지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어(지멘스 DISW)가 3월 7일 솔리드 엣지 사용자 이벤트인 ‘솔리드 엣지 유니버시티 코리아 2024’를 진행했다. 이번 행사에서 지멘스 DISW는 더욱 지능적인 제품 설계를 추구하는 솔리드 엣지의 변화와 활용 사례 등을 소개했다. ■ 정수진 편집장   클라우드로 제품 개발의 속도와 유연성 강화 지멘스 DISW 코리아의 오병준 대표이사는 “엔지니어링 소프트웨어 업계는 디지털 트윈, 디지털 스레드를 중심으로 발전을 거듭하고 있는데, 지멘스는 이 가운데 최근 클라우드 분야에 투자를 집중하고 있다”고 소개했다. 제조산업에서 클라우드 특히 퍼블릭 클라우드는 다른 산업에 비해 확산이 더딘 것으로 평가되고 있는데, IT 인프라 비용 절감과 자산 관리 등의 이점이 주목받으면서 퍼블릭 클라우드에 대한 관심이 점차 높아지고 있는 상황이다. 오병준 대표이사는 “지멘스는 엔지니어링 속도를 높이면서 유연성을 제공하는 플랫폼을 제공하는 것에 초점을 맞추고 클라우드 투자를 이어가고자 한다”고 전했다. 또한 오병준 대표이사는 “지멘스는 설계, 해석, MES(제조 실행 관리), 품질 관리, 물류 등 다양한 솔루션을 퍼블릭 클라우드 기반의 SaaS(서비스형 소프트웨어)로 제공한다는 비전을 추진하고 있다”면서, 솔리드 엣지 또한 어디서든 설계 작업을 할 수 있는 클라우드 버전을 내놓을 것이라고 밝혔다.   ▲ 솔리드 엣지 2024의 주요 개선점   제품 설계 작업을 지능화하는 기능 향상 지멘스 DISW 코리아의 안지훈 팀장은 올해 솔리드 엣지 유니버시티의 키워드로 ‘지능형 제품 설계’를 꼽으면서, “솔리드 엣지 포트폴리오를 통해 대기업, 스타트업, 학생들의 성공적인 디지털 전환을 지원하고자 한다”고 전했다. 특히 인공지능(AI) 관련 기능이 솔리드 엣지에 꾸준히 추가되고 있다는 점을 강조했다. 솔리드 엣지의 AI 기능은 사용자의 다음 작업을 추천하고 반복 작업의 효율을 높이는 ‘적응형 AI’와 설계 및 최적화 작업에 영감을 주는 ‘보조 AI’를 중심으로 개발돼 왔는데, 지멘스는 이에 더해 새로운 제품 개발 방법이나 흐름을 적용할 수 있는 ‘첨가 AI’ 기능의 개발과 추가도 진행할 계획이다. 최신 버전인 솔리드 엣지 2024에서는 어셈블리 작업에서 부품을 교체할 때 AI가 조립 조건을 추천해 주는 기능이 제공된다. 그리고 라소 툴(lasso tool)이 추가돼 형상을 선택하는 작업의 편의성을 높였다. 대형 어셈블리 작업의 속도 향상은 솔리드 엣지의 버전업에서 계속해서 주요 개선사항으로 꼽혔는데, 안지훈 팀장은 “2024 버전은 단일 부품에서 최대 3배, 대형 어셈블리에서는 최대 9배의 뷰 성능 개선이 이뤄졌다”고 설명했다. 모델 기반 정의(MBD)와 관련해서는 도면에서 치수를 자동 정렬하는 기능이 향상됐고, 모델 뷰 팔레트에서 바로 도면 작업을 할 수 있게 됐다. 지멘스의 하이엔드 CAD인 NX와 솔리드 엣지의 데이터 호환이 강화돼 PMI(Product and Manufacturing Information) 정보까지 승계되는 것도 변화점이다. 솔리드 엣지 2024의 디자인 컨피규레이터(Design Configurator)는 기존 어셈블리를 조합해 복잡한 부품 구성을 빠르게 시각화할 수 있도록 한다. 지멘스는 웹 버전의 ‘디자인 컨피규레이터 커넥트’도 제공한다. 시뮬레이션과 관련해서는 솔리드 엣지에 통합되 플로-EFD(FLOEFD)의 열유동 해석 결과를 구조 해석에서 불러와 활용할 수 있게 됐고, 복잡한 메시의 품질을 사전에 검증할 수 있는 기능이 추가됐다.     폭넓은 포트폴리오 통해 제품 개발 프로세스 개선 솔리드 엣지 2024는 CAD 데이터 활용 및 엑셀러레이터 포트폴리오와의 연계 기능도 강화됐다. 다른 포맷의 CAD 데이터를 직접 불러오는 CAD 다이렉트 기능과 함께 대용량 어셈블리를 마이그레이션하는 툴을 제공한다. 그리고 엔터프라이즈 BOM을 활용하기 위한 ‘팀센터 프로젝트 컨피규레이터’를 솔리드 엣지와 연결함으로써, 솔리드 엣지에서 팀센터의 제품 구성을 빠르게 불러와 활용할 수 있다. 한편, 솔리드 엣지는 모든 디바이스에서 설계 내용 공유와 협업을 할 수 있도록 ‘솔리드 엣지 SaaS’를 제공한다. 최신 버전에서는 팀센터 셰어(Teamcenter Share)가 솔리드 엣지 환경에 통합돼 3D 모델 관리, 클라우드 설계 데이터 동기화, 마크업, 태스크 할당 등을 할 수 있게 지원한다. 팀센터 셰어는 모든 구독형 라이선스에 기본으로 포함된다. 안지훈 팀장은 “지멘스는 토큰 라이선스 정책을 통해 전체 포트폴리오 제품을 유연하게 사용할 수 있는 옵션을 제공한다”고 소개했다. 한편, 이번 ‘솔리드 엣지 유니버시티 2024’에서는 지멘스의 국내 파트너사들이 솔리드 엣지 2024의 다양한 활용 방법을 소개했다. YCDIS에서는 솔리드 엣지 디자인 컨피규레이터를 활용한 변경 설계를, 캐디언스시스템은 솔리드 엣지와 NX-MCD (Mechatronics Concept Designer)를 활용한 설비 가상 시운전 솔루션 개발 내용을 발표했다. 키미이에스는 CAD 다이렉트와 동적 시각화 등 설계 작업을 위한 팁을 소개했고, 지경솔루텍은 가공 관련 기능을 제공하는 ‘솔리드 엣지 CAM 프로’의 활용 방법을 설명했다. 이외에 대학교의 교육 시스템 구축 협력 및 스타트업의 솔루션 활용 사례 등이 발표됐다.     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

개발 : Impact Design Europe 주요 특징 : 설계 초기 단계부터 차량의 충돌 성능 평가/개선 및 최적화 지원, SFE 및 SBE 기반으로 충돌하중을 받는 박판구조물의 설계/해석/최적화, 간편한 모델링 및 설계 변경, 빠른 계산 속도 및 신뢰성 있는 결과 도출, 사용자 친화적인 통합 작업 환경 등 사용 환경 : 윈도우 PC/랩톱 자료 제공 : 브이에스텍   그림 1. 유한요소 모델   그림 2. VCS 모델   차량 충돌 안전 법규 및 상품성 평가는 실제 충돌 상황을 최대한 반영하고 승객의 사망 및 심각한 상해를 줄이기 위하여 지속적으로 강화되고 있고, 자동차 제조업체는 이러한 평가 프로토콜에 따라 차량의 안전 등급을 높이기 위해 노력하고 있다. 다양한 충돌 테스트는 제품 설계 및 개발 프로세스를 가속화하기 위해 가상 엔지니어링 모델링 및 시뮬레이션 기술에 크게 의존하는 차량 제조업체에 상당한 부담을 주고 있다. 일반적으로 각 설계 단계에서 CAD 모델 준비, 각 하중 케이스/물리적 테스트에 대한 유한요소(FE) 모델 생성, 평가 및 개선 작업이 필요하므로 복잡하고 많은 시간이 소비되어, 간편하고 빠르게 차량의 충돌 성능을 평가하고 개선하는 것이 큰 관심사이다. 특히, 프로토타입 제작 및 개발 프로세스 후반의 설계 변경으로 인한 시간과 비용을 줄이기 위해서는 초기 콘셉트 단계에서부터 다양한 설계에 대한 충돌 성능의 평가 및 개선을 통한 충돌 성능의 최적화가 필요하다. 매크로요소법(Macro Element Method)을 사용하는 Visual Crash Studio(VCS)는 비전형적 모델링 및 시뮬레이션 접근 방식으로 단순한 설계 환경에서 빠르고 신뢰할 수 있는 결과를 제공하며, 설계 초기 단계부터 차량의 충돌 성능 평가/개선 및 최적화가 가능한 CAE 소프트웨어이다.   그림 3   VCS의 주요 특징 매크로요소법, 수퍼폴딩요소(SFE : Super-folding Element) 및 수퍼빔요소(SBE : Super-beam Element) 개념을 기반으로 객체지향유한요소(OOEF : Object Oriented Finite Element) 정식화와 결합된 충돌하중을 받는 박판구조물의 설계, 해석 및 최적화가 가능 다양한 재료의 박판구조물의 대변형 붕괴 거동의 예측에 성공적으로 적용이 가능하며, 유한요소 솔버와 경쟁이 아닌 보완 관계 매크로요소법에 기반한 간편한 모델링 및 설계 변경, 빠른 계산 속도 및 신뢰성 있는 결과의 도출을 통해 설계 초기 단계에서부터 충돌 부재의 충돌 성능 분석 및 최적화 가능 사용자 친화적인 통합(all-in-one) 작업 환경 주요 기능 : Material Editor, Cross Section Editor, 3D environment, Cross Section Optimizer, Chart Wizard 단면 수준에서 부재의 충돌 특성 파악 및 설계를 위한 2D 환경 제공 부재, 어셈블리 및 전체 구조물 등의 복잡한 충돌 해석 및 설계를 위한 3D 환경 제공 2D 및 3D 환경에서 독립적으로 설계 수정 및 계산이 가능하며, 각 환경에서의 수정 및 계산 결과는 자동으로 전 모델에 반영 통합 전/후처리 도구 : 솔버와 통합된 전/후처리 프로세스로 모델링 및 설계 변경이 간단하여 다양한 설계안의 충돌 성능 평가가 빠른 시간에 가능하고 챗 위저드(Chart Wizard) 등으로 다양한 결과의 비교 분석이 용이   그림 4. VCS의 일반적 설계 및 계산 프로세스   VCS의 작업 프로세스 박판 충돌구조물의 설계, 해석 및 최적화는 통합 환경에서 수행되며, 일반적인 작업 프로세스는 <그림 4>와 같다. <그림 5>는 VCS의 메인 뷰(Main View) 화면이며, 메인 툴바(Main Toolbar)는 작업 프로세스에 따른 툴 그룹(File, Model, Calculate and Results, Analysis, View 및 Help Tool)으로 구성된다. ‘Model Tool’은 모델 생성 프로세스에 필요한 모든 도구(Select, Nodes, Beams, Spine-line, Rigid, Contact, Group, Special, Measure 등)를 제공하며, ‘Calculate and Results Tool’은 계산 및 결과 비교에 유용한 처리 장치(Processing Unit), Chart Wizard, 애니메이션 도구 모음 등의 기능이 있다. ‘Analysis Tool’은 단면자동분석(Cross Section Analyzer) 기능 전용이며 ‘View Tool’은 추가 3D 보기 도구를 제공한다. ‘Help Tool’에서는 VCS 소프트웨어의 모든 기능에 대한 최신 설명서와 도움말 정보를 찾을 수 있다. 또한 개발사 홈페이지에서도 모든 사용 매뉴얼과 따라하기 매뉴얼을 다운로드할 수 있다.   그림 5. VCS의 메인 뷰 화면   VCS의 작업 프로세스의 순서에 따른 주요 기능은 다음과 같다.   FE Mesh/Initial geometry import 다양한 FE 데이터 및 CAD 지오메트리(geometry) 불러오기 기능을 제공한다.   재료 정의(Material Editor) 재료상수(Material Constraint) : Hardening Factor, Mass Density, Poisson Ratio, Proof Strain, Proof Stress, Young Modulus 응력-변형률(Stress-Strain) 특성 : Array, Power Law, Polynomial, User Function-2D, Array 3D 변형률속도(strain rate) 특성 : Cowper Symonds, Modified Cowper Symonds, User defined function-3D, Johnson Cook   Fracture Indicator : Surface strains, Cockcroft-Latham/Norris LS-DYNA MAT24(MAT_PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITY) 호환 Material & Characteristic Repository 기능   2D Structure(Cross Section Editor) : Cross Sections & Cross Section analysis Cross Section Editor는 단면의 충돌 성능 최대화를 위한 설계, 계산 및 최적화를 위한 편집기이다. 여기서 처리된 단면은 3D 수퍼빔요소(SBE)에 사용되며, Cross Section Editor의 이론적 배경의 핵심은 수퍼폴딩요소(SFE)이다. Point, plate, segment, SFE 및 connection으로 모든 단면을 생성할 수 있으며, 쉽고 편리한 단면 형상 및 재료 특성의 변경으로 다양한 디자인의 빠른 변경이 가능하다. Cross Section 계산 결과 단면 상태에서는 7가지의 충돌 거동(Axial Response, Design Recommendations, Bending Response, Lateral Response, Denting Response, Torsion Response, Elastic Properties-축/굽힘/전단 강성 등)을 결과로 표시 각 결과는 주어진 붕괴 응답 모드에 대한 특성 파라미터((최대 하중 및 모멘트, 에너지 흡수 능력, 굽힘힌지의 총 회전 등과 같은 변형제한 값)의 정보 표시 Design Recommendations   효과적인 축방향 붕괴를 위한 단면 최적화 프로세스 : 결함이 있는 단면은 점진적 붕괴가 발생하지 않고 불규칙한 접힘으로 인해 많은 에너지 흡수가 적음 상세 단면 형상 근사화를 위한 단순화 모델링 과정을 통한 결함 제거 : 단면 수준에서 허용 가능한 접힘 모드를 선택하면 다음단계로 단면에 대한 각 SFE에 대해 결함 제거 과정을 수동으로 진행 단면 계산 결과 비교 툴 제공 및 결과 report 생성   3D Structure : Super Beams 3D 가상 설계 공간은 SBE를 기반으로 한 부재 및 박판구조물의 모델링과 계산에 사용 유한요소 모델로부터 SFE를 바로 생성할 수 있는 도구 제공 VCS 3D 모델을 구성하는 모든 객체는 빔(beam)과 강체(rigid body)를 정의할 수 있는 노드(node)로 구성되며, 노드는 VCS 객체에 대한 공간 참조 point로 사용 노드 속성 : 형상(CoG, Origine), 질량(mass, Concentrated Mass) 및 관성(Concentrated Inertia, Principal Moments, Transformed Moments) SBE는 두개의 노드로 구성되고 2D 계산에서 사용된 단면 형상이 적용되며, 하나의 노드에 다수의 SBE가 연결될 수 있다. 또한 동적 해석(초기/구속 조건 등)을 위해 필요한 많은 데이터를 포함한다. 3차원 공간에서 구조물(부재, 어셈블리, 전체 차량)의 생성을 위해서는 Node, Beam, Rigid body 등이 사용되며, 매크로요소법에 기반한 SFE가 포함된 SBE의 생성으로 시작 다양한 충돌 하중조건에 대한 풀 카(full car)의 해석을 위해 VCS 전용 배리어가 제공 차량 충돌 설계를 위해 매크로요소법을 사용하는 데 있어 유한요소법 대비 주요 장벽은 구조물 조인트의 강성을 정확하게 모델링하는 것이다. VCS는 구조적 조인트에 대해 교차하는 하중 전달 빔의 기하학적 중심에서 연결되며, X, Y 및 Z 오프셋은 위치와 길이를 수정하기 위해 교차하는 빔의 시작과 끝에 적용할 수 있어 구조물의 실제 형상과 조인트의 강체 코어를 보다 사실적으로 근사화할 수 있다.   3D : Additional elements & Mass distribution 엔진 및 기어박스와 같이 충격 하중 동안 거의 변형되지 않는 부품은 강체로 모델링 강체를 생성하기 위해 부품의 무게 중심에 있는 노드가 정의되고 이 노드에 총 질량 및 관성 행렬(inertia matrix)이 할당 노드는 나머지 구조물에 직접 연결되는 반면, 여러 장착 위치의 경우 간단한 원형 단면을 갖는 SBE를 사용할 수 있음 3D 환경에서 생성된 각 객체의 질량 정보는 해당 요소가 정의된 노드에 위치하며, 추가 질량은 노드에 집중질량으로 정의하거나 정의된 질량/또는 밀도로 새로운 강체를 생성하여 추가   Initial & Boundary conditions 및 Contact settings 초기 및 경계조건(Kinematic Constraints-Angular Velocities & Linear Velocities, Concentrated Loadings- Forces & Moments)은 모두 노드에 정의 전체 모델이 구축되면 접촉을 정의하며, 접촉 정의에 필요한 부품의 부피를 나타내기 위해 질량이 없는 강체(sphere, cone, cylinder and box 형상)가 이 절점에서 생성되고, 모델의 형상에 따라 배치한 후 접촉 정의 - 전용 접촉 감지 루틴으로 물리적 접촉 메커니즘을 구현 변형체의 접촉 정의를 위해 변형가능 배리어(Deformable barrier) 툴 제공   Solution Settings Solution Explorer tree에서 자세한 솔루션 파라미터를 정의 : Attributes, Animation Progress, Time Stepping Routine, Fields and global parameters, Settings 및 Statistics section 특히, Statistics section은 모델 확인의 마지막 단계에서 유용하며, 모델의 요소 수, 질량 및 무게중심에 대한 정보 제공   Calculations & Animation 계산 프로세스는 Process Unit에서 한번의 클릭으로 진행되며, Process Unit 창에서 시각적으로 진행 상황을 모니터링 전체 차량 충돌 해석은 일반 데스크탑 PC/노트북에서 1분 내외로 계산이 완료되며, 다중 계산이 가능하여 계산시간 추가 단축 가능 계산 프로세스가 완료된 후 하중 조건에 따른 해석 결과를 애니메이션으로 확인할 수 있으며, SBE를 색깔 별로 간단히 구분하여 SBE의 순간 변형 상태를 쉽게 분석   Results : Chart Wizard 애니메이션과 함께 다양한 결과를 그래프로 생성하며, 사용자는 VCS 결과 파일 내에서 어느 객체든 선택 후 결과를 볼 수 있음 3D view에서 선택한 VCS 모델의 각 객체는 Selection Window에 자동으로 추가   VCS의 도입 효과 설계 초기 콘셉트 안으로 충돌 부재 단면 최적화가 가능하여 제품 개발 프로세스 촉진 장비 도입/운영 비용 절감 : 매크로 요소법에 기반한 빠른 계산으로 랩톱에서도 수초 또는 수분내에 계산이 가능 단순한 작업 환경에서 간편한 설계 변경이 가능하여, 해석 엔지니어가 아닌 설계 엔지니어도 쉽게 활용 가능   VCS의 주요 적용 분야 자동차 산업 및 조선산업 등에서 충돌하중을 받는 박판구조물의 설계, 해석 및 최적화 충돌/충격 부재의 단면 충돌 특성 평가/개선 및 최적화 컴포넌트(에너지 흡수 구조 부품, bumper back beam, FR Side 멤버, Fillar component 등)의 충돌 특성 평가 및 개선 부분 충돌 모델 및 풀 카 충돌 모델의 충돌 성능 평가 및 개선   ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

동역학 해석 소프트웨어, T-FLEX Dynamics   주요 CAE 소프트웨어 소개   ■ 개발 : Top Systems ■ 자료 제공 : 설아테크, 02-1661-3215, www.t-flex.co.kr T-FLEX Dynamics는 T-FLEX CAD 환경을 벗어나지 않고 CAD 설계의 물리 기반 모션 동작을 연구하기 위한 범용 모션 시뮬레이션 애드온 애플리케이션이다. T-FLEX Dynamics는 어셈블리의 성능을 이해하는데 관심이 있는 엔지니어와 설계자를 위한 가상 프로토타이핑 소프트웨어이다. 설계를 구축하기 전에 설계가 제대로 작동하는지 확인할 수 있다. 1. 기계 어셈블리의 동작 자동차 서스펜션 또는 항공기 랜딩 기어와 같은 기계 시스템을 설계할 때 다양한 구성 요소를 이해해야 한다.(공압, 유압, 전자 등) 작동 중에 이러한 구성 요소가 생성하는 힘과 상호 작용한다. T-FLEX Dynamics는 기계 어셈블리의 복잡한 동작을 해석하기 위한 모션 시뮬레이션 솔루션이다. T-FLEX Dynamics를 사용하면 움직이는 어셈블리를 설계 및 시뮬레이션하여 수많은 물리적 프로토타입을 제작 및 테스트할 필요없이 설계 실수를 찾아 수정하고, 가상 프로토타입을 테스트하고, 성능, 안전 및 편의를 위해 설계를 최적화할 수 있다. 물리적 프로토타입이 적어지면 비용이 절감될 뿐만 아니라 출시 시간이 단축되어 처음에 올바르게 제작된 더 나은 품질의 제품을 얻을 수 있다. 2. 공학 조건과 관련된 물리학 기반 모델 T-FLEX Dynamics는 실제 작동 조건을 나타내는 여러 유형의 관절 및 힘 옵션을 제공한다. T-FLEX CAD 어셈블리 모델을 구축할 때 T-FLEX Dynamics는 어셈블리 구속 조건과 모델 지오메트리에서 생성하는 메커니즘의 부품, 조인트 및 접점을 자동으로 생성할 수 있다. 프로그램이 Parasolid 지오메트리를 기반으로 접촉 몸체의 정확한 해석을 제공하므로 접촉 유형에 제한이 없으므로 수동 접촉 구속을 정의할 필요가 없다. 각 접점 쌍은 특정 충격 및 마찰 파라메터로 설명할 수 있다. T-FLEX Dynamics를 사용하면 설계가 중력 및 마찰과 같은 동적 힘에 어떻게 반응할지 결정할 수 있다. 마찰, 힘을 사용하여 스프링 및 댐핑 엘레먼트, 작동 및 제어 힘, 기타 여러 부품 상호 작용을 모델링할 수 있다. 계산 중에 부품을 드래그하여 대화식으로도 힘을 적용할 수 있다. 3. 산업 응용 물리 기반 모션을 T-FLEX CAD의 어셈블리 정보와 결합함으로써 T-FLEX Dynamics는 다음과 같은 광범위한 산업 응용 분야에서 사용할 수 있다. 유압, 전자, 공압과 같은 제어 시스템 해석, 작동 중 로봇 성능 이해, 회전 시스템에서 힘 불균형을 최적화하거나 최소화한다. 기어 드라이브 이해, 현실적인 모션과 서스펜션 시스템의 부하를 시뮬레이션 한다. 발사대 및 위성과 같은 우주 어셈블리의 동적 거동 평가 소비자 및 비즈니스 전자 제품 최적화; 피로, 소음 또는 진동에 대한 구성 요소 및 시스템 부하를 예측한다. 4. 결과 검토 어셈블리를 시뮬레이션 한 후 XY 그래프 또는 변위, 속도, 가속도, 관절 위치의 힘 벡터, 트레이스 표시의 수치 데이터 형태의 다양한 결과 시각화 도구를 사용할 수 있다. 전체 시뮬레이션 중 신체의 어느 지점에서든. 특수한 몸체 쌍 센서는 접촉 지점에서 반력과 마찰을 측정한다. 시뮬레이션 도중 또는 시뮬레이션 직후에 메커니즘을 애니메이션할 수 있다. T-FLEX 소프트웨어 내의 애니메이션 및 XY 그래프를 사용하여 모터/액추에이터의 크기를 결정하고, 전력 소비량, 연결 레이아웃을 결정하고, 캠을 개발하고, 스프링/댐퍼의 크기를 결정하고, 접촉 부품의 작동 방식을 결정할 수 있다. 동기화된 그래프 및 애니메이션은 힘 및 가속도 값을 메커니즘 위치와 직접 연관시킨다. T-FLEX Dynamics는 또한 구조 해석을 위한 하중 케이스를 정의하는 데 사용할 수 있는 하중을 계산한다. 5. 사용자 인터페이스 T-FLEX Dynamics의 사용자 인터페이스는 T–FLEX CAD의 원활한 확장이다. T–FLEX CAD 소프트웨어 및 교육에 대한 귀하의 투자는 보존되고 강화되며 제품 설계의 형태와 적합성 및 기능을 평가할 수 있는 강력한 새로운 도구를 갖게 된다. CAD와 기하학적 데이터를 교환하는 별도의 응용 프로그램인 다른 제품과 달리 T–FLEX Dynamics는 설계를 설명하는 동일한 지오메트리에서 직접 작동한다. 6. 대형 모델의 빠르고 정확한 처리 오늘날 산업 개발 프로세스에서 대형 프로토 타입 모델의 사용은 이러한 대형 모델을 처리하는 방식의 효율성과 속도에 따라 달라진다. 효과적인 해결 기술과 고급 데이터 조작을 통해 T-FLEX Dynamics는 대형 모델 가공에 활용된다. 솔버에 구현된 알고리즘은 올바른 정확도를 제공하고 결과를 빠르게 제공하도록 최적화되어 있다. 7. –FLEX CAD의 익스프레스 다이나믹 T–FLEX Dynamics의 제한된 버전인 익스프레스 Dynamics를 사용하면 링크, 모터, 액추에이터, 캠, 기어, 스프링 등과 같은 구성 요소를 포함하는 설계의 기능적 성능을 작동하는 동안 설계 애니메이션을 만들고 확인하여 평가할 수 있다. 작동할 때 설계의 모든 구성 요소 사이의 간섭을 방지한다. 무엇보다도 이미 가지고 있다. 익스프레스 Dynamics는 모든 T–FLEX CAD 사본과 함께 제공된다. 8. T–FLEX Dynamics 이점 가상 테스트에서 얻은 시간 절약을 사용하여 더 많은 디자인 아이디어를 평가함으로써 보다 혁신적인 제품을 만든다. 설계의 실제 성능에 가장 큰 영향을 미치는 파라메터를 식별하고 최적화한다. 원하는 메커니즘 동작을 생성하는데 필요한 힘과 토크를 계산하여 모터 및 액추에이터의 치수를 지정한다. 기기 고장으로 인해 중요한 데이터가 손실되거나 악천후, 실제 테스트에 수반되는 공통 요소로 인해 일정이 뒤처지는 것에 대한 두려움 없이 안전한 가상 환경에서 작업할 수 있다. 개발 프로세스의 모든 단계에서 더 나은 설계 정보를 확보하여 위험을 줄인다. 물리적 프로토타입 테스트에 필요한 것보다 훨씬 빠르고 저렴한 비용으로 설계 변경 사항을 분석한다. 전체 시스템 성능을 최적화하기 위해 다양한 설계 변형을 탐색하여 제품 품질을 개선한다 물리적 계측, 테스트 픽스처 및 테스트 절차를 수정하지 않고도 수행되는 해석의 종류를 다양화할 수 있다.  

제품 개발 혁신을 가속화하는 크레오 파라메트릭 10.0 (8)   GD&T(기하공차시스템)은 형상의 허용 가능한 편차를 정의하기 위해 드로잉 및 모델을 설계하는데 사용되는 기호 언어이다. 이번 호에서는 크레오 파라메트릭 GD&T(Creo Parametric GD&T)에 관해 알아보자.    ■ 김주현 디지테크 기술지원팀의 차장으로 Creo 전 제품의 기술지원 및 교육을 담당하고 있다. 이메일 | sskim@digiteki.com 홈페이지 | www.digiteki.com   GD&T는 설계 모델 각 피처의 위치, 방향, 크기 및 형에 대한 기능 요구사항을 정확하게 전달하는 데 사용될 수 있는 치수, 공차, 기호, 정의, 규칙 및 규약으로 구성된다. 따라서 GD&T는 설계자가 자신의 설계 모델과 관련하여 ‘해당 모델이 의미하는 것을 말할 수 있도록’ 도와주는 정확한 언어이다. 이는 설계자의 의도를 생산 및 제품 검사 단계에 더 정확하게 전달할 수 있게 된다.  GD&T는 부품이 작동하는 방식 또는 부품이 제조된 방식을 기반으로 각 피처에 적용될 수 있다. 일반적으로 부품 기능을 기반으로 GD&T를 적용하는 것이 가장 좋은 방법이다. GD&T를 설계 모델에 적용하는 첫 번째 단계는 기준 참조를 설정하는 것이다. 설정된 첫 번째 기준 참조를 주 기준 참조라고 한다.  주 기준 참조가 설정되면 GD&T를 사용하여 기능을 기반으로 해당 기준 참조와 관련된 모델의 각 피처에 대한 형상 속성을 구속할 수 있다. 복합 부품에서는 여러 기준 참조를 설정해야 할 수도 있지만, 결국 부품에 있는 모든 피처를 주 기준 참조에 직접 또는 간접적으로 구속해야 한다. 시그메트릭스(Sigmetrix)의 GD&T 어드바이저(GD&T Advisor)는 크레오 파라메트릭과 통합되어 설계 모델에 GD&T를 적용할 때 다음과 같은 혜택을 제공하는 응용 프로그램으로, ASME Y14.5 및 ISO GPS 표준을 지원하고 있다. 생성(Creation) : 3D 모델 환경에서 기능상으로나 구문상으로 올바른 GD&T를 효율적이고 지능적으로 적용 검증(Validation) : GD&T를 시각화하고 기능을 기반으로 평가 교육(Education) : GD&T 개념을 이해하는 데 도움이 되는 광범위한 도움말 내용 및 유익한 도구 설명을 제공 재사용성(Reusability) : 드로잉 제작, 공차 분석, 컴퓨터 기반 검사 및 기타 작업과 같은 다운스트림 프로세스에서 유용한 지능적인 CAD 원시 주석을 제공 GD&T 어드바이저는 부품에 대한 피처를 정의하는 편리한 도구를 제공한다. 즉, GD&T를 해당 피처에 적용한 다음 각 피처 및 해당 피처에 대해 적용된 GD&T를 평가하여, 피처의 모든 형상 특성이 완전히 구속되는지 여부를 확인한다. 그럼 지금부터 GD&T 어드바이저의 인터페이스부터 알아보자. GD&T를 적용할 부품 또는 어셈블리 모델을 연 다음, ‘응용 프로그램’ 리본에서 ‘GD&T Advisor’ 버튼을 선택하여 시작한다. GD&T 어드바이저에 액세스하려면 GDT_ENTERPRISE 라이선스 옵션이 필요하다.     GD&T 어드바이저에 들어가면 그림과 같이 인터페이스가 변경된다.       ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.

개발 및 공급 : 다쏘시스템코리아 주요 특징 : 데이터 관리 및 공유 강화, 협업 효율 향상, 그래픽 성능 향상으로 더 크고 복잡한 설계 가능, 구버전 저장 기능으로 호환성 강화, 3D익스피리언스 플랫폼과 연결해 클라우드 서비스 제공 등     다쏘시스템이 혁신적인 제품 경험 개발을 선도하는 3D 설계 및 엔지니어링 애플리케이션 솔리드웍스(SOLIDWORKS)의 최신 버전인 솔리드웍스 2024를 출시한다. 사용자들은 보다 개선된 솔리드웍스 2024를 통해 효율성을 높이고, 팀 및 파트너와 보다 스마트하고 신속하게 협업할 수 있다. 솔리드웍스 2024는 사용자 커뮤니티의 요구사항을 적극 반영해 개선된 성능과 새로운 기능을 선보인다. 사용자들이 팀 및 파트너와 보다 스마트하고 신속하게 협업할 수 있도록 제품 개발 과정에서의 데이터 관리, 공유, 협업의 효율을 높였다. 사용자들은 기존 협업의 한계를 뛰어넘고 워크플로를 개선하는 솔리드웍스 2024의 영향력을 직접 체감할 수 있다. 다쏘시스템코리아 CRE 사업부의 김화정 본부장은 “업계 전반에 디지털 전환이 확산되면서 보다 빠르고 스마트한 협업에 대한 고객의 수요와 비즈니스 중요도가 증가하고 있다”면서, “이번에 출시된 솔리드웍스 2024를 통해 클라우드 서비스 등 혁신적인 성능과 기능을 제공하고 사용자들의 원활하고 효율적인 협업과 디지털 경쟁력 강화, 그리고 지속 가능한 비즈니스 혁신 극대화를 지원할 것”이라고 말했다.   클라우드 연동 서비스 지원 이번 버전에서는 클라우드 연동 서비스가 제공돼 솔리드웍스의 설계 데이터를 다쏘시스템의 클라우드 기반 3D익스피리언스 플랫폼(3DEXPERIENCE Platform)에 연결할 수 있게 됐다. 이를 통해 기존 설계 공유 및 파일 관리 과정에서 발생하는 마찰을 줄이고 사용자의 생산성이 향상된다. 또한 사용자는 3D익스피리언스 웍스 포트폴리오 내 ▲데이터 관리 기능 ▲협업 기능 ▲시뮬레이션, 제조 및 라이프사이클 솔루션 액세스 기능을 다양하게 활용할 수 있다.     데이터 이전 개선 데이터 이전도 개선됐다. 3D익스피리언스 트랜지션 어시스턴트(Transition Assistant) 기능이 추가되어 솔리드웍스 PDM 프로페셔널(SOLIDWORKS PDM Professional)에서 3D익스피리언스 플랫폼으로 규모에 상관없이 안전한 데이터 이전이 가능하다.   구버전과 데이터 호환성 강화 솔리드웍스 2024는 다양한 사용자들과 보다 효율적인 협업을 위해 이전 버전과 호환되며, 최신 솔리드웍스 데이터를 과거 두 버전까지 이전 버전에서도 활용할 수 있도록 별도 저장할 수 있다.    제품 개발 기능 강화 및 성능 개선 솔리드웍스 2024에 새롭게 추가된 선형 치수 도구 기능은 제한된 공간 속에서도 체인 치수를 선형으로 유지하고, 치수 텍스트와 화살표의 겹침과 중첩을 방지해 보다 효율적인 작업을 돕는다. 솔리드웍스 2024는 특히 대형 어셈블리 시각화에서 성능 개선을 이뤘다. 일반적으로 많이 활용하는 ‘모서리 표시 음영’ 상태에서 모델을 돌리고 확대 축소하는 등 늘 사용하는 그래픽 시각화 부분이 특히 개선되었다. 이 외에도 솔리드웍스 2024는 ▲부품 및 피처 ▲도면 및 상세 설계 ▲판금 ▲구조 시스템 및 전기 라우팅 등 다양한 업무를 지원해 사용자가 여러 업계 분야에 걸쳐 쉽게 작업하고 설계 의도를 더 명확하게 전달할 수 있도록 하여 속도와 효율성 향상에 기여할 전망이다.       ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

유동 해석 소프트웨어, Simcenter Flotherm   주요 CAE 소프트웨어 소개    ■ 개발 : 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어, www.plm.automation.siemens.com/global/ko ■ 자료 제공 : 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어, 02-3016-2000, www.plm.automation.siemens.com/global/ko / 델타이에스, 070-8255-6001, www.deltaes.co.kr    Simcenter Flotherm(심센터 플로섬)은 온도 및 공기 흐름을 시뮬레이션할 수 있는 전자 제품의 열 디지털 트윈을 생성한다. SmartParts(히트싱크, 팬, 인클로저, TEC, PCM 등)와 사용자 정의 가능한 부품 라이브러리 시스템을 사용해 전자 제품에 대한 열 디지털 트윈을 쉽게 만들 수 있다. 더불어 모든 MCAD 시스템에서 나온 지오메트리를 SmartParts로 가져와 효율적으로 변환할 수 있다. ODB++와 같은 표준 EDA 형식 지원 기능으로 열 디지털 트윈을 설계 과정에 존재하는 모든 PCB 레이아웃 도구와 동기화할 수 있다. Simcenter Flotherm의 Instamesh 직교 기반 그리드 시스템은 어느 디지털 트윈에든 즉시 그리고 일관적으로 생성할 수 있으며, 수천 개 파트가 포함된 디지털 트윈도 문제 없다. Instamesh 시스템을 사용하면 열 엔지니어가 그리드 품질 문제 없이 Command Center(내장 파라메트릭 및 최적화 모듈)를 사용해 설계를 탐색할 수 있다. Simcenter T3STER와도 측정을 사용한 자동 교정으로 대개 99% 이상 열 디지털 트윈의 정확도를 유지한다. 1. 주요 기능 (1) 강력한 ECAD 연결성 Simcenter Flotherm의 EDA Bridge 모듈을 이용하여 Mentor의 BoardStation 및 Xpedition 제품군, Cadence Allegro 및 Zuken CR5000에 대한 데이터를 활용할 수 있다. IDF 및 ODB++ 파일 가져오기를 지원하여 Mentor의 PADS 및 기타 EDA 소프트웨어를 지원한다. EDA Bridge 모듈을 사용하면 라이브러리에서 열 모델로 교체할 수 있으며 크기, 파워 그리고 파워 밀도를 바탕으로 필터링할 수 있다. 또한 csv 파일 형태의 파워 리스트를 가져오거나 내보낼 수 있다. HyperLynx PI에서 계산한 파워맵 정보를 가져와서 해석하는데 활용할 수 있다. (2) 빠르고 강력한 메싱 및 솔루션 Simcenter Flotherm의 구조화되지 않은 Cartesian 기반 InstaMesh 기술은 현대 전자제품에서 발견되는 복잡성 수준과 개별 개체 수를 처리할 수 있는 Windows 및 Linux의 멀티 코어 병렬 솔버를 통해 즉각적이고 강력한 메싱을 제공한다. 메시 설정은 객체가 모델 내에서 이동되거나 향후 사용 및 공유를 위해 라이브러리에 추가되는 경우 형상의 해상도를 유지한다. (3) 전자 어셈블리 모델링 Simcenter Flotherm은 광범위한 PCB 모델링 레벨을 제공하여 개발 워크플로에서 데이터를 사용할 수 있게 되면 솔루션 속도와 정확성을 극대화한다. 간단한 블록 모델은 보드 또는 레이아웃의 세부 사항이 명확해지기 전에 초기 설계에서 효과적인 PCB 열전도도를 계산하기 위해 분석 접근 방식을 사용한다. 후기 설계에서 Simcenter Flotherm의 금속 분포 이미지 기반 처리는 기판 전체에 걸쳐 구리 변동의 국부적 효과를 효율적으로 포착한다. (4) 디자인 공간 탐색 및 최적화 Simcenter Flotherm과 함께 제공되는 Command Center 모듈에는 DoE(Design-of-Experiment) 및 RSO(Response Surface Optimization)가 포함되어 있으며, 어떤 입력 매개변수 조합이 구성 요소 온도와 같은 선택된 출력 변수에 가장 큰 영향을 미치는지 식별하는 상관 매트릭스가 있다. Simcenter Flotherm은 HEEDS를 사용한 다 분야 최적화를 위해 HEEDS 포털을 통해 액세스할 수 있다.     좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

1D CFD 해석 소프트웨어, Simcenter Flomaster   주요 CAE 소프트웨어 소개     ■ 개발 : 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어, www.siemens.com ■ 자료 제공 : 델타이에스, 070-8255-6001, www.deltaes.co.kr Simcenter Flomaster는 엔지니어가 유동 흐름을 가상 시뮬레이션하고 최적화해 기체, 액체, 2상 시스템의 효율적 성능을 보장할 수 있도록 지원한다. 개발 주기 초반에 실행되는 이 작업으로 가장 효과적인 시점에 변경을 실시해 문제를 해결함으로써 출시 시간을 단축하고 비용을 절감할 수 있다. Simcenter Flomaster는 내부에 갖춰진 경험적 데이터와 대규모 컴포넌트 라이브러리, 샘플 시스템을 제공해 엔지니어링 생산성을 향상시킨다. 정상 상태 및 천이 솔버로 신속한 컴포넌트 크기 결정, 압력, 온도, 시스템 전체 유동 연구를 실시하고 압력 서지와 같이 실제 운영 여건 중 발생하는 시스템 성능 문제를 모니터링할 수 있다. 대규모 엔지니어링 프로세스의 일환인 Simcenter Flomaster는 특정 컴포넌트에 대한 세부사항이 필요한 경우 Simcenter FLOEFD와, 전체 시스템의 시스템 분석이 필요한 경우 FMI(Functional Mock-up Interface)를 통해 타 시스템 수준 도구와 긴밀히 연동된다.   1. 디지털화의 선두주자 디지털화는 크고 복잡한 배관 시스템과 협력하는 산업을 위한 기술 및 비즈니스 프로세스를 개선할 수 있는 중요한 기회를 제공한다. 새로운 기술이 빠른 속도로 도입되고 있지만, 기존의 안전 및 규정 준수 요구 사항은 크게 변하지 않는다. 새로운 기술에 의해 구동되는 혁신은 발전, 환경, 화공 등 다양한 각종 플랜트 및 공정 설비에서 이러한 비협상 요구 사항에 의해 제한된다. Simcenter Flomaster 소프트웨어는 디지털화의 다음 단계를 구현하는데 앞장서고 있다. 초기 엔지니어링 단계에서 모델링 및 시뮬레이션의 사용이 증가하고 있으며, 일반적으로 3D 플랜트 레이아웃, 공정 흐름 다이어그램 및 공정 및 계측 다이어그램(P&I)을 포함하는 플랜트 설계 CAD 환경 내에서 열유체 분석을 통한 시스템 시뮬레이션 솔루션이다.   2. 설계 및 분석 통합  설계 단계에서 분석의 통합은 CAE 모델 생성에 소요되는 귀중한 엔지니어링 시간을 줄인다. 플랜트 설계 환경에서 배관 시스템을 만들기 위해 많은 시간과 비용이 투자되었지만, 기존의 설계/분석 워크플로는 시뮬레이션을 위한 CAE 모델을 만드는데, 리소스의 부적절한 활용을 지적한다. 이는 워크플로를 간소화하고 발전 및 각종 플랜트 및 공정 산업의 혁신의 토대를 형성하는 지속적으로 연결되는 디지털 스레드에 대한 업계 전반의 필요성을 강조한다.  Simcenter Flomaster 소프트웨어를 사용하면 발전 및 각종 플랜트 설비의 여러 공정 시스템을 설계하고 분석한다. 설계 워크플로는 적절한 장비를 선택하고 안전성과 효율성을 위해 설계를 최적화하기 위해 여러 파이프 및 장비 배열을 분석하는 것이 포함된다. 기존의 모델링 접근 방식은 네트워크 회로도를 만들기 위해 시스템 순서도 및 파이프라인 등다양한 메트릭의 입력이 필요하다. 시스템 순서도 및 배관 아이소메트릭은 원하는 순서로 다양한 구성 요소를 조립하고 관련 기하학적 및 성능 데이터를 각각 추가하여 생성된다. 이 방법은 CAD 시스템과 독립적으로 작동하도록 설계된 CAE 툴의 전형적인 프로세스이다. 설계자는 기하학적 드로잉 또는 라우팅 레이아웃 모델링 외에도 성능 및 안전에 대한 선택 사항의 의미를 이해해야 한다. CAE의 목적은 성능과 기능에 따라 설계를 최적화하고 개선하는 것이다. 업계는 기존의 워크플로를 넘어 디지털 데이터와 모델을 활용하는 보다 통합된 접근 방식으로 이동하고 있다. 설계 프로세스에 대한 분석의 원활한 통합은 CAE의 잠재력을 최대한 실현하는데 핵심적인 것이다. Simcenter Flomaster는 엔지니어가 설계 환경 내에서 원활한 단일 인터페이스에 CAE를 통합하는데 사용한 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)를 통해 전체 제품 라인 개발을 지원한다. 3. 3D 시스템 모델링 플랜트 설계 및 공정설계 기술자들은 각자 자사 전용 P&ID 시스템 설계 소프트웨어 및 3D 플랜트 공장 모델링 소프트웨어로 만든 P&ID 및 3D 배관 모델을 포함하는 회사의 공정 시스템 모델을 제작한다. 설계 환경에서 동일한 Simcenter Flomaster 모델 및 메타데이터(예 : 파이프 클래스)에 대한 매핑 개체에 대한 정보가 있는 모델 리포지토리가 만들어 인터페이스 도구를 개발하는데 필요한 모든 빌딩 블록을 제공한다. 4. 분석 모델의 자동 생성 고객사 시뮬레이션 데이터는 중앙에서 관리되며 클라이언트는 중앙 서버에 연결하고, 관련 시뮬레이션 데이터는 동일한 리포지토리에 저장된다. 중앙 데이터 서버는 시뮬레이션에 필요한 구조화된 쿼리 언어(SQL) 데이터베이스를 호스팅하는 방법뿐만 아니라 관련 데이터의 일반 리포지토리와의 인터페이스의 역할을 상세히 제공할 수 있다. P&ID에서 파생된 매핑 스키마 및 구성 요소 연결 시퀀스는 Simcenter Flomaster 명령줄 인터페이스에서 요구하는 플로마스터 동적 네트워크 어셈블리(FMDNA) 파일을 만드는데 사용된다. 커넥터 태그를 사용하면 사용자는 여러 페이지의 프로세스 흐름을 수집하고 적절한 프로세스 스트림을 식별할 수 있다. 그런 다음 사용자 지정 API 플러그인은 CAD 환경 내에서 호출되고 여러 프로세스 스트림 및 시스템 경계를 자동으로 선택한다. 단순화된 드롭다운을 통해 사용자는 경계를 압력 또는 흐름으로 지정하고 적절한 값을 설정할 수 있다. 유체 시스템 모델의 생성은 파이프 길이 및 직경과 같은 구성 요소별 데이터에 대한 자리 표시자와 T-접합 각도 및 노즐 치수를 포함한 기하학적 정보의 직접 전송으로 완전히 자동화된다. 이렇게 하면 수동 개입이 최소화되고 엄격한 허용 오차 설정으로 검증된 모든 데이터를 사용하여 자동화된 설정이 준비되어 시스템의 성능 특성에 대한 귀중한 정보를 제공한다. 그런 다음 양방향으로 데이터를 교환하여 Simcenter Flomaster와 플랜트 설계 CAD 도구를 연결하는 강력한 디지털 스레드를 만들 수 있다. 5. 통합 설계의 이점 CAD-Simcenter Flomaster 인터페이스를 구현하면 모든 구성 요소와 차원이 3D 모델과 동기화된다. 인터페이스는 학제 간 시스템 모델링 및 프로세스 및 파이프라인 모델링과 같은 다차원 모델링을 지원한다. 사용자는 연결, 구성 요소 감지 및 모델 검증을 위한 허용 오차 검사를 통해 중단점을 처리하는 방법을 사용하여 완벽한 모델 매핑 데이터베이스를 개발할 수 있다. 펌프 및 밸브와 같은 공정 장비에 대한 데이터베이스도 개발된 기능의 일부로 통합될 수 있다. 이를 통해 사용자는 설계 인터페이스 내에서 Simcenter Flomaster를 직접 호출할 수 있다. 개념 설계 단계에서는 프로세스 변경으로 인해 디자인 모델 변경이 자주 발생한다. 사용자 개발 API 도구는 시뮬레이션 모델을 신속하게 생성하고, Simcenter Flomaster 계산 결과를 기반으로 설계에 대한 참조를 제공하고, 솔루션을 보다 정확하게 평가할 수 있도록 한다. 통합 CAD 및 CAE 접근 방식을 통해 사용자들은 엔지니어링 비용을 약 50% 절감할 수 있다. 상세 설계 단계에서 사용자는 Simcenter Flomaster를 사용하여 배관 시스템의 저항을 확인하고 파이프라인, 티, 팔꿈치 및 기타 파이프 피팅의 압력 변화를 계산할 수 있다. P&I와 3D 모델을 결합하여 유체 네트워크 모델을 자동으로 생성하면 모델링 효율성이 향상된다. 이를 통해 자동화된 모델링은 며칠 또는 몇 달 간의 지루한 엔지니어링 노력과 비교하여 몇 시간 및 몇 분 만에 훨씬 짧은 시간 주기로 완료할 수 있다.   좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

멀티피직스 해석, 안전 시뮬레이션, Simcenter 3D   주요 CAE 소프트웨어 소개    ■ 개발 : 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어, www.plm.automation.siemens.com/global/ko ■ 자료 제공 : 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어, 02-3016-2000, www.plm.automation.siemens.com/global/ko / 델타이에스, 070-8255-6001, www.deltaes.co.kr / 스페이스솔루션, 02-2027-5930, www.spacesolution.kr   Simcenter 3D는 구조, 음향, 유동, 열, 모션, 전자기장, 재료 및 복합소재 해석을 지원하고, 최적화 및 다중 물리 시뮬레이션을 포함하는 시뮬레이션 솔루션이다.  솔버 및 전/후처리 기능은 시뮬레이션 기반의 통찰력을 시간 내에 얻기 위해 필요한 모든 도구를 제공한다. 또한, 1D/3D를 연동한 시뮬레이션 및 시험/시뮬레이션을 연계한 Hybrid 모델링 기능 덕분에 Simcenter 3D는 이전보다 현실적인 시뮬레이션 성능을 제공할 뿐만 아니라, 데이터 관리 기능을 갖춘 확장 가능한 개방형 CAE 통합 환경이다.  Simcenter 3D는 고성능의 지오메트리 편집, 연상 시뮬레이션 모델링 및 다분야 솔루션을 업계 전문 기술과 통합하여 시뮬레이션 프로세스 속도를 단축한다. Simcenter 3D는 모든 CAD 데이터와 함께 사용할 수 있는 독립형 시뮬레이션 환경을 제공하며, NX와 통합되어 원활한 CAD/CAE 경험을 제공한다. 1. 주요 기능 (1) CAE 전처리(Pre-Processing) 기능 CAD/CAE 단일 사용자 환경에서 설계자부터 전문 해석자까지 사용 가능한 CAE 전/후처리 도구를 제공하고, 높은 수준의 CAD 수정/편집 기능을 이용하여 더욱 효율적이고 빠르게 3D 시뮬레이션 모델을 생성할 수 있다. ■ 설계 검증을 위한 CAE/CAE 통합 사용자 환경지원 ■ 다분야, 다물리 해석을 위한 플랫폼 제공 ■ 동기화 기술로 직관적이고 빠른 CAD 수정 ■ CAD 형상 연계 유한요소 생성 ■ 복잡한 모델을 위한 유한요소 Assembly 구조 지원 ■ Simcenter Nastran 외 3rd Party Solver 지원 ■ 설계 검증 프로세스 구축 및 자동화 가능 (2) 구조 해석 Nastran Solver를 이용하여 정적, 모드, 좌굴 해석 등의 선형 구조 해석을 지원하고, 미소변형 및 거동하는 대형 제품의 구조 해석을 빠르게 수행하는 SMP, DMP 방식의 병렬계산을 지원한다. 기하 비선형, 접촉, 소성, 크립, 초탄성 거동 등 모든 비선형 모델을 지원할 뿐만 아니라, 대부분의 선형 비선형 문제를 순차적으로 수행할 수 있는 Multistep 솔루션을 제공한다.  특히 가스터빈, 펌프 등의 회전 시스템이 작동할 때 회전 RPM/Unbalance/Gyroscope 효과에 의해 공진주파수가 변화하여 진동을 유발하는 형상에 대해 예측하고 개선하는 Rotor Dynamics 솔루션과 3D Printing 형상의 제작 과정에서 열변형 등의 문제를 사전에 예측하여 변형된 보상 형상을 CAM에 내보냄으로써 실제로 출력하고자 하는 형상을 trial-and-error를 최소화하는 Additive Manufacturing 솔루션을 제공한다. (3) 음향 분석 음향 해석은 보다 조용한 제품, 소음 규제 준수, 음장 예측 작업 등 당면 과제를 해결하는 데에 도움이 될 수 있다. Simcenter 3D는 통합 솔루션 내에서 내부 및 외부 음향 해석을 제공하여 초기 설계 단계에서 정보에 기반한 의사 결정을 지원하여, 제품의 음향 성능을 최적화하도록 한다. 확장 가능한 통합 모델링 환경에는 효율적인 솔버와 해석이 용이한 시각화 기능이 통합되어 있어서 제품의 음향 성능을 신속하게 파악할 수 있다. ■ 경계요소법(BEM), 유한요소법(FEM), 기하 음향학(RAY) 기반의 음향해석 지원 ■ AML(Automatically Matched Layer)을 이용한 무한 방사조건 지원 ■ FEM AO(Adaptive Order)를 이용한 계산속도 향상 ■ 다양한 시뮬레이션을 이용한 소음해석 프로세스 → MBD/EM/CFD to NVH (4) NVH & FE-TEST Correlation 시스템 수준의 FE 및 테스트 결합 Hybrid 모델을 만들고 실질적 하중 조건 규명(TPA)과 소음 및 진동 반응을 시뮬레이션 하는데 필요한 도구가 결합되어 있다. 소음 및 진동 성능을 탐색하고 가장 중요한 원인을 정확히 파악하기 위한 여러 가지 시각화 및 해석 도구가 여기에 포함된다. 사용자에게 익숙한 도구를 통해 엔지니어는 설계를 신속하게 수정하고 소음 및 진동 성능의 영향을 몇 분 안에 평가할 수 있다.  Simcenter 3D는 시뮬레이션 모델의 신뢰성을 향상시킬 목적으로 측정된 동특성과 예측 모델 사이의 상관관계를 규명하고, Nastran SOL200 기반의 민감도 해석을 통해 시뮬레이션 모델의 신뢰성 향상 및 모델링 표준화를 지원하는 FE-TEST Correlation을 지원한다. (5) 모션 해석 복사기, 슬라이딩 선루프 또는 윙플랩 같은 복잡한 기계 시스템의 작동 환경을 이해하는 것은 어려울 수 있다. 모션 시뮬레이션은 기계 시스템의 반력, 토크, 속도, 가속도 등을 계산한다. CAD 형상 및 어셈블리 구속조건을 정확한 모션 모델로 즉시 변환하거나 처음부터 직접 모션 모델을 만들 수 있으며, 내장된 모션 솔버와 후처리 기능을 통해 제품의 다양한 거동을 연구할 수 있다. (6) 내구 해석 내구성 엔지니어에게 가장 어려운 작업은 가장 효율적인 방식으로 오류 방지 구성요소와 시스템을 설계하는 작업이라는 데에는 이견이 없다. 피로 강도가 충분하지 않은 시스템 부품은 영구적인 구조적 손상과 생명에 위협이 될 수 있는 상황을 초래할 수 있다. 실수는 제품 리콜을 초래해 제품뿐만 아니라 전체 브랜드 이미지에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.  개발 사이클이 짧아지고 품질 요구사항이 계속 증가하면서 테스트 기반 내구성 방식은 그 한계를 드러내고 있다. 시뮬레이션 방법으로 내구성 성능을 평가하고 향상시키는 것이 유일하게 유효한 대안이다. Simcenter는 실제 하중 조건을 빠르고 정확하게 고려해 피로 수명 예측 해석을 수행할 수 있는 최첨단 해석 방법에 대한 액세스를 제공한다. (7) 열해석 Simcenter 3D Thermal은 열 전달 솔루션을 제공하고 복잡한 제품 및 대형 어셈블리에 대한 전도, 대류 및 복사 현상을 시뮬레이션할 수 있는 기본 기능 뿐만 아니라 정교한 복사 분석, 고급 광학 특성, 복사 및 전기가열 모델, 1차원 유압 네트워크 모델링 및 위상 변화, 탄화(Charring) 및 삭마(Ablation)와 같은 고급 재료모델을 위한 광범위한 방법을 제공한다. 사용자는 Simcenter 3D 통합 환경을 활용하여 신속한 설계변경 및 열 성능에 대한 신속한 피드백을 얻을 수 있고, 설계 및 엔지니어링 프로세스와 쉽게 통합되는 Simcenter 3D 열 해석 솔루션은 설계자와 해석자의 공동작업을 용이하게 하여 제품 개발의 생산성 향상을 지원한다. ■ 분리, 불일치 요소면, 형상의 자동 연결 ■ 모델링 자동화를 위한 유저 서브루틴, 유저 플러그인, 수식 및 API를 지원 ■ 통합된 환경에서 복합 열전달, 열-유동, 열-구조 등 연성해석 수행 가능 ■ ECAD와 연계로 반복작업과 모델링 에러 개선 (8) 유동해석 Simcenter 3D Flow는 복잡한 부품 및 어셈블리의 유체 유동을 모델링하고 시뮬레이션하기 위한 정교한 도구를 제공하는 CFD 솔루션이다. 잘 확립된 Control-Volume 공식의 성능과 정확성을 Cell-Vertex 공식과 결합하여 Navier-Stokes 방정식으로 설명된 유체 운동을 이산화하고 효율적으로 해결한다. 압축성(Compressible) 유체 및 고속(High Speed) 유동, non-Newtonian 유체, 무거운 입자추적(tracking of heavy Particles) 및 다중회전 기준 프레임(multiple rotating frames of reference)을 포함하는 내부 또는 외부 유체의 유동 시뮬레이션을 지원한다. ■ 단일 환경에서 Multi-Physics 시뮬레이션 기능 지원, 열-구조-유동 연성해석 ■ ECAD와 연동하여 전자장치의 냉각을 위한 최적화된 열-유동 해석 도구를 제공 (9) Material Engineering 오늘날 다양한 분야에서 첨단 소재를 사용함으로써 제품을 혁신하고 있으며, 이러한 이유로 새로운 소재들이 시장에 빠른 속도로 도입되고 있다. 첨단 소재를 제품에 적용할 때 균열은 매우 중요한 고려 사항이지만, 첨단 소재의 마이크로(micro) 및 메조(meso) 균열은 기존의 유한 요소법으로 모델링 및 해석하기가 어렵다.  하지만 Simcenter 3D는 완전한 대표 체적요소(RVE : Representative Volume Element) 분리, 소재 내부의 균열 또는 응집 영역(cohesive zones) 등 마이크로 레벨의 재료 특성을 고려할 수 있으며, 이를 통해 매크로(macro) 구조 모델과 마이크로 구조 모델이 전체 격자가 분리된 상태에서 균열이 소재를 통해 전파되는 현상을 해석할 수 있다.  (10) 저주파 전자기장 해석 Simcenter 3D LFEM은 모터, 변압기, 스피커 등의 전기기기에 대한 성능, 열에 의한 에너지 손실과 같은 전자기적 특성을 예측하는 솔루션을 제공한다. 3D CAD 모델로부터 전자기장 해석 모델을 구축하여 정교한 자성 재료 정의하고 속성, 경계 조건 및 통합 1D 회로 모델링 도구를 사용하는 부하를 정의할 수 있으며, 결과의 정교한 후처리를 수행하는 전자기장 해석 전과정을 지원한다. ■ 전자기장 해석에 필요한 고급 재료물성 지원 ■ 6자유도 운동을 고려한 전자기장 해석 ■ 해석 시간을 절감하는 고급 격자생성 기능 및 경계조건 지원(Smart Meshing & BC) ■ 전자기-열 연성해석 ■ 전자기장 해석결과로부터 열/유동/소음진동 해석을 진행하는 프로세스 제공 (11) 고주파 전자기장 해석 Simcenter 3D HFEM은 항공우주 산업의 전자기 호환성(EMC) 관련 인증의 핵심 주제인 번개(IEL) 및 고강도 복사장(HIRF)의 간접 효과를 검증하는 시뮬레이션을 지원한다. 또한 자동차 산업에서 ADAS(Advanced Driver Assistance System) 및 센서뿐만 아니라 EV 파워 트레인의 EMC 및 전자기 간섭(EMI) 성능을 검증하고 개선하는 고주파 시뮬레이션을 지원한다. Simcenter 3D에 탑재된 Simcenter 고주파수 EM 솔버는 Maxwell의 전자기 방정식을 풀기 위한 적분방(MoM 및 MLFMA)을 기반으로 하는 전파 솔버를 지원한다. 또한 UTD 및 IPO를 기반으로 점근법(asymptotic methods)을 사용할 수 있고, 2.5D 및 전체 3D 필드 문제를 효율적으로 해결하기 위해 다양한 솔버가 통합되었다. 솔버 가속 옵션(MLFMA, DDM, 다중 경계 조건 MoM기반 알고리즘)이 내장되어 대규모 시스템의 계산 시간을 단축한다. (12) 안전 시뮬레이션  Simcenter 3D Safety(Madymo)는 자동차 안전 시뮬레이션에 광범위하게 사용되고 있으며, 엔지니어가 고급 통합 안전 시스템을 생성하는 데에 필요한 기능을 제공한다. Simcenter 3D Safety는 탑승자 및 보행자 안전 개발을 위한 전용 사용자 환경을 제공하며, 빠르고 정확한 솔버는 광범위한 DOE 및 최적화 연구를 가능하게 한다.  Simcenter 3D Safety는 다물체 동역학(MBD), 유한요소(FE) 및 전산유체역학(CFD) 기술을 단일 솔버에 통합하여, 엔지니어에게 정확성과 속도 간의 적절한 균형을 유지하면서 안전 시스템을 모델링할 수 있는 유연성을 제공한다. 또한 활성 인체 모델은 모든 뼈, 근육 및 연부조직 재료로 인체를 모델링할 수 있어, 충돌 안전 시뮬레이션 시 차량 탑승자 및 보행자의 골격, 근육, 관절 등의 상세 상해정도 분석 및 평가를 지원한다. (13) 타이어 시뮬레이션 Simcenter 3D Tire는 차량의 동적 시뮬레이션을 위해 타이어의 거동을 모델링하는 플랫폼과 서비스를 제공한다. Simcenter 3D Tire를 통해 차량 제조 업체와 공급 업체는 실질적인 타이어 특성을 고려할 수 있고, 모든 동역학 시뮬레이션 툴 및 연산 시스템과 연동될 수 있는 타이어 모델을 변수화 및 표준화하기 위해 필요한 타이어 테스트를 최소화할 수 있다.  MF-Tyre는 모든 주요 차량 동적 시뮬레이션 툴에서 사용할 수 있는 Pacejka Magic Formula 기반 타이어 모델이다. MF-Swift는 승차감, 도로 하중 및 진동 분석을 위한 MF-Tyre의 확장 모듈이다. MF-Swift는 MF-Tyre 기능에 일반적인 3D 장애물 포위(obstacle enveloping) 및 타이어 벨트 동역학을 추가 지원한다. 이러한 접근 방식을 통해 모든 관련 차량 동적 시뮬레이션을 수행할 수 있는 올인원(all-in-one) 타이어 모델의 생성을 지원한다.      좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

MCAD 소프트웨어 솔루션인 아이언캐드(IronCAD)가 2024 버전을 출시했다. 최신 버전은 주요 기능의 향상과 함께 설계 프로세스를 간소화하며 향상된 사용자 경험을 제공하는 새로운 기능과 개선 사항을 담았다. 아이언캐드는 “더 빠르고 스마트한 설계를 위해 강력한 기능을 제공하는 개선을 통해, 기계 및 제조 설계 애플리케이션을 위한 MCAD 설계 분야의 리더십을 강화할 것”으로 기대하고 있다.  아이언캐드 2024는 기계 및 제조 산업의 생산성 향상을 위해 기본 설계 기능을 강화하는 데에 중점을 두었다. 도면 생성 프로세스의 자동화 기능을 개선하여 사용자의 업무 효율을 높였고, 혁신적이고 구조화된 설계를 포함한 3D 설계 환경을 제공하며, 3D 및 2D 환경에서 대규모 어셈블리 설계를 위한 성능을 높였다. 2D 기구 설계에서 상세 설계 환경이 개선돼 생산 수준 도면 제작의 효율이 향상되었고, 가져오기/내보내기 기능이 확장되어 MCAD 및 BIM 애플리케이션과의 호환성이 확대됐다.     3D 디자인에서 추가 및 강화된 기능으로는 ▲파트 도구 링크 ▲동일한 신에서 다른 구성을 사용하는 외부 링크 지원 ▲링크된 보디로 복사 지원 ▲카탈로그에서 부품/어셈블리/스케치 바꾸기 기능 확장 ▲구조 부품 본체 속성 액세스 ▲연관 모서리/면 참조가 있는 어셈블리 패턴 도구 등이 있다. 판금 모델링과 관련해서는 ▲파트 펼치기 제조 시 추가 재고의 고려 가능 ▲절단 스케치 및 가장자리 찢기 기능이 있는 솔리드-판금 서포트 마이터(miter) ▲신속 판금 견적 도구 등의 개선이 이뤄졌다. 드로잉 기능에서는 ▲어셈블리, 부품, 피처를 특정 레이어 및 선 유형으로 자동 설정하는 제어 기능 ▲도면 보기에서 선택한 부품을 개별적으로 음영 처리하는 기능 ▲투영 뷰 표준 뷰 유형 ▲끊어진 뷰의 끊어진 선 끝에 대한 정렬 옵션 ▲DWG/DXF 내보내기 설정 개선 등을 통해 설계의 정밀도와 창의성을 높일 수 있도록 지원한다. 디자인 공유를 통한 공동 작업의 개선도 이뤄졌는데 ▲아이언캐드 기본 번역기에서 최신 MCAD 파일 형식 버전을 지원하고 ▲새로운 BIM용 아이언캐드 기본 번역기가 2024년 1분기 출시 예정이다.  아이언캐드의 캐리 오코너(Cary O'Connor) 마케팅 부사장은 “아이언캐드 2024는 기계 CAD 설계의 생산성, 유연성 및 다양성 측면에서 큰 진전을 이루었다. 특히 기계 제조 및 설계, 금속 제조 설계, 어셈블리 레이아웃/설계, 모듈식 설계, 포장 설계, 가구 설계 시장 사용자의 사용 편의성과 생산성을 향상시키기 위한 새로운 기능이 추가되었다”면서, “아이언캐드의 고유한 설계 프로세스는 시장에서 폭넓게 사용될 수 있으며, 사용자에게 혁신과 파라메트릭 설계를 위한 강력한 도구를 제공하여 맞춤형 설계 제작의 경쟁력을 높일 수 있다”고 전했다.

구조 해석 소프트웨어, MSC Nastran   주요 CAE 소프트웨어 소개    ■ 개발 : MSC Software, www.mscsoftware.com/kr ■ 자료 제공 : 한국엠에스씨소프트웨어, 031-719-4466, www.mscsoftware.com/kr     MSC Nastran은 세계 최초의 FEA 구조 해석 코드로 오늘날에도 다양한 산업 및 응용분야에서 자리잡고 있다. 다분야 구조 해석 솔루션으로서 자동화된 구조 최적화와 함께 선형 및 비선형 영역의 정적, 동적, 열 해석과 내장된 피로 해석 기술을 고성능 컴퓨팅을 통해 구현한다. MSC Nastran 은 업계에서 신뢰받고 있는 솔루션으로 일관되고 정확한 결과를 제공한다. 엔지니어들은 MSC Nastran을 사용하여 ‘항상 올바른 결과’를 얻을 수 있다. 제조업체는 제품 개발 프로세스의 다양한 시점에서 구조 해석에 대한 MSC Nastran의 고유한 다분야 접근 방식을 활용한다. MSC Nastran은 다음과 같이 사용된다. ■ 설계 프로세스 초기에 기존 물리적 프로토타입 대신 가상 프로토타입의 사용으로 비용 절감 ■ 제품 서비스 중 발생할 수 있는 구조적 문제 해결, 서비스 중단 시간 및 비용 절감 ■ 기존 설계의 성능을 최적화하거나 제품의 차별화 요소를 개발하여 경쟁업체 대비 업계 우위 확보 MSC Nastran은 정교한 수치 기법 기반의 뛰어난 유한요소 해석 솔루션이다. 비선형 유한요소 문제들은 내장된 implicit 또는 explicit 수치 기법을 통해 해결할 수 있다. 1. MSC Nastran의 장점 ■ 다분야 구조 해석 : 종합적인 수준의 엔지니어링 해석 기능을 구축하기 위해서는 여러 소프트웨어 솔루션을 도입해야 하며 사용자는 각각의 새로운 도구에 대한 교육을 받아야 한다. MSC Nastran은 여러 분야에 대한 해석 기능을 갖추고 있어 하나의 구조 해석 솔루션으로 다양한 엔지니어링 문제를 해결할 수 있다. ■ 구조 어셈블리 모델링 : 하나의 구조 부재만으로 해석되는 경우는 거의 없다. 구조 시스템은 수많은 요소로 구성되며 전체 모델로 해석되어야 한다. MSC Nastran은 시스템 수준의 구조 해석을 위해 여러 구성 요소를 결합하는 다양한 방법을 제공한다.  ■ 자동화된 구조 최적화 : 설계 최적화는 제품 개발 과정에서 중요한 요소지만 반복적인 많은 수작업을 요구한다. MSC Nastran은 허용된 설계 영역에서 최적의 구성을 자동으로 찾는 최적화 알고리즘을 제공한다. 2. 적용 효과  (1) 다분야 구조 해석  다양한 업체의 여러 구조 해석 소프트웨어를 사용할 필요 없이 단일 플랫폼에서 정적 및 동적(NVH와 소음 포함), 열, 좌굴 분야에 대한 선형 또는 비선형 해석을 수행할 수 있다. 내장된 피로해석 기술을 통해 피로 해석을 수행하여 피로 수명을 결정하기 위한 시간을 대폭 절감할 수 있다. Digimat과 Mean-field Homogenization 커플링을 위한 사용자 정의 서비스와 내장된 점진적 파손 해석을 통해 최신 복합재와 섬유 강화 플라스틱의 거동을 평가한다.       (2) 구조 어셈블리 모델링  메시를 연결하는데 많은 시간이 소요되었던 기존 방식에서 불일치하는 메시를 Permanent Glue를 통해 신속하게 연결할 수 있다. 특수 커넥터 요소를 통해 용접 또는 패스너로 구성된 어셈블리를 빠른 시간 내에 구성할 수 있다. Superelement를 사용하여 대형 어셈블리의 재해석을 빠르게 수행하고 선택적으로 설계 정보의 보안을 유지하면서 Superelement들을 다른 제조업체와 공유한다. 여러 파트로 구성된 어셈블리 설계에서 contact 해석을 수행하고 contact 응력과 영역을 결정할 수 있다.  (3) 자동화된 구조 최적화  재료 물성, 형상 치수, 하중 등과 같은 다양한 설계 변수들로 응력, 질량, 내구 수명 등에 대해 최적화를 지원한다. 형상 최적화를 통해 구조 멤버의 단면 형태나 형상을 개선한다. Topometry 최적화를 통해 복합재 적층 판의 최적 두께를 찾는다. Topography 최적화를 통해 판금 부품에 대한 최적의 비드 또는 스탬프 패턴을 결정한다. 위상 최적화를 통해 과다 또는 불필요한 볼륨을 제거하여 최적 형상을 결정한다. 다중 모델(Multi Model) 최적화를 통해 여러 수준 또는 여러 분야의 모델들에 대한 최적화를 한 번에 수행한다.