뮬레이션의 활용 범위를 확장하여, 초보자와 전문가 모두에게 복잡하고 까다로운 비선형 문제부터 진동, 열 및 열-구조 해석을 직관적으로 해결하고 빠르고 정확한 의사결정을 내릴 수 있는 환경을 제공한다. 3D익스피리언스 플랫폼의 포트폴리오에 속한다는 것은 엔지니어가 고가의 하드웨어를 구비하지 않아도 멀티 스레드 클라우드 컴퓨팅(multi thread cloud computing)을 이용하여 고급 시뮬레이션을 빠르고 정확하게 해결할 수 있다는 뜻이다. 클라우드 저장 공간에 안전하게 보관된 모델 및 해석 데이터를 인터넷 환경과 웹 브라우저만 있다면 하드웨어의 제약 없이 열람하거나 협업을 목적으로 공유할 수 있다.   2. 작업 환경 3D익스피리언스 플랫폼에서 사용하는 앱(app)의 종류는 플랫폼의 대시보드에서 직접 배치 및 활용이 가능한 대시보드 앱(Dashboard App)과 독립적인 웹브라우저를 사용하는 웹 앱(Web App), 그리고 로컬(local) 장비에 일부 설치를 요하는 네이티브 앱(Native App)의 세 가지로 구분된다. 그 중 Structural Professional Engineer는 네이티브 앱으로, 앱 실행 시 별도의 창이 생성되나 주소 창의 유무를 제외하면 웹브라우저와 유사한 인터페이스를 갖고 있으며, 하나의 창에서 다양한 네이티브 앱들을 전환하며 사용할 수 있다.   그림 1. 대시보드(위)와 네이티브 앱(아래)의 작업 환경
작성일 : 2020-07-01
복합소재 제품의 섬유 배향 예측을 위한 몰드플로우 (1)
향상된 섬유 배향 예측 모델을 통한 제품 개발 활용   복합소재를 사용하여 부품을 개발하는 경우, 대부분이 기존 스틸 대비 무게를 감량하면서 스틸과 동등한 강성을 유지하는 것이 목표일 것이다. 부수적으로 설계를 최적화하여 어셈블리되는 부품의 수를 절감하는 것이 중요할 것이다. 몰드플로우(Autodesk Moldflow)에서는 향상된 섬유 배향 예측 모델을 통해 FRP 사출 공정으로 제작되는 제품 내의 섬유 배향을 정확하게 예측하여 이를 실무에 적극 활용할 수 있도록 해당 기능을 제공하고 있다. 이번 호부터 2회에 걸쳐 몰드플로우를 활용한 복합소재 제품의 섬유 배향 예측에 대한 내용과 장섬유를 활용한 SMC 압축 성형 해석 공정 및 해석 사례에 대해서 소개하고자 한다.   ■ 연재순서 제1회 향상된 섬유 배향 예측 모델을 통한 제품 개발 활용 제2회 압축 성형 공정(SMC)을 위한 몰드플로우 활용법   ■ 이왕화 한국델켐 Design & Simulation 사업본부의 선임컨설턴트로, 몰드플로우를 활용한 복합소재 사출 해석 및 컨설팅을 담당하고 있다. 국민대학교 자동차공학전문대학원에서 소성 가공 해석 및 복합소재 구조, 성형 해석을 전공하였다. 이메일 | wh.lee@delcam.co.kr 홈페이지 | www.delcam.co.kr   1. 오토데스크 시뮬레이션 제품군 오토데스크는 해석을 위한 다양한 시뮬레이션 제품군이 준비되어 있다. 오토데스크 인벤터 나스트란(Autodesk Inventor Nastran)은 포괄적인 FEA(유한요소해석)를 사용하여 선형, 비선형, 열 및 동적 해석을 통해 제품 성능을 예측할 수 있다. 제조에 앞서 설계를 최적화하고 제품 작동 상태를 검증할 수 있다. 오토데스크 CFD(Autodesk CFD)는 유체역학, 열 관리 및 공기 유동 해석을 위한 정확하고 유연한 소프트웨어로, 제품 개발 프로세스 초기에 문제를 해결하고 보다 현명한 의사 결정을 내릴 수 있도록 한다. 오토데스크 몰드플로우(Autodesk Moldflow)는 전체적인 플라스틱 사출 성형 공정을 시뮬레이션할 수 있다. 부품 설계, 금형 설계 및 제조 공정을 최적화할 수 있다. 또한 고품질 플라스틱 제품을 제작하고 잠재적인 제조 결함을 방지할 수 있다. 오토데스크 헬리우스 PFA(Autodesk Helius PFA)는 몰드플로우에서 도출된 섬유 배향 결과를 앤시스, 나스트란, 아바쿠스 등의 FEA 솔버와 연결하여 구조적 검증을 진행할 수 있다. 오토데스크 넷팹(Autodesk Netfabb)은 적층제조, 설계 및 시뮬레이션을 위한 소프트웨어이다. 적층 제조 설계 최적화, 금속 적층 프로세스 시뮬레이션, 멀티 스케일 모델링을 사용하여 부품의 열 및 기계적 반응을 예측하고 빌드 오류를 줄일 수 있다.   그림 1. 오토데스크 시뮬레이션 제품군 라인업   오토데스크 시뮬레이션 제품군에는 다양한 해석 프로그램이 있지만, 이 연재에서는 사출 성형 해석에 특화된 몰드플로우를 중심으로 설명하고자 한다.
작성일 : 2020-05-04
아바쿠스 익스플리시트를 이용한 건설장비 운전실의 FOPS 테스트 법규해석
시뮬리아를 활용한 해석 및 응용 사례 (22)   건설장비의 운전실은 작업자의 편의성뿐 아니라 구조적 안전성을 확보하는 것도 중요하다. 이를 검증하는 테스트로 FOPS(Falling Object Protective Structures) 테스트가 있다. 이번 호에서는 아바쿠스 익스플리시트(Abaqus/Explicit)와 아이사이트(Isight)를 FOPS 테스트에 적용할 수 있는 가상 검증 방법에 대해 살펴본다. ■ 이주완 한양대학교 기계공학 대학원을 졸업하고 다쏘시스템코리아 시뮬리아 기술팀의 솔루션 컨설턴트로 근무 중이다. 관심 분야는 구조해석 및 최적화이다. 이메일 | Juwan.lee@3ds.com 홈페이지 | www.3ds.com/ko   건설장비의 중요한 평가 기준은 작업자의 안전이다. 건설장비 운전실은 작업자가 운전을 편하게 할 수 있도록 설계되어야 할뿐만 아니라 작업자가 작업을 안전하게 할 수 있도록 구조적 측면도 고려하여 설계해야 한다. 건설장비는 현장에서의 낙하물로 인한 사고 또는 전복사고 등 작업 중 생길 수 있는 사고로부터 작업자를 보호하도록 설계되어야 한다. 낙하물로 인한 안전기준으로는 SAE J1043[5], 86/296/EEC, ISO 3449[6]: 1992,2008이 있다. ‘Falling Object Protective Structures’ 테스트, 줄여서 FOPS 테스트라고 한다.   그림 1. Testing Specimen Detail-Level 1   그림 2. Testing Specimen Detail-Level 2
작성일 : 2020-03-02