해석 기술과 사용자 경험 향상된 통합 CAE 솔루션, STAR-CCM+ v10.02
■ 개발 : CD-adapco, www.cd-adapco.com■ 주요 특징 : 이종 캐드 클라이언트 원격 접속, 다상 모델 관련 기능 향상, STAR-View+ 기능 향상, 데이터 매핑 속도 향상■ 공급 : 씨디어댑코코리아, 02-6344-6500, www.cd-adapco.com/ko
2015년 2월 출시된 STAR-CCM+의 열 번째 버전은 다중 물리기반 설계 탐색(Multidisciplinary Design eXploration) 기능으로 STAR-CCM+ 내의 지속적인 기술 추가, 사용자 경험 향상 및 생산성 증대를 통해 설계 의사 결정 프로세스를 빠르게 하는데 중점을 두었다. 다중 물리 기반 설계 탐색 (MDX)은 이번 버전과 앞으로 출시될 버전에서의 주요 주제가 될 것이다. STAR-CCM+ v10.02에서는 매우 관심을 갖게 될 성능 향상과 새로운 기술들이 추가되었다.
특히, 씨디어댑코의 사용자 포럼인 IdeaStorm을 통해 사용자들이 기능 및 성능 개선을 위해 제안한 40여 개의 아이디어가 v10.02에 반영되었다. 실 사용자들이 IdeaStorm을 통해 공유하는 다양한 제안, 의견 및 투표 참여는 씨디어댑코가 최고의 제품을 제공하기 위한 노력의 일환이다.
기술 업데이트(Technology)이종 캐드 클라이언트 원격 접속
STAR-CCM+는 캐드 클라이언트와 연동하여 사용할 수 있는데 이번 버전에서는 이 기능이 좀더 확장되어 원격으로 이종 캐드 클라이언트와 연결이 가능하게 되었다. STAR-CCM+에서 사용되는 캐드 형상의 변경이 필요할 때 원격의 캐드 클라이언트에서 자동으로 형상이 변경되고, 이 정보는 실시간으로 STAR-CCM+에서 업데이트되어 계산에 이용될 수 있다. 이와 같은 캐드 시스템과 CAE 솔루션 간의 양방향 형상정보 전달 기능은 불필요한 모델 변경 과정을 줄여 보다 효과적으로 자동화나 최적화를 수행할 수 있는 환경을 제공해 준다.
다상 모델 관련 기술VOF(Volume of Fluid) & Fluid Film Interaction 모델
자유표면이 존재하는 유체영역에서 대상 물체표면에서의 상세 거동을 예측하기 위해 개발된 하이브리드 방법으로, 필름의 두께와 격자 크기를 기준으로 자동적으로 VOF 영역과 필름 영역이 변경되게 하는 기능을 가지고 있다. 아울러 Lagrangian 모델과 연동되어 물체 표면에서 이탈되는 입자들의 거동도 동시에 구현할 수 있다. 이와 같은 모델링 기법을 사용하며 종래의 다상 유동 해석 모델(Eulerian + Film or Lagrangian + Film)을 사용할 때보다 격자 수를 절약할 수 있어 해석 시간을 단축할 수 있다. 본 해석 모델링 방법은 물 관리, 크랭크 케이스, 기억박스 슬러싱, 부품 dipping 및 코팅과 같은 응용분야에 적용할 수 있다.
오일러 다상유동 Large Scale Interface(LSI) 모델
자유수면을 잘 예측하는 VOF와 다상 유동 내의 입자 거동을 모사하는 Eulerian 다상 유동 모델의 장점을 결합한 기능으로 종래 방식보다는 해석 시간을 획기적으로 줄이면서도 실제 현상에 준하는 결과를 도출할 수 있다. 자유수면이 존재하는 시스템에서 유입되는 노즐 분무나 유체 내에 존재하는 기포나 입자들을 거동을 살펴봐야 하는 다양한 응용 분야에 적용될 수 있다.
DEM(Discrete Element Method) 모델 개선
기존의 입자들 간의 결합 모델에 지속적으로 가해지는 하중에 따라 누적되는 손상(damage)을 모사할 수 있는 damage 모델이 추가되어 드릴링 등과 같은 손상에 의한 파손해석에 사용될 수 있다.
사용자 경험 강화(Experience)STAR-View+ 기능 향상
STAR-View+는 STAR-CCM+의 해석 결과 화면만 따로 추출하여 볼 수 있게 도와주는 도구이다. 이번 버전에서는 STARView+의 사용자 경험 향상을 강조하여 신(Scene)의 애니메이션 기능, 시간에 따른 결과 확인, 상호작용에 대한 녹화를 지원하며, 사용자의 시뮬레이션 결과를 적은 용량의 파일로 공유가 가능하여 다른 사용자들과 협업을 할 때 유용하게 활용할 수 있다. 이 프로그램은 시뮬레이션 결과에 대해 심도 있는 분석과 탐색이 가능하며, 라이선스가 필요 없는 무료 프로그램이다.
GPU(Graphical Processor Unit) 활용 가능
STAR-CCM+의 GPU는 계산 속도를 높이는 것이 아닌 제한된 사양을 가지고도 사용자가 모델링이나 결과분석을 위한 후 처리를 보다 빠르게 사용할 수 있는 기능이다.
Adjoint 기반 에러 예측
STAR-CCM+는 자체적으로 내장된 Adjoint 기능을 이용하여 cost function을 계산하면서 구성된 격자 중 해석 결과에 영향을 미칠 수 있는 영역을 자동으로 찾아 준다. 이 기능은 사용자의 해석 결과의 정확도를 향상시키고 격자를 효율적으로 사용할 수 있게 도와준다.
Surface Deviation Distance
STAR-CCM+는 불러 온 3차원 캐드 형상 데이터를 해석을 위한 자동으로 정리하는 자동 표면 정리(Automatic Surface Repair) 기능이 내장되어 있다. 이 기능은 사용자가 자동으로 정리된 형상이 실제 원본과 어느 정도 다른지 프로그램 내에서 확인할 때 사용할 수 있는 기능이다.
생산성 향상(Productivity)데이터 매핑 속도 향상
STAR-CCM+가 자랑하는 기술 중에 하나인 데이터 매핑은 격자 밀도가 다른 두 개의 STAR-CCM+ 파일이나 FSI와 다중 물리해석을 위한 Co-simulation 해석을 진행할 때 필수불가결한 기능이다. 이번 버전에서는 모든 데이터 매핑이 개선되었다.
Part-Based Thin Mesher
STAR-CCM+는 버전 9부터 기존의 Region 중심의 격자 생성뿐만 아니라 불러들인 형상정보를 기반으로 격자를 생성할 수 있는 Part-Based Mesh(PBM) 기능을 출시하여 보다 강력하고 다양한 격자 생성을 가능하게 하였다. 이번 버전에서는 PBM에 Thin Mesher 기능을 추가하여 보다 완성도 해석 모델을 구축할 수 있는 환경을 제공하였다.
Blower Interface Model
송풍기 인터페이스 모델은 팬 인터페이스 모델과 같이 블레이드 형상 없이도 관련 성능을 예측할 수 있는 모델로 입구와 출구 방향이 다른 송풍기나 원심팬 등 관련 유체기계에 사용할 수 있다.
Wake Refinement 개선
STAR-CCM+에서 외부 유동에 의해 생기는 후류를 예측하기 위해 사용되는 Wake Refinement 기능에 각도에 따른 자동 격자 기능을 부여하여 사용자가 보다 정확하고 빠르게 해석할 수 있는 환경을 제공하였다. 본 기능은 자동 육면체 및 Polyhedral 격자 모두 사용 가능하다.
향후 계획 및 전략
씨디어댑코는 STAR-CCM+의 새로운 버전 출시에 맞추어 5월 28일과 29일 경주에서 STAR Korean Conference를 실시한다. 이번 행사에서는 새로운 버전에 대한 자세한 소개와 데모, 개발 방향에 대해 소개할 예정이다. 더불어 자동차, 철도, 기계, 전기, 전자, 가전, 중공업, 조선해양, 국방, 항공, 화공, 건축, 환경, 플랜트, 원자력, 에너지, 배터리, 유체기계, 생산, 의료기계, 생명공학 등 여러 산업분야에 종사하는 전문가들의 실제 적용 사례들과 연구 성과 등이 소개될 예정이다. 이번 행사는 홈페이지(www.star-koreanconference.com)을 통해 확인 및 참가 신청할 수 있다.
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작성일 : 2015-05-04