설계자를 위한 유동 해석 소프트웨어, SOLIDWORKS Flow Simulation   주요 CAE 소프트웨어 소개    ■ 개발 : Dassault Systèmes, www.solidworks.com/domain/simulation ■ 자료 제공 : 다쏘시스템코리아, 02-3270-7800, www.3ds.com/ko / 노드데이타, 02-595-4450, www.nodedata.com / 메이븐, 02-852-2555, www.swmaven.co.kr SOLIDWORKS(솔리드웍스) 사용자가 사용할 수 있는 SOLIDWORKS Flow Simulation은 설계 시 유체 유동 및 열전달 시뮬레이션 수행을 통해 제품의 성능을 향상하고 설계 통찰을 얻을 수 있는 포괄적인 유동 해석 기능을 제공한다.  CFD(Computational Fluid Dynamics)를 기반으로 해석을 수행하며 Add-in 형태로 제공되어, SOLIDWORKS CAD 모델을 SOLIDWORKS Flow Simulation 환경에서 그대로 활용할 수 있다. 따라서 CAD 모델 변경시 해석 모델이 자동으로 업데이트되는 장점을 지닌다. 제품 개발 시 설계와 해석을 동시에 진행하여야 하는 경우 합리적이고 효율적으로 업무를 진행할 수 있다. SOLIDWORKS Flow Simulation은 단일 파트로 구성된 지오메트리에서 어셈블리까지 모두 활용할 수 있으며 외부 유동, 내부 유동, 복합 열전달, 비뉴턴 유체, 자유수면 고려, 다공성 매체, 입자 스터디 등 다양한 해석 기법을 제공하며 정상 상태에서 비정상 상태 해석까지 수행할 수 있다. 다양한 난류 모델 및 내장되어 있는 유체 모델을 손쉽게 선택할 수 있도록 구성되어 있으며 ‘마법사’ 기능을 통해 까다로운 유동해석 조건을 손쉽게 부여할 수 있다. Electronics Cooling 및 HVAC 모듈을 추가할 경우 확장된 해석 기능 활용을 통해 전자제품 냉각 해석 및 HVAC 관련 해석을 수행할 수 있다.  SOLIDWORKS Flow Simulation은 지오메트리 변경에 따른 최적화 해석을 자동으로 수행하는 기능을 제공하는 등 해석에 국한하지 않고 설계 전반에 필요한 통찰을 제공한다. 해석 시 사용자가 보유한 모든 computing resource(Number of CPU Cores) 사용에 제약이 없으며, SOLIDWORKS Simulation 구조 해석에 필요한 정적 하중을 생성할 수 있다. 해석에 필요한 모델 생성의 경우 지오메트리 기반으로 자동 생성되며, 손쉽게 수정 및 관리할 수 있다.   좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

유동해석, 멀티피직스 해석, Simcenter FLOEFD   주요 CAE 소프트웨어 소개   ■ 개발 : 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어, www.siemens.com ■ 자료 제공 : 델타이에스, 070-8255-6001, www.deltaes.co.kr Simcenter FLOEFD는 지멘스 NX, Solid Edge, CATIA V5, Creo, SolidWorks와 같은 기계설계 3D CAD에 탑재된 CFD 해석 툴이다. Simcenter FLOEFD는 MCAD 환경에서 실행되기 때문에 3D CAD 데이터의 전환 또는 이동없이 곧바로 해석을 진행할 수 있다. 몇 번의 클릭만으로 복잡한 형상에 대한 유동 해석을 쉽고 빠르게 수행할 수 있다. 설계로부터 성능을 평가하고 재설계하는 반복 시간을 크게 단축시켜준다. 1. 제품의 주요 특징  (1) FAST ■ 3D CAD 데이터 정리의 신속한 진행 및 3D CAD에서 CFD 소프트웨어로의 Geometry transfer가 불필요 ■ 계산공간 내 유동영역 자동 검출 ■ 벽면 근처 조밀한 격자 불필요(Integral Boundary Layer Model 사용) ■ 수치계산-이론식-실험에 의한 경험식 등의 조합을 사용하여 CFD 해석을 수행(격자 등의 문제로 수치 해를 구하기 곤란한 곳에 경험식/이론식을 자동 적용하여 해를 구할 수 있음) (2) EASY ■ CFD 해석에 대한 전문지식을 요구하지 않음(3D CAD 설계자들에 유리)  ■ 3D CAD로 설계와 CFD 해석을 수행, 설계자들은 익숙한 환경에서 쉽게 사용이 가능함 ■ 수치계산-이론식-경험식 등의 자동 사용으로 수렴성이 매우 뛰어남 ■ 자동으로 육면체 격자 제작하여 해석하며, 사용자 필요시 수동격자 제작 가능 (3) ACCURACY ■ 2015년 일본자동차학회 상용 CFD 소프트웨어 자동차 외부유동 해석 블라인드 테스트 시험결과 비교, FLOEFD는 STAR-CCM+와 함께 가장 정확한 CFD 해석 소프트웨어임이 확인됨 2. 주요 기능 (1) 유동 해석 ■ 정상상태 및 과도상태 해석(Steady state and transient analysis) ■ 압축성 / 비압축성 유동 해석(Compressible / incompressible fluid flow analysis) ■ 해석 영역 내 일치하지 않은 유체해석 용 격자의 자동 연결 ■ HVAC 정확한 모델링을 위한 HVAC 전용 모듈 (2) 열 해석 ■ 정상상태 및 과도상태 해석(Steady state and transient analysis) ■ 전도, 대류, 복사열전달 해석(Conduction, convection and radiation) ■ 조립제품 및 단품 등에 대한 thermal coupling 해석, CFD 해석 결과와 구조해석 소프트웨어와의 data interface  (3) 전자기장 해석 ■ 저주파 전자기장 해석(Low frequency EM analysis) ■ 고주파 전자기장 해석(High frequency EM analysis) (4) EDA 인터페이스 기능(data importing with EDA(PADS, ORCAD, Altium, etc…)  (5) 구조해석 ■ 정적 선형 구조해석(Static Linear analysis) ■ 정적 비선형 구조해석(Static non-linear analysis) ■ 육면체 자동격자 제작  (6) 배터리 해석 전용 모듈 (7) LED 해석 전용 모듈(Special purpose analysis module for LED lamp) ■ LED 열 모델링  ■ Monte Carlo 복사모델을 사용하여 LED 광원을 정확하게 해석   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 

유동 해석 소프트웨어, PreonLab   주요 CAE 소프트웨어 소개   * ■ 개발 : FIFTY2, www.fifty2.eu ■ 자료 제공 : 한국AVL, 02-580-5800, www.avl.com    PreonLab은 입자법(SPH)기반 유동해석 솔버로 오일, 물 등 액체의 거동을 시뮬레이션하는 소프트웨어로, 차량 물관리, 기어 윤활 해석 등에 적용할 수 있다. 1. 주요 특징 ■ 입자법(SPH) 기반 유동 해석 ■ 쉬운 사용법과 직관적인 GUI ■ 다양한 가상 환경 제공(Rain lab, Water channel 등) ■ 결과에 대한 강력한 시각화 및 후처리 ■ 방법 개발에 따라 자격을 갖춘 작업 중심의 지원   2. 주요 기능 PreonLab은 모델 통합 및 연동 해석을 지원한다. 3. 도입 효과 입자 기반의 유동 해석 솔버로 메시를 생성할 필요가 없다.  이를 통해 전통적인 방식의 CFD 솔버(FVM) 대비 해석의 공수 절감 및 해석 비용 감소와 빠른 결과를 얻을 수 있다. 4. 주요 고객 사이트 JATCO 등에서 PreonLab을 사용하고 있다.   좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

오픈소스 유동해석 소프트웨어, OpenFOAM   주요 CAE 소프트웨어 소개   ■ 개발 : The OpenFOAM Foundation, www.openfoam.org / OpenCFD Ltd, www.openfoam.com ■ 자료 제공 : 넥스트폼, 070-8796-3019, www.nextfoam.co.kr 오픈폼(OpenFOAM : Open Field Operation and Manipulation)은 GNU GPLv3를 라이선스를 사용하는 오픈소스 전산유체역학 프로그램이다. 누구나 자유롭게 다운로드 받아 사용할 수 있으며 수정 및 재배포가 가능하다. 그래서 전 세계의 수많은 연구자들에 의해 계속 개발되고 있으며, 개발자가 한정되어 있는 일반 상용 프로그램에 비해 매우 빠른 속도로 새로운 기능들이 개발되고 있다.  오픈폼은 ‘CFD Tool box’라는 구조에서 다른 프로그램들과 구분된다. 일반적인 프로그램은 유체 해석을 위한 완결된 애플리케이션(솔버)을 제공하는 것이 목적이지만 오픈폼은 자신에게 맞는 애플리케이션을 만들기 위해 필요한 각종 기반 코드들을 제공한다. 전산유체역학의 적용 분야와 물리 현상들이 매우 다양하기 때문에 이와 같은 구조는 특정 문제에 효과적인 솔버 개발에 유리하다. 이렇게 개발된 다양한 물리현상에 대한 솔버들도 정식으로 배포된 오픈폼에 포함되어 있으며(Standard application), 각 개인들이 공개한 솔버들도 많이 있어 모두 사용이 가능하다.(User application) 1. 제품의 주요 특징 (1) 배포 1989년 영국 Imperial College에서 FOAM이라는 이름으로 개발이 시작된 OpenFOAM은 2004년 오픈 소스로 처음 배포되었다. 현재(2021)는 세 개의 기관에서 버전을 관리하는 동시에 개발 및 배포를 진행하고 있다. 보통 6~12개월 주기로 업데이트 된 버전이 배포가 된다. ■ The OpenFOAM Foundation(www.openfoam.org) ■ OpenCFD Ltd(www.openfoam.com) ■ FOAM-Extend Project(sourceforge.net/projects/openfoam-extend) (2) 장점 ■ CFD 해석을 위한 다양한 기반 코드들이 제공되기 때문에 자신만의 솔버를 쉽게 만들 수 있다. ■ 비압축성, 압축성, 열전달, 다상유동, 반응유동, 입자유동, 전자기장, 희박기체, 구조역학 등의 다양한 물리현상에 대한 해석 모델과 솔버를 제공한다  ■ 코드가 공개되어 있어 기능 추가, 다물리 연성해석, 해석 프로세스 자동화 및 다른 응용 프로그램과의 연동이 가능하며, 기계학습, 인공지능, 디지털 트윈 등의 4차산업 기술과의 융합이 용이하다. ■ 대규모, 대용량 해석에서 HPC 사용을 위한 라이선스 비용 부담이 없다. ■ 상용 전처리, 후처리 프로그램과의 호환성이 뛰어나다. ■ 대규모, 대용량 계산에 필요한 라이선스 비용이 없으며 이를 대규모 전산장비 구축에 사용하면 해석 업무의 효율성을 획기적으로 높일 수 있다. 3. 주요 기능 ■ 옥트리 기반의 3차원 비정렬격자 생성(snappyHexMesh, cfMesh 등) ■ 타 프로그램의 격자 변환 기능 ■ 비압축성, 압축성, 열전달, 다상유동, 반응유동, 입자유동 등에 대한 다양한 표준 솔버 제공 ■ Paraview, Tecplot, Fieldview 등을 이용한 후처리 가능     좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

이미지가 안보이신다면, 이곳을 클릭해주세요!

성공적인 유동 해석을 위한 케이던스의 CFD 기술 (3)   유동해석 시 형상이 고도화될수록 메시 생성과 관련된 복잡성도 증가한다. 메시 생성의 복잡성은 요소의 유형 및 구조, 기하학, 위상, 사용자 전문 지식, 응용 프로그램 및 메시 생성 알고리즘 선택과 같은 여러 요소와 관련될 수 있다. 엔지니어의 요구사항이 진화함에 따라 상업용 메싱 소프트웨어는 점점 더 복잡한 메시 구성을 처리해야 했다. 케이던스 피델리티(Cadence Fidelity) CFD 플랫폼은 leading/blunt edge, 자유 표면, 경계층, 점성층 등을 위한 다양한 메시 생성 기술을 제공한다. 이 글에서는 복잡한 선박 형상의 메시 생성을 간소화하기 위한 몇 가지 전략을 소개한다.   ■ 자료 제공 : 나인플러스IT, www.vifs.co.kr   Meshing Strategies   그림 1   Volume to Surface V2S(Volume to Surface)는 복잡한 기하 형상에도 적용할 수 있는 강력하고 병렬화된 메시 처리 방식이다. 교차 또는 비일치 표면(intersecting or non-conformal surface)이 있는 지저분한 형상에도 적용이 가능하며 사전 표면 메시가 필요하지 않다. 케이던스의 V2S 메싱 기술은 전체 육면체(full-hexahedral) 및 육면체 우세(hexa-dominant) 비정렬(unstructured) 메시를 모두 생성할 수 있다. 전체 육면체 메시는 행잉 노드를 사용하여 일관된 육면체 구조를 유지하는 반면, 육면체 우세 메시는 사면체를 사용하여 행잉 노드 없이 다양한 크기의 육면체 섹션을 연결한다.   그림 2. V2S full hex mesh   Surface to Volume S2V(Surface to Volume)는 결함 허용(fault-tolerant) 메시 처리 방식이며 이를 통해 고품질의 표면 메시와 점성 레이어를 생성할 수 있다. 그리고 이를 구현하기 위해 비교적 깨끗한 형상이 필요하다. 이 방식을 사용하면 형상의 표면에는 비정렬 쿼드 우세(quad-dominant) 메시가 생성되고 공간에는 완전 사면체 또는 육면체 우세 볼륨 메시가 생성된다.   그림 3. S2V hex-core mesh   두 메싱 접근 방식 모두 해석 솔버 종류에 구애받지 않는다. 또한 케이던스 피델리티 플랫폼은 특정 솔버에 맞게 메시를 조정할 수 있는 전용 메시 품질 최적화 기능을 제공한다.   Surface refinements 옵션으로 제공되는 표면 및 로컬 미세화(surface and local refinement) 기능을 사용해 원하는 영역의 메시 해상도를 증가시킬 수 있다. 메시의 균일성(Mesh uniformity), 가장자리 근접성(edge proximity), 로컬 곡률(local curvature)의 세 가지 옵션을 사용해 원하는 표면의 메시를 원하는 해상도로 미세화할 수 있다.   Global Settings 다수의 표면을 가진 복잡한 형상을 작업할 때 각 표면을 세분화하고 표면 가장자리 간의 근접성을 확인하는 것은 지루한 작업일 수 있다. 이러한 경우에는 전역(global) 설정을 사용하여 전체 형상을 한 번에 미세화할 수 있다. <그림 4>에 설명된 선박 상부 구조물의 기하학은 V2S 접근 방식을 사용하여 피델리티 CFD 플랫폼에서 메싱되었다. 전역 매개 변수만 사용하였으며 로컬 미세화 옵션은 적용하지 않았다. 추가적으로 물리적 설계에 중요한 영역에는 표면 메시 미세화를 적용할 수 있다.   그림 4. 페리의 모든 표면을 다듬기 위해 Global Setting이 사용되었다.   ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.