차량용 압축수소 저장용기 제조를 위한 응력 분석 기능

팔라멘트 와인딩 제품을 생산하기 전 제품의 직경, 와인딩 각도 및 두께와 같이 프로젝트 초기에 타당성을 확인하기 위해 상업적으로 사용할 수 있는 소프트웨어 분석 시스템이 많이 있다. 하지만 복잡한 소프트웨어보다 몇 가지 빠른 계산을 할 수 있는 간단한 필라멘트 와인딩 구성 요소 분석 도구가 공정 해석 툴에서 매우 유용할 수 있다. 이번 호에서는 캐드필(cadfil) 내 자체 계산을 통한 라미네이트 분석 및 FEA 인터페이스 기능을 살펴본다.

배대령 | 씨투이에스코리아의 책임연구원으로 복합재 성형 및 소재물성 시험 관련 교육 및 기술 지원을 담당하고 있다. 재료연구소에서 4년간 근무하면서 항공, 자동차 분야의 복합재 성형 과제를 다수 수행하였다.
이메일 | drbae@c2eskorea.com
홈페이지 | www.c2eskorea.com

수년 전 필라멘트 와인딩 분야에서 작업을 시작했을 때 관형 필라멘트 와인딩 구성 요소의 라미네이트 분석을 위한 몇 가지 간단한 도구가 매우 유용하다는 것은 분명했다. 어떤 직경이 필요한지, 어떤 와인딩 각도를 사용해야하는지, 얼마나 두꺼워야 하는지에 대한 대답이 가능해야 하기 때문이다. 상업적으로 사용할 수 있는 복잡하고 유능한 소프트웨어 분석 시스템이 많지만 일상적인 엔지니어링을 위해서는 프로젝트의 초기 타당성에 필요한 몇 가지 빠른 계산이 요구된다. 캐드필은 자체 계산이 가능한 기능을 개발하여 업데이트된 사용자 인터페이스를 캐드필 필라멘트 와인딩 소프트웨어에 적용하였다.

1. 캐드필 소프트웨어 내 응력 분석 주요 기능

그림 1. 필라멘트 와인딩된 튜브에 대한 캐드필 소프트웨어 내 응력 분석 입력 데이터 창(재료 정보)

■ 단일 창의 대화 상자를 통한 간단한 사용자 인터페이스
■ 강도 및 강성 매개 변수에 대한 재료 데이터베이스
■ 재료 물성 추가 가능
■ 재료 데이터베이스를 위한 간단하고 액세스 가능한 스프레드시트 형식
 

<그림 1>과 같이 cadfil Tube Stress Analysis의 왼쪽 창에는 재료 데이터베이스에서 채워진 풀 다운 재료 목록에서 선택한 재료 데이터가 표시된다. 데이터베이스는 엑셀 CSV 형식이며 필요에 따라 재료 데이터를 추가, 삭제 또는 수정하도록 편집할 수 있다.

그림 2. 필라멘트 와인딩된 튜브에 대한 캐드필 소프트웨어 내 응력 분석 입력 데이터 창(Loads 정보)