다물체 동역학 해석 소프트웨어, Simpack   주요 CAE 소프트웨어 소개    ■ 개발 : Dassault Systèmes, www.3ds.com ■ 자료 제공 : 다쏘시스템코리아, 02-3270-7800, www.3ds.com/ko / 브이이엔지, 031-718-8501, www.veng.co.kr / 브이피케이, 02-6230-7200, plm.vpkcorp.com 다물체 동역학 해석(MBS : Multi-Body Simulation)이란 자동차, 철도, 풍력 터빈 등 기계 시스템의 거동 및 하중을 구현, 예측 및 최적화하는데 사용하는 해석을 말한다. 기계 시스템을 이루는 부품은 단품일 때와 다른 거동과 하중을 유발하기 때문에, 시스템의 전체를 이해하기 위해 시스템 전체를 해석해야 할 필요가 있다.   Simpack(심팩)은 상대좌표계 적용 및 멀티코어 병렬 연산 수행으로 빠르고 정확하고 강인한 솔버를 실현하였다. 상대좌표계를 채용하여 바로 인접한 보디(Body)와의 연결 관계에 대해 필요한 자유도만을 부여하는 방식으로, 전체 운동방정식 수가 현저히 줄어드는 장점을 갖고 있다. 이와 함께 연산속도 및 효율 극대화, 그리고 안정성을 실현하였다. 또한 실시간(Real-time) 시뮬레이션 능력을 갖추고 있어, Simpack의 빠르고 강인한 솔버를 이용하여 실시간 시뮬레이션이 가능하다. Simpack은 고충실도의 상세 모델을 그대로 사용하여 실시간 구현을 위한 별도 모델 단순화가 필요 없다. 따라서 유연체를 포함한 고주파 및 고자유도 모델도 사용 가능하며, 비선형 또는 주파수에 의존하는 부싱이나 마운트까지도 실시간 시뮬레이션에 그대로 사용할 수 있다.   Simpack은 기본적으로 ASCII 기반으로서 현재 통용되고 있는 많은 상용 소프트웨어들과 호환이 가능하다. Abaqus, ANSYS, fe-safe 등과 같은 FEA∙내구 관련 소프트웨어부터 CATIA, SOLIDWORKS, Creo 등과 같은 CAD 프로그램 및 Isight 등과 같은 최적화 관련 소프트웨어에 이르기까지 사용자들에게 다양하고 뛰어난 호환성을 제공하고 있다.       좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

멀티피직스 해석, 시스템 시뮬레이션, Simcenter Amesim  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 / 플로우마스터코리아, 02-2093-2689, www.flowsystem.co.kr Simcenter Amesim은 시스템 시뮬레이션 엔지니어가 시스템의 성능을 가상으로 평가하고 최적화할 수 있도록 지원하는 통합 메카트로닉스 시스템 시뮬레이션 플랫폼이다. Simcenter Amesim을 통해 초기 개발 단계에서 최종 성능 검증 및 제어 Calibration 단계에 이르기까지, 전체 시스템 엔지니어링의 생산성을 크게 향상시킬 수 있다. 또한 확장 가능한 통합 시스템 시뮬레이션 플랫폼을 사용하여, 시장 출시 지연 및 품질 저하 없이 제품의 혁신을 창출할 수 있다.  Simcenter Amesim은 강력한 플랫폼 기능으로 지원되는 애플리케이션 및 산업별 특화 솔루션과 결합된 즉시 사용 가능한 다중 물리 라이브러리를 포함하며, 이를 통해 모델을 신속하게 만들고 해석을 정확하게 수행할 수 있도록 한다. 또한 엔터프라이즈 프로세스에 통합할 수 있는 개방형 환경을 제공하며, 소프트웨어를 CAE(Computer-Aided Engineering), CAD(Computer-Aided Design), 제어 소프트웨어 패키지와 손쉽게 통합하고, FMI(Functional Mock-up Interface), Modelica와 상호 호환되고, 이를 다른 Simcenter 솔루션, Teamcenter, Excel 등과 연결할 수 있다. 1. 주요 기능 (1) 시스템 시뮬레이션 플랫폼 개방적이며 강력한, 사용자 친화적인 다중 물리 시스템 시뮬레이션 플랫폼의 이점을 활용해 복잡한 시스템과 구성 요소를 모델링, 실행 및 해석할 수 있다. 1D 다중 물리학 시스템 시뮬레이션과 강력한 설계를 구현하는 데 쉽게 사용할 수 있는 고급 환경을 제공해, 다양한 스크립팅 및 커스터마이제이션을 가능하게 하여, 기존 설계 프로세스 내에서 Simcenter를 매끄럽게 통합할 수 있도록 한다.  1D 및 3D CAE 소프트웨어 솔루션과 효율적으로 상호작용하며, 지속적이며 일관된 MiL(model-in-the-loop), SiL(software-in-the-loop), HiL(hardware-in-the-loop) 가능 프레임워크를 제공해 표준 실시간 대상에 대한 모델을 신속하게 도출하여 사용할 수 있다.   (2) 시스템 통합 개발 장벽을 없애고 증가하는 시스템 복잡성을 효과적으로 처리한다. 모델 기반 설계(MBD)를 성공적으로 도입하려면 초기 아키텍처 설계에서 Calibration 단계에 이르기까지 일관성 있는 모델링 방식을 적용해야 하는데, 이러한 엔지니어링 혁신을 지원하기 위해 사용자 경험을 간소화해 효율성을 높인다. 또한 물리적 모델링과 관련된 유용한 기능과 다분야의 고유 기능이 통합돼 자동차, 비행기, 굴착기, 선박 및 그 외 산업 응용 분야에 가장 효과적인 엔지니어링 설계 프로세스를 설정할 수 있다.  (3) 메카니컬 시스템 시뮬레이션 증가하는 기계 시스템 엔지니어링 복잡성에 대응하여, 다차원(1D, 2D 및 3D) 동적 시뮬레이션을 지원하는 최첨단 모델링 기술로 저주파/고주파 현상을 해석해 강체 또는 유연체, 복잡한 비선형 마찰에 대해 알아볼 수 있다. 복잡한 지오메트리 간 접촉을 고려해 메카니즘의 신뢰성과 견고성을 향상시킨다. 또한 아키텍처 및 설계 결정을 프론트로딩할 수 있다. 플랜트 모델과 제어 모델, 코드를 연결해 강력한 메카트로닉 시스템 개발을 지원한다. (4) 열 관리 시스템 시뮬레이션 열 통합 문제를 해결할 수 있도록 사전 설계 단계에서 최종 검증에 이른 전체 설계 사이클을 망라하는 포괄적 솔루션 세트를 제공해, 열 관리를 최적화하고 효율적이며 안정적인 시스템을 설계한다. 이러한 기능을 통해 자동차, 비행기 또는 실내 쾌적성과 같은 열 성능을 극대화하는 동시에 에너지 효율성을 최적화할 수 있으며, 주변 환경과의 상호 작용을 비롯한 시스템의 실제 운영 환경을 나타낼 수 있다. 또한 에너지 회수 시스템 통합과 이것이 성능과 에너지 소비에 미치는 영향을 연구할 수 있으며, 고급의 포스트 프로세싱 기능을 활용해 시스템의 에너지 흐름을 그래픽으로 시각화할 수 있다. (5) 유체 시스템 시뮬레이션 기능 모델에서 상세 모델에 이르는 유체 시스템을 모델링할 때 전문/비전문 사용자 모두를 지원하는 포괄적인 구성요소 라이브러리를 제공해, 물리적 프로토타입 사용을 엄격히 제한하면서 유압 및 공압 구성요소의 동적 거동을 최적화한다. 다양한 구성요소, 기능 및 애플리케이션 중심 툴을 갖춘 Simcenter를 사용하면 모바일 유압 작동 시스템, 파워트레인 시스템, 항공기 연료 및 환경 제어 시스템과 같은 다양한 애플리케이션을 위한 유체 시스템을 모델링할 수 있다. (6) 전기 시스템 시뮬레이션 전장화의 핵심 시스템인 연료전지, 배터리, 모터, 인버터, 제어기 등의 시스템에 대한 기본 모델부터 상세 모델들을 제공한다. 콘셉트 설계부터 제어 검증까지 전기 및 전자 기계 시스템을 시뮬레이션할 수 있다. 메카트로닉스 시스템의 동적 성능을 최적화하고 전력 소비를 분석하며, 자동차, 항공 우주, 산업 기계 및 중장비 산업을 위해 전기 장치 제어 법칙을 설계하고 검증할 수 있는 기능을 제공한다. (8) 연료전지 시스템 시뮬레이션 연료전지 스택(PEMFC)의 맵 기반 모델, 시험 데이터 기반의 모델부터 전기화학적 모델 라이브러리 및 데모를 지원한다. 다양한 운전환경(온도, 습도, 압력 등)에 따른 스택의 전압을 예측할 수 있으며 고압탱크, 수소공급계통, 공기공급계통의 요소의 모델링을 통해 전체 연료전지 시스템의 성능과 효율을 검증할 수 있다. 나아가 연료전지 자동차의 통합 시스템 모델을 구축함으로써 콘셉트 검증 및 연비 예측, 스택의 출력 및 효율 예측, 열관리 성능을 평가할 수 있으며 제어 전략을 수립할 수 있다. (7) 추진 시스템 시뮬레이션 차세대 추진 시스템을 개발할 수 있다. 다중 물리 시스템 시뮬레이션 방식을 사용하면 다양한 아키텍처와 기술을 처리할 수 있다. 예시로는 자동차 파워트레인 전기화, UAM을 위한 전기/하이브리드 파워트레인, 우주 산업을 위한 재사용 가능한 발사 시스템, 선박을 위한 대체 연료(LNG) 사용 등을 들 수 있다. 단일 플랫폼에서 교차 시스템 영향에 대한 완전한 해석을 수행해 온보드 발전 또는 차량 오염 물질 배출과 같은 다양한 메트릭에 대한 추진 시스템의 영향을 설계하고 평가할 수 있다.     좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

입자 해석 소프트웨어, Particleworks   주요 CAE 소프트웨어 소개   ■ 개발 : Prometech, www.prometech.co.jp ■ 자료 제공 : 펑션베이, 031-622-3700, www.functionbay.com Particleworks(파티클웍스)는 일본의 Prometech(프로메텍)가 개발한 입자법(MPS법)을 이용한 유체해석 소프트웨어이다. Mesh(격자) 생성이 필요 없는 Meshless 해석 방법인 입자법을 이용하여 대변형을 수반하는 자유표면과 비압축성 유체의 분석을 전문으로 하고 파워트레인의 오일 거동, 약품이나 수지의 교반, 반죽, 엔진오일의 냉각 등을 시뮬레이션할 수 있다. 직관적인 인터페이스를 지원하며, 대규모 계산 혹은 계산 결과의 후처리 작업을 고속으로 처리함으로써, 제품 설계 및 최적화와 같은 다양한 용도로 활용할 수 있다.  Particleworks는 2009년 버전 1.0이 출시된 이래로 최신 연구 성과를 수집하고 반영하여, 다양한 산업 분야에서 다양한 문제 해결에 기여하고 있다.   1. 주요 특징 및 기능 (1) 입자법 CFD를 이용하여 기존에 어렵게 여겨졌던 문제들을 쉽게 해결 기계 시스템에 고려되는 유체는 대부분 비산/자유표면/이동경계 문제를 수반하게 되는데, Particleworks를 통해 입자법 이용하면 유체 입자 생성만으로 쉽게 해결할 수 있다.       (2) Meshless와 GPU를 이용한 효율적인 해석 Meshless 방식을 통해 전처리 시간을 대폭 단축할 수 있다. 또한, GPU 병렬 계산 기술을 활용한 최신 계산 고속화 기술로 해석 시간을 크게 단축할 수 있다.     (3) 입자법 CFD와 기계 시스템의 연성 해석을 위한 전용 인터페이스 기계 시스템의 거동뿐만 아니라 보다 현실적인 유체 거동을 통해 시스템과 유체의 상호 작용을 손쉽게 처리할 수 있다. 기어오일의 비산과 같은 부하저항, 수차나 스크류 같은 구동력, 선박의 부력과 같은 보존력 등, 유체에 의한 하중을 시스템의 강체나 유연체의 표면에 유체로 직접 적용하여 시스템의 하중을 계산할 수 있다.  또한, 연성 해석을 통한 기계 시스템과 유체의 해석 결과를 RecurDyn 내에서 애니메이션, Contour, Trace 등 다양한 형태로 분석할 수 있다.     (4) 다중 물리 솔루션 Particleworks는 복합 열전달 해석을 지원하여 유체의 발열 및 온도 분포를 예측할 수 있다. 그리고 펑션베이가 개발한 다물체 동역학 소프트웨어 RecurDyn과의 연성 해석을 지원하며, Prometech의 분체 해석 소프트웨어 Granuleworks를 통해 분말-액체 유동 해석을 지원한다. 또한, 유체 해석, 전기장 해석 등을 위한 CAE 소프트웨어와 결합하여 다양한 연성 해석을 수행할 수 있으며, 다양한 CFD 소프트웨어에서 계산한 기류 해석 결과 등을 CSV 포맷으로 출력하여 Particleworks의 유체 해석에 적용할 수 있다.     2. 주요 고객 사이트  현재 Particleworks은 현대자동차, LG전자, 포스코, 토요타 자동차, 파나소닉, 폭스바겐, 보그워너(BorgWarner MS), 마루티-스즈키(Maruti Suzuki) 등에서 제품 개발에 활용하고 있다.     좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

개발 및 공급 : 펑션베이 주요 특징 : 지속적인 솔버 개발을 통해 Static 솔버의 수렴성 향상, 접촉 해석 속도 향상, FFlex Static 신규 출시, Linked Assembly 툴킷 신규 출시, 지오메트리의 관계에 따른 메시 자동 업데이트, 부력 및 Gap Force 추가, 유연체 간 열전달 계산, Pre-Stress가 적용된 셸 요소 생성, DriveTrain 개선 등 사용 환경(OS) : 윈도우 10/11(64비트)     2023년 11월 출시된 리커다인(RecurDyn) 2024는 지난 리커다인 2023에서 2년여의 지속적인 연구 개발을 통해 N-R Static 솔버 성능과 접촉 해석 속도가 향상되었다. 이번 리커다인 2024에서도 지속적인 솔버의 연구 개발을 통해 Static 솔버의 수렴성이 개선되었으며, 접촉 성능 또한 향상되었다. 이러한 솔버 성능 개선을 통해 유연체를 포함한 MFBD(Multi Flexible Body Dynamics) 모델의 정적 해석을 수행하는 기능인 FFlex Static이 새롭게 추가되었다. 또한, 새로운 힘 요소인 부력과 Gap Force가 추가되었으며, 유연체 간 열전달을 계산할 수 있는 Thermal Contact도 새롭게 추가되었다. 그리고 일반 CAD 지오메트리를 이용하여 체인, 무한궤도, 고무트랙, 벨트, 케이블 체인과 같은 어셈블리를 손쉽게 모델링하고 해석할 수 있는 Linked Assembly 툴킷이 새롭게 추가되었다.   솔버 기능 강화 Static 솔버 개선 및 FFlex Static 리커다인 솔버는 매 버전마다 개선을 거듭하고 있다. N-R Static 솔버의 경우 최근 3년여의 연구 개발을 통해 성능이 대폭 향상되었다. 안정적이고 정확하게 정적 평형상태를 계산할 수 있으며, 강체와 RFlex 보디(Modal method)는 물론 FFlex 보디(Nodal method)가 포함된 비선형 MFBD 모델의 정적 해석 수렴성도 대폭 강화되었다.     특히, FFlex 보디가 포함된 모델의 정적 해석을 수행할 수 있는 FFlex Static이 새롭게 추가되어 유연체에 대한 구조 해석을 통해 정적 상태의 변형 및 응력 확인이 가능하며, FFlex 보디의 Self-Contact는 물론 다른 보디 간의 접촉까지 고려한 MFBD 모델의 정적 해석을 지원한다. 또한, 유연체의 변형된 형상이 필요한 경우, 정적 해석과 Extract 기능을 활용하면 손쉽게 변형된 형상을 만들 수 있다.     이를 통해, 자동차, 굴착기와 같은 모델의 초기 평형 상태를 사전에 계산함으로써, 해석 속도와 정확도를 개선하고 동적 조건을 고려하기 전 정적 해석을 이용한 사전 튜닝을 통해 전체적인 해석 시간을 절감할 수 있다. 또한, 관성의 효과가 작은 모델의 경우 준정적 해석(quasi-static analysis)을 이용하여 모델의 거동을 빠르게 확인할 수 있으며, 시스템의 가동 범위(range of motion)나 보디 간의 간섭을 정적 해석으로 예측할 수 있다.     접촉 해석의 다중 프로세서 처리 확대 다중 프로세서 처리(SMP) 지원과 알고리즘 개선을 통해 대폭 향상된 성능을 보여준 기존 Geo Surface Contact 요소에 이어, 이번 리커다인 2024에서는 Geo Sphere/Cylinder/Curve(3D, 2D)/Circle(2D) Contact 요소까지 다중 프로세스 처리를 확대 지원하게 되었다. 리커다인 2024에서 별도의 모델 수정 없이 향상된 접촉 성능이 적용된다.   ▲ SMP를 통한 접촉 해석 성능 향상   또한, 커브(curve)의 3차원 접촉 모델링에 최적화된 Geo Curve 3D와 Geo Sphere to Curve 3D가 새롭게 추가되어 빔(beam) 케이블이나 베어링과 같이 커브 혹은 서클(circle) 형상을 가지는 기계 부품의 3차원을 고려한 접촉해석을 더욱 빠르고 정확하게 수행할 수 있다.   ▲ 빔 케이블의 접촉 모델   MFBD 기능 강화 Thermal Contact 유연체의 열전도에 의한 열응력을 MFBD 해석에 실시간으로 적용할 수 있는 FFlex Thermal 기능에 Thermal Contact가 새롭게 추가되었다. Thermal Contact는 전도에 의한 두 유연체 사이의 열전달을 계산하는 기능이다. 이 기능을 통해 서로 다른 부품 간 열전도, 열팽창 및 열응력을 고려할 수 있다. 예를 들어 모터와 같이 회전자에 열에너지가 발생하고 고정자로 전달되는 경우를 Thermal Contact 기능을 이용하여 모델링하고 결과를 확인할 수 있다.   ▲ Thermal Contact를 활용한 열전도 모델   지오메트리 연결 관계를 통한 메시 자동 업데이트 리커다인 2024에서는 메셔(Mesher)에 Surface Mesh 기능을 추가하고 기능을 강화하여 기존 지오메트리 연결관계에 따른 형상 자동 업데이트 기능을 메시에도 확장 적용하였다. Surface Mesh를 통해 생성한 셸 요소를 기반으로 솔리드(solid) 요소를 생성하면 커브 형상 등의 기반이 되는 지오메트리 수정을 통해 솔리드 요소까지 자동으로 업데이트할 수 있다.     셸 요소의 Pre-Stress 리커다인 2024에서는 손쉽게 Pre-Stress가 적용된 셸 요소를 생성할 수 있게 되어 복잡한 형상의 메시에도 Pre-Stress를 적용할 수 있게 되었다. 이 기능을 통해 모델링 시간도 크게 줄일 수 있다.   ▲ Pre-Stress가 적용된 웹 핸들링 모델   Professional(MBD) 기능 강화 Buoyancy Force(부력) 부력을 계산할 수 있는 Buoyancy Force가 새롭게 추가되었다. 수면 및 유속 방향의 기준 좌표와 부력 대상이 될 보디를 선택하여 부력을 적용할 수 있으며, 강체와 유연체에 모두 적용할 수 있다. 또한, 부력 계산을 위한 다양한 유체 속성 정보를 설정할 수 있으며, 시간에 따라 유속 크기가 변화하는 것도 표현할 수 있다.   ▲ 부력을 적용한 해상 크레인 모델   CFD 연성 해석을 수행하지 않고도 부력을 적용할 수 있기 때문에, 복잡한 유동은 고려할 필요 없이 부력만 적용하면 되는 모델을 빠르게 시뮬레이션할 수 있다.   Gap Force 보디와 보디 사이에 사용자가 지정한 간격을 유지하도록 두 보디 양쪽에 힘을 가하는 Gap Force 요소가 새롭게 개발되었다. 각 보디의 위치 및 자세가 변경되어 사용자가 지정한 간격보다 커지거나 작아지면 지정된 간격을 유지하도록 Action Body에 힘이 가해진다. Gap Force를 이용하여 공력이나 자력에 의해 부품이 떠 있는 모델을 만들어 시뮬레이션할 수 있다. 예를 들어, 에어 베어링이나 마그네틱 베어링으로 부품 간의 접촉을 방지한 리니어 가이드 등을 모델링할 수 있다.   ▲ Gap Force를 이용한 리니어 가이드 모델   툴킷 기능 강화 Linked Assembly 리커다인 2024에서 새롭게 추가된 Linked Assembly는 일반 CAD 지오메트리를 이용하여 체인(Chain), 무한궤도(Caterpillar), 고무트랙(Rubber Track), 벨트(Belt), 케이블 체인(Cable Chain) 같은 어셈블리를 생성할 수 있는 모델링 자동화 및 해석 툴킷이다. 어셈블리를 생성할 때 Contact, Force와 같은 연결 관계도 자동화 기반으로 쉽게 생성할 수 있다. 이를 통해 다양한 형상 또는 더욱 정밀한 형상으로 어셈블리 시스템을 만들고 동역학 해석을 할 수 있다.     또한, Assembly Body의 특정 부분이나 Passing Body, Guide를 손쉽게 유연체로 변환하고 MFBD 해석도 수행할 수 있다.     DriveTrain 개선 DriveTrain에 내장된 KISSsoft가 최신 버전으로 업그레이드되어 향상된 KISSsoft 기능을 활용할 수 있다. 또한 선기어를 제외한 유성기어를 모델링할 수 있도록 개선되었으며, KISSsoft의 Z70(베벨 기어)과 Z80(웜 기어)의 CAD 형상을 생성할 수 있다.   ▲ 선기어를 제외한 유성기어 모델   그리고 랙&피니언(rack&pinion)에 대한 Involute Contact를 지원한다. 이를 통해 보다 빠른 접촉 해석이 가능하게 되었으며, 필요한 기어쌍의 접촉만을 계산함으로써 효율적인 해석을 수행하는 것도 가능해졌다.   ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

  주요 CAE 소프트웨어 소개   ■ 개발 : ESI, www.esi-group.com ■ 자료 제공 : 한국이에스아이, 02-3660-4500, www.esi-group.com 가상현실(Virtual Reality)은 엔지니어링 설계, 생산 및 제조 분야에서 가장 유망한 기술로서 물리적 프로토타입의 제작 없이도 생산 공정 전 분야에 대한 시뮬레이션이 가능하다. 이를 통해 제품 출시 기간까지 소요되는 시간 및 개발 비용 절감에 획기적으로 기여할 수 있으며, 실감나는 3D 데이터의 시각화를 통해 제품의 이해도를 한층 더 높일 수 있다. ESI의 IC.IDO는 고급 시각화 기술과 실시간 시뮬레이션 기술을 결합한 강력한 산업형 가상현실 솔루션으로서, 기구학적 시뮬레이션과 3D 가시화 기술의 결합으로 현실과 흡사한 가상 환경에서 제품을 평가한다.  IC.IDO는 엔지니어와 고객이 제시한 의견을 기반으로 만들어진 솔루션이며, 3D 데이터를 활용한 가시화를 통해 다양한 산업 분야에 종사하는 의사결정자들로 하여금 여러 분야, 계층, 지역에 대한 종합적인 검토를 가능하게 한다. 1. 주요 기능 및 특징 ■ 상용 CAD 기반 데이터와의 자유로운 호환성 : CATIA, Solidworks, PTC Creo 등 CAD 기반 프로그램들의 포맷을 지원한다. ■ 실시간 물리 시뮬레이션 : 강체 및 1D 유연체의 실시간 시뮬레이션 및 중력 효과 구현이 가능하고, 이를 통해 실시간 간섭 체크 및 접근성을 검토할 수 있다. ■ 자체 렌더링 모듈 : 색상, 재질, 그림자, 조명 등의 사실적 모델링을 위해 렌더링 모듈을 지원한다. ■ RAMSIS 더미 : RAMSIS 더미를 활용하여 가상 공간에서 인간 공학적 평가(작업자세, 공구 접근성 등)를 할 수 있다. ■ VR 환경 구성을 위한 자유로운 하드웨어 호환성 : 다양한 트래킹 장비(VRPN 통신장비)와 HMD 하드웨어를 지원한다. ■ Finger Tracking/Body Tracking : VR 글러브와 트래커를 사용하여, 손가락 동작과 함께 양손 작업 및 인체 움직임 추적이 가능하다.   2. 주요 적용 분야 ■ Virtual Build : 가상 3D 목업을 통하여 가상 분해/조립을 미리 수행해 봄으로써, 좀 더 직관적인 평가가 가능하고 이를 통해 설계 및 개발 정밀도를 향상시킬 수 있다. ■ Virtual Engineering : 설계 및 생산에서 발생하는 문제에 대한 실질적인 검토를 할 수 있다. ■ Virtual Service : 가상환경을 통한 교육 및 제품의 유지보수 환경을 검토할 수 있다. ■ Virtual Presentation : 실제 제품이 없어도 가상 목업을 통해 상호간 협의가 용이하고, 크고 복잡한 제품의 경우라도 가상 전시가 가능하다.   좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기   

주요 CAE 소프트웨어 소개   다물체 동역학 해석, Altair MotionSolve   ■ 개발 및 자료 제공 : 알테어, 070-4050-9200, www.altair.co.kr MotionSolve는 다물체 시스템 시뮬레이션을 수행하여 움직이는 제품의 동적 반응을 예측하고 성능을 최적화한다. MotionSolve로 기구, 동역학, 정적, 준정적, 선형 및 진동 해석을 수행할 수 있다. 엔지니어와 설계자는 모션에 기인한 실제 영향을 고려해, 제품이 안정적으로 작동하고 내구 요건을 충족하며, 과도한 진동이 발생하지 않는지를 미리 확인할 수 있다. 1. 주요 특징 ■ 기계 및 매커니즘 시뮬레이션 : MotionSolve는 수천 개의 접촉을 포함할 수 있는 복잡한 시스템을 쉽게 모델링하고 해석할 수 있도록 도와준다. 빠른 결과를 얻기 위해 병렬 처리를 이용하며, 자동 보고서 작성 기능이 있어 시스템 거동을 쉽게 검토 및 파악하여 빠르게 공유할 수 있다. ■ 다양한 해석 분야와 co-simulation : 모션과 FEA 툴을 결합하여 유연체를 불러오고 작동 하중을 내보낼 수 있고, 알테어의 1D 툴인 Activate와 결합하여 다분야 시스템 시뮬레이션을 할 수 있다. 또한, CFD 솔버인 AcuSolve와 결합하여 유체 효과(공기 역학 또는 슬로싱)를 시뮬레이션할 수 있다.   2. 주요 기능 ■ 다양한 모델링 : MotionSolve는 다물체 시스템을 모델링할 수 있는 풍부한 모델링 요소를 지원한다. CAD, FE, 컨트롤, 1D, 시뮬레이션, 유압, CFD 및 최적화와의 통합 기능을 지원한다. ■ 시스템 거동 연구 : MotionSolve는 시스템의 동적 거동을 평가하고 실제 상황에서 제어 시스템의 성능을 개선하기 위한 옵션을 제공한다. 여기에는 동역학 문제를 풀기 위한 Implicit/Explicit, Stiff/Non-stiff, DAE/ODE 등 수치 적분 방법과 모션 구동 시스템에 대한 기구학 해석 등을 포함한다. ■ 차량 동역학 및 내구 NVH 시뮬레이션 : MotionSolve는 자동차 분야에 특화된 도구들이 포함되어 있다. 실제 차량을 쉽게 구성할 수 있게 해주는 차량 라이브러리를 제공하고, 반차량 해석 및 전차량 주행 시뮬레이션을 수행할 수 있다. 실제와 유사한 조건으로 테스트하면서 설계상의 장단점을 사전에 파악할 수 있다.   좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

-   포트폴리오 업데이트 통해 물리적 테스트 이전 제품 성능에 대한 이해 높이고 자동화 향상   지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어 (Siemens Digital Industries Software)는 기계 시뮬레이션을 위한 심센터(Simcenter) 소프트웨어의 최신 릴리스를 발표했다. 최신 릴리스를 활용하면 전동화 엔지니어링 프로젝트를 간소화하고, 새로운 항공기가 안전마진을 충족하도록 지원하며, 다양한 산업 분야에서 내구성 테스트를 단순화할 수 있다. 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어의 시뮬레이션 및 테스트 솔루션 부문 수석 부사장 장클로드 에르콜라넬리(Jean-Claude Ercolanelli)은 "더 강력하면서도 친환경적이고 더 가벼우면서도 더 강한 제품을 개발하는 것과 같은 복잡한 엔지니어링 문제를 해결하려면 완전히 통합된 CAE 솔루션이 필요하다. Simcenter의 최신 릴리스는 이전보다 효율적이고 훨씬 빠르게 과제를 해결할 수 있도록 강화된 여러 가지 강력한 기능을 제공한다. 강화된 기능을 통해 타이어 접촉 시뮬레이션을 45% 빠르게 풀거나 기체 구조 사이징 프로세싱을 최대 80% 줄일 수도 있다"고 말했다. 이번 릴리스의 주요 기능은 모든 산업 및 워크플로에 적용되며 Simcenter 제품군에 새로운 기능을 제공한다. 주요 내용은 다음과 같다: -  적층 제조(AM)를 탐구하기 위해서는 빌드 프로세스 시뮬레이션이 필수적이다. 특히 금속 기반 파우더 베드 융합 생산 방식을 다룰 때 더욱 그렇다. 프로세스의 복잡한 특성으로 인해 일반적으로 AM 엔지니어는 숙련된 CAE 전문가와 협력해야 한다. 지멘스 Simcenter 3D 소프트웨어의 최신 릴리스는 심층적인 CAE 전문 지식이 없는 엔지니어도 쉽게 사용할 수 있는 간소화된 PBF(파우더 베드 융합) 빌드 프로세스 시뮬레이션용 애플리케이션을 도입했다. 애플리케이션을 통해 백그라운드에서 강력한 복셀(voxel) 기반 메시(mesh)를 사용해 PBF 빌드 프로세스를 신속하게 모델링하고 시뮬레이션할 수 있다. 이로써 부품이 성공적으로 빌드되는지 여부를 잘 이해할 수 있으며, 이후 Simcenter 3D를 사용해 CAE 전문가가 더 자세한 분석을 수행할 수 있으므로 협업 또한 강화된다. -  Simcenter 3D 내에서 직접 원격 HPC 시스템에서 시뮬레이션을 시작할 수 있는 기능이 도입돼 이제 원격 시뮬레이션 인터페이스(Remote Simulation Interface)에서 직접 시뮬레이션 결과를 검토할 수 있게 됐다. 이를 통해 엔지니어는 심층 평가를 위한 대규모 결과 파일을 로컬 워크스테이션으로 다시 전송하기 전에 시뮬레이션 연구가 올바르게 실행되었는지 확인할 수 있다. (1) 자동차 산업  전동화는 자동차 산업 전반의 주요 추세이며, 새로운 전기차(EV) 파워트레인의 개발은 전기 모터 설계, 변속기 분석, NVH 및 음향 등의 사일로로 세분화되는 경향이 있다. Simcenter 기계 시뮬레이션 도구는 EV 파워트레인 개발을 위해 각 분야 간 중요한 하중, 설계 및 모델 정보가 쉽게 이동할 수 있도록 지원함으로써 사일로 해소를 도울 수 있다. EV 개발 외에도 이번 릴리스의 추가적인 새로운 기능은 NVH에서부터 타이어와 윈드실드 와이퍼 성능에 이르기까지 또 다른 자동차 애플리케이션의 시뮬레이션을 개선한다. 주요 특징은 다음과 같다: -  Simcenter 3D의 새로운 접촉 패턴 디스플레이는 와이퍼 접촉 패턴의 분석을 지원한다. 와이퍼를 접촉 요소와 결합된 유연체로 모델링함으로써 사용자가 새로운 접촉 패턴 디스플레이로 앞유리를 가로지르는 와이퍼 힘의 결과를 쉽게 분석할 수 있게 하여, 시간과 비용이 많이 드는 물리적 테스트 없이 힘이 얼마나 일관되게 또는 일관되지 않게 분배되는지 그리고 와이퍼 설계가 예상대로 작동하는지 알 수 있게 한다.  - 마지막으로 최신 버전의 지멘스 Simcenter Tire 소프트웨어에는 주행 시뮬레이터 및 HIL(Hardware-in-the-Loop) 셋업에 필요한 고충실도 타이어 모델을 구축하는 데 필요한 대량의 도로 데이터 교환을 줄이기 위해 도로 접촉 알고리즘이 업데이트되었다. 이는 계산 성능이 최대 45% 향상되어 실시간 애플리케이션에서 고충실도 타이어 모델을 사용할 수 있음을 의미한다. (2) 항공우주 산업 항공우주 산업의 경우, Simcenter 3D의 새로운 기능을 통해, 얇은 항공기 스킨의 거동을 시뮬레이션하고 신속하게 안전 마진을 계산하는 데 필요한 모델의 수를 줄일 수 있다. 새롭게 개선된 기체 애플리케이션 기능 외에도 엔지니어가 연료 탱크의 액체 슬로싱(sloshing)을 시뮬레이션하여 로켓 발사 역학을 더 잘 이해하도록 도울 수 있다. 주요 내용은 다음과 같다: -  새로운 표준 계산 템플릿이 Simcenter 3D 내의 안전 마진 분석 도구에 추가됐다. 새로운 템플릿은 일련의 규칙에 따라 모든 입력값을 자동으로 미리 채우므로 엔지니어는 계산을 적용할 지오메트리를 선택하기만 하면 된다. 기존의 사용자 지정 스크립트 개발 및 관련 유지 관리 비용에 대한 의존도가 제거된다. -  Simcenter Nastran 소프트웨어의 새로운 기능 중 하나는 하중이 인장(멤브레인)이냐 압축(전단)이냐에 따라 강성 거동이 다른 얇은 외피 기체 구조에 대한 유한요소 모델을 지원한다. 오늘날 엔지니어는 일반적으로 모든 다양한 하중 조건을 고려하기 위해 여러 유한요소 모델과 속성을 생성한다. 새로운 tension-only-quad 요소는 멤브레인 거동에서 전단 거동으로 자동 변경되므로 기체 구조를 나타내는 데 단일 모델만을 요한다. 이를 통해 시뮬레이션 프로세싱 시간이 최대 80%까지 단축된다. -  저장 탱크의 액체 연료 슬로싱 역학은 항공우주 및 로켓 응용 분야에 국한되지는 않지만 유도 시스템에 문제를 일으킬 수 있다. Simcenter Nastran의 이번 최신 릴리스에서 새로운 비압축성 유체 모델은 슬로시 주파수 및 유체 탄성 모드를 예측하는 데 도움이 된다. 아울러 다른 산업 분야에서는 대형 선박, 자동차, 철도 차량 등의 화물, 밸러스트 또는 연료 탱크의 슬로싱을 평가하는 데에도 사용될 수 있다. (3) 산업용 기계 산업 산업용 기계 산업의 경우 기계 가동 시간이 주요 동인임에도 기계를 한계까지 물리적으로 테스트할 시간이나 자원이 부족한 경우가 많다. 여기서 Simcenter는 전문 지식 없이도 내구성 예측을 지원하는 새로운 기능을 제공한다. 주요 내용은 다음과 같다: -  Simcenter 3D를 활용하면 강도(strength) 해석을 간소화하고 자동화하여 별도의 도구 세트와 지식 없이도 적절한 내구성을 평가할 수 있다. 또한 Simcenter 3D는 산업 표준 FKM 지침을 준수하는 데 필요한 매개변수를 자동으로 계산한다. 이를 통해 엔지니어는 스트레스 해석 결과를 바탕으로 내구 해석을 바로 수행할 수 있고, 궁극적으로 기계의 작동 요구 사항을 충족하도록 도울 수 있다. -  산업용 전력 변압기는 엄격한 소음 방사 표준을 충족하는 동시에 변압기 개발을 위한 EMAG-Acoustics 모델에 적합해야 한다. 이제 Simcenter 3D에서 변압기 소음을 유발하는 복잡한 다분야 자기 변형 효과(multi-disciplinary magnetostriction effects) 시뮬레이션을 매우 빠르고 정확하게 수행할 수 있다. 또한 계산된 힘은 단일 환경 내에서 전자기학과 음향 성능 시뮬레이션을 가능하게 하는 소음 및 진동 평가에 모두 사용할 수 있다. -  마지막으로 고속으로 회전하며 진동하기도 하는 회전축을 갖는 산업 기계가 있다. 엔지니어는 다양한 작동 속도에서 진동 주파수를 이해하기 위해 로터 역학(rotor dynamic) 시뮬레이션과 캠벨(Campbell) 다이어그램을 사용하지만, 이는 일반적으로 선형 시스템에만 적용된다. Simcenter 3D를 이용하면, 비선형 부싱(bushing)이 포함된 비선형 시스템이 작동할 때 비선형 조화 응답 중에 콤플렉스 모드(complex mode)를 계산하여 캠밸 다이어그램을 생성해 비선형 시스템의 임계 속도를 평가할 수 있으므로 복잡한 회전 구성 요소를 더 잘 이해할 수 있다. 영상 또는 링크를 통해, Simcenter 기계 솔루션의 최신 업데이트에 대해 자세히 알아보고, 강화된 최신 시뮬레이션 기능이 워크플로를 간소화하고 제품 성능에 대한 통찰력을 높이는 데 어떻게 도움이 되는지 알아볼 수 있다.

  지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어는 기계 시뮬레이션을 위한 심센터(Simcenter) 소프트웨어의 최신 릴리스를 발표했다. 최신 릴리스에서는 전동화 엔지니어링 프로젝트를 간소화하고, 새로운 항공기가 안전 마진을 충족하도록 지원하며, 다양한 산업 분야에서 내구성 테스트를 단순화할 수 있는 기능이 강화됐다. 이번 릴리스의 주요 기능은 모든 산업 및 워크플로에 적용되며 심센터 제품군에 새로운 기능을 제공한다. 심센터 기계 시뮬레이션 도구는 전기차(EV) 파워트레인 개발을 위해 각 분야 간 중요한 하중, 설계 및 모델 정보가 쉽게 이동할 수 있도록 지원함으로써 사일로 해소를 도울 수 있다. 심센터 3D(Simcenter 3D)의 새로운 접촉 패턴 디스플레이는 와이퍼 접촉 패턴의 분석을 지원한다. 와이퍼를 접촉 요소와 결합된 유연체로 모델링함으로써 사용자가 새로운 접촉 패턴 디스플레이로 앞유리를 가로지르는 와이퍼 힘의 결과를 쉽게 분석할 수 있게 하고, 와이퍼 설계가 예상대로 작동하는지 알 수 있게 한다. 최신 버전의 심센터 타이어(Simcenter Tire) 소프트웨어에는 주행 시뮬레이터 및 HIL(Hardware-in-the-Loop) 셋업에 필요한 고충실도 타이어 모델을 구축하는 데 필요한 대량의 도로 데이터 교환을 줄이기 위해 도로 접촉 알고리즘이 업데이트되었다. 계산 성능이 최대 45% 향상되어 실시간 애플리케이션에서 고충실도 타이어 모델을 사용할 수 있게 됐다. 항공우주 산업에서는 심센터 3D의 새로운 기능을 통해 얇은 항공기 스킨의 거동을 시뮬레이션하고 신속하게 안전 마진을 계산하는 데 필요한 모델의 수를 줄일 수 있다. 새로운 표준 계산 템플릿이 심센터 3D 내의 안전 마진 분석 도구에 추가됐는데, 새로운 템플릿은 일련의 규칙에 따라 모든 입력값을 자동으로 미리 채우므로 엔지니어는 계산을 적용할 지오메트리를 선택하기만 하면 된다.  심센터 나스트란(Simcenter Nastran) 소프트웨어에는 하중이 인장(멤브레인)이냐 압축(전단)이냐에 따라 강성 거동이 다른 얇은 외피 기체 구조에 대한 유한요소 모델을 지원하는 기능이 추가됐다. 엔지니어는 다양한 하중 조건을 고려하기 위해 여러 유한요소 모델과 속성을 생성하게 되는데, 새로운 tension-only-quad 요소는 멤브레인 거동에서 전단 거동으로 자동 변경되므로 기체 구조를 나타내기 위해 여러 개의 모델을 사용하지 않아도 된다. 심센터 나스트란의 최신 릴리스에 추가된 새로운 비압축성 유체 모델은 저장 탱크의 액체 연료 슬로싱(sloshing)을 시뮬레이션하고, 슬로시 주파수 및 유체 탄성 모드를 예측하는 데 도움이 된다. 이는 대형 선박, 자동차, 철도 차량 등 다른 산업 분야에서도 화물, 밸러스트, 연료 탱크의 슬로싱을 평가하는 데에 쓰일 수 있다. 이외에도 심센터 3D의 최신 릴리스에는 CAE 지식이 없는 엔지니어도 쉽게 사용할 수 있도록 간소화된 금속 기반 파우더 베드 융합(PBF) 방식의 적층제조(AM) 빌드 프로세스 시뮬레이션을 위한 애플리케이션이 도입됐다. 또한 심센터 3D는 산업용 기계의 내구 예측을 위해서 강도(strength) 해석을 간소화하고 자동화하여 별도의 도구 세트와 지식 없이도 적절한 내구성을 평가할 수 있도록 했고, 산업용 전력 변압기의 소음을 유발하는 복잡한 다분야 자기 변형 효과(multi-disciplinary magnetostriction effects) 시뮬레이션을 빠르고 정확하게 수행할 수 있도록 지원한다. 비선형 부싱(bushing)이 포함된 비선형 시스템이 작동할 때 비선형 조화 응답 중에 콤플렉스 모드(complex mode)를 계산하여 캠밸 다이어그램을 생성함으로써, 비선형 시스템의 임계 속도를 평가하고 복잡한 회전 구성 요소를 더 잘 이해할 수 있게 된 것도 개선점이다. 한편, 심센터 3D에는 원격 HPC 시스템에서 시뮬레이션을 시작할 수 있는 기능이 도입돼, 원격 시뮬레이션 인터페이스(Remote Simulation Interface)에서 직접 시뮬레이션 결과를 검토할 수 있게 됐다. 이를 통해 엔지니어는 심층 평가를 위한 대규모 결과 파일을 로컬 워크스테이션으로 다시 전송하기 전에 시뮬레이션 연구가 올바르게 실행되었는지 확인할 수 있다. 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어의 장클로드 에르콜라넬리(Jean-Claude Ercolanelli) 시뮬레이션 및 테스트 솔루션 부문 수석 부사장은 "더 강력하면서도 친환경적이고 더 가벼우면서도 더 강한 제품을 개발하는 것과 같은 복잡한 엔지니어링 문제를 해결하려면 완전히 통합된 CAE 솔루션이 필요하다"면서, "심센터의 최신 릴리스는 이전보다 효율적이고 훨씬 빠르게 과제를 해결할 수 있도록 강화된 여러 가지 강력한 기능을 제공한다. 강화된 기능을 통해 타이어 접촉 시뮬레이션을 45% 빠르게 풀거나 기체 구조 사이징 프로세싱을 최대 80% 줄일 수도 있다"고 말했다.

    ■ 개발 : MSC Software, www.mscsoftware.com/kr ■ 자료 제공 : 헥사곤 매뉴팩처링 인텔리전스, 1899-2920, https://blog.naver.com/hexagonmi   Adams(아담스)는 다물체 동역학 시뮬레이션 연구에 도움을 주는 MSC Software를 대표하는 핵심 소프트웨어이다. 제조업체는 통상 제품 개발 단계에서 매우 늦은 시점까지, 실제 시스템 성능을 이해하는 데 어려움을 겪는다. 개발 단계에서 단품이나 서브 시스템 단위의 검증을 완료했더라도, 전체 시스템 단위의 테스트 및 검증이 늦어지면 결국 더 많은 시간과 비용이 들어간다.  Adams는 다물체 동역학(MBD) 상을 수상한 소프트웨어로서, 초기에 시스템 단위로 설계 검증을 가능하게 하고, 엔지니어링 효율성을 높이고, 제품 개발 비용을 절감할 수 있다. 엔지니어는 동작, 구조, 작동 및 제어를 비롯한 여러 분야간 복잡한 상호 작용을 평가하고 관리하여 최적의 성능을 구현하는 제품을 설계할 수 있다. 광범위한 해석 능력과 함께 Adams는 고성능 컴퓨팅 환경(HPC) 활용으로 대형 모델 시뮬레이션에 대해서도 최적화되어 있다.  다물체 동역학 시뮬레이션 기술을 활용하여 Adams는 빠른 시간 안에 FEA 솔루션이 필요한 정보를 추출할 수 있고, Adams에서 실제 제품의 운용 환경을 구현하여 얻어낸 결과를 FEA에 적용하면 보다 높은 정확도를 기대할 수 있다. Adams를 사용하면 엔지니어는 시뮬레이션 결과를 확인하기 위해 계산이 완료될 때까지 기다릴 필요가 없다. 시뮬레이션이 실행되는 과정에도 실시간으로 애니메이션 및 그래프를 확인할 수 있기 때문에 시간을 절약할 수 있다. 최적설계를 위해 설계변수, 제약 조건 및 목적함수를 정의한 다음 Adams를 통해 자동으로 최적 설계 업무를 수행할 수 있다. 1. Adams/Car  ■ 실제 테스트를 위한 프로토타입 생산 이전에 모델을 통한 성능 예측 및 개선 가능  ■ 실제 프로토타입 테스트보다 빠르고 저렴한 비용으로 설계 변경 및 분석 가능  ■ 다양한 케이스를 더 빠르고 쉽게 적용 및 검토 가능  ■ 실제 시험장에서 발생할 수 있는 센서 오류로 인한 데이터 손실이나 악천후로 인한 테스트 시간 손실에 대한 우려 없이 안전한 환경에서 작업 가능    2. Adams/Machinery ■ 기어, 베어링, 벨트, 체인, 전기 모터 및 캠 등 일반적인 기계 부품의 고정밀 시뮬레이션 ■ 빠른 모델 해석을 통한 생산성 향상 ■ 자동화를 통해 모델 생성, 수정 작업이 용이 ■ Adams/Postprocessor에서 쉽게 결과 출력 가능   3. 주요 기능 ■ STEP, IGES, DXF, DWG, Parasolid 등의 CAD 파일 포맷 지원 ■ 파트 연결 정의를 위한 광범위한 조인트 및 구속 라이브러리 ■ 제품 운영 환경을 모사하기 위한 어셈블리의 내/외력 정의 ■ 유연체 파트, 제어 시스템, 조인트 마찰 및 슬립, 유공압 액추에이터, 매개 변수적 설계 관계를 통한 모델 구체화 작업 ■ 외부 FEA 소프트웨어에서 MNF 파일을 가져올 필요 없이 자체적으로 유연체 생성 가능 ■ 설계변수, 제약조건, 목적함수 정의를 통해 최적의 설계 가능 ■ 구조 해석을 위해 사용하는 선형 모델 및 복잡한 하중 이력 데이터 자동 생성 ■ 모달 유연체와 강체 지오메트리의 모든 조합 간 2D 및 3D 접촉 해석을 지원 ■ 복잡한 대변위가 발생하는 모델에 대한 포괄적인 선형 및 비선형 결과 출력 ■ Adams-Marc Co-Simulation을 통해 비선형성을 갖는 유연체 해석 가능 ■ FE part를 사용한 비선형 빔 모델 생성 가능   4. Adams Real Time ■ HIL 테스트 환경에서 실제 장비와 가상 모델을 연결하여 시스템 상호 작용 테스트 가능 ■ DIL 테스트 환경에서 실제 운전자와 가상 모델을 연결하여 차량 및 운전자 성능 평가 ■ Adams와 VTD Co-Simulation을 통한 고주파 응답 자율주행해석 가능   5. 고성능 컴퓨팅(HPC) ■ 병렬 처리를 통한 Adams/Tire 연산속도 향상 ■ SMP 지원 ■ 최신의 선형 해석 기능 ■ 수동 변환을 대체하기 위한 고정밀도 Adams-MSC Nastran 변환 유틸리티 제공 ■ 운동방정식의 더 빠른 수치적분을 위한 HHT 적분기 탑재    좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

개발 및 공급 : 펑션베이 주요 특징 : 지속적인 솔버 개발을 통해 Static 솔버 성능과 접촉 해석 속도가 대폭 향상, 지오메트리의 관계에 따른 형상 업데이트, 모델의 단위계 변환, 개선된 해석 결과 녹화 기능, 모델 단위계 변환 기능, 리커다인의 유연체와 파티클웍스의 유체 입자 간 양방향 열전달 해석 지원, 기본 형상에 대하여 최적의 메시를 생성하는 기능, 드라이브트레인 개선 등 사용 환경(OS) : 64비트 윈도우 8/10   새롭게 출시되는 RecurDyn 2023(리커다인 2023) 버전에서는 2년여의 지속적인 연구 개발을 통해 N-R Static 솔버 성능과 접촉 해석 속도가 대폭 향상되었다. 또한, DOE나 최적화에 활용할 수 있도록 지오메트리(geometry)의 계층 관계에 따른 형상 업데이트 기능이 추가되었다. 이 외에도 RecurDyn의 유연체와 Particleworks(파티클웍스)의 유체 입자 간 양방향 열전달 해석이 가능하게 되었으며, 기본 형상에 대한 최적의 메시(mesh)를 생성해 주는 Primitive Auto Mesh(프리미티브 오토 메시)가 추가되었다. 그 밖에 Endless Simulation 기능이 추가되고 DriveTrain(드라이브트레인) 툴킷의 개선과 해석 결과 녹화 기능의 개선이 이루어졌다.   솔버 기능 강화 Static Solver 개선 및 FFlex Static RecurDyn 솔버는 매 버전마다 지속적으로 개발되어 개선을 거듭하고 있다. N-R Static 솔버의 경우 2년여의 연구 개발을 통해 성능이 대폭 향상되었다. 이전에 비해 훨씬 안정적이고 정확하게 정적 평형상태를 계산할 수 있으며, 강체와 RFlex 보디(Modal method)는 물론 FFlex 보디(Nodal method)가 포함된 비선형 MFBD 모델의 정적 해석도 지원한다.   그림 1. 접촉을 수반한 MFBD 모델의 정적 평형 상태를 빠르고 정확하게 계산   특히, FFlex 보디가 포함된 모델의 정적 해석을 수행할 수 있는 FFlex Static의 경우, 유연체에 대한 구조 해석을 통해 정적 상태의 변형 및 응력 확인이 가능하며, FFlex 보디의 Self Contact는 물론 다른 보디 간의 접촉까지 고려한 MFBD 모델의 정적 해석을 지원한다. 또한 유연체의 변형된 형상이 필요한 경우, 정적 해석과 Extract 기능을 활용하면 손쉽게 변형된 형상을 만들 수 있다.   그림 2. 팽팽하게 당긴 상태 계산   그림 3. 트랙링크의 정적 해석   그림 4. 섀시 구조 해석   그림 5. 초기 평형상태 계산   이를 통해 자동차, 굴착기와 같은 모델의 초기 평형 상태를 사전에 계산함으로써 해석 속도와 정확도를 개선하고, 동적 조건을 고려하기 전 정적 해석을 이용한 사전 튜닝을 통해 전체적인 해석 시간을 줄일 수 있다. 또한, 관성의 효과가 작은 모델의 경우 준정적 해석(quasi-static analysis)을 이용하여 모델의 거동을 빠르게 확인할 수 있으며, 시스템의 가동 범위(range of motion)나 보디 간의 간섭을 정적 해석으로 예측할 수 있다.   그림 6. Quasi-static을 이용한 로봇 거동 확인   접촉 해석의 다중 프로세서 처리 지원 RecurDyn에서 접촉을 해석할 수 있는 Geo Surface Contact 요소의 알고리즘 개선 및 다중 프로세서 처리(SMP) 지원을 통해 접촉 성능이 약 50% 개선되었다. 이에 따라 Geo Surface Contact가 많이 사용된 시스템의 경우 해석 시간이 최대 40~50% 단축된다. RecurDyn 2023에서 별도의 모델 수정 없이 향상된 접촉 알고리즘이 적용된다.   그림 7   RecurDyn의 동역학 모델에서는 접촉이 사용되는 것이 일반적이기 때문에 대부분의 모델의 해석 속도가 개선된다. 또한 강체는 물론 FFlex, RFlex와 같은 유연체가 포함된 MFBD 모델에서도 향상된 접촉 성능을 경험할 수 있다.   그림 8. Clutch 모델 접촉 성능 31% 개선   그림 9. Web Handling 모델 접촉 성능 33% 개선   이러한 접촉 성능 개선은 연속적으로 일정한 접촉력이 발생할 때, 혹은 접촉 요소가 많고 지속적으로 접촉이 발생할 때, FFlex 계산량보다 접촉 계산량이 많을 때 더욱 유용하게 작용한다.   MFBD 기능 강화 FFlex Thermal과 Particleworks의 양방향 열유체 연성해석 RecurDyn의 유연체와 Particleworks의 유체 입자 간의 양방향 열전달 해석을 지원한다. Particleworks에서 계산한 HTC(Heat Transfer Coefficient) 및 유체의 온도 정보를 설정된 시간 스텝에 따라 RecurDyn의 유연체의 온도 정보와 교환하며, 각 온도 조건을 유체 및 고체의 열전달 해석의 경계조건으로 사용한다. 두 소프트웨어는 전용 인터페이스를 통해 완전히 양방향으로 정보를 주고받는다.   그림 10   이 기능을 활용하여 유체에 의한 FFlex 보디의 냉각 및 가열 상태, 그에 따른 구조체의 팽창 및 수축을 예측할 수 있다. 또한, FFlex Thermal 개선으로 노드(node)의 온도를 확인할 수 있는 Expression 함수가 추가되어, 노드의 시간에 따른 온도 변화를 확인할 수 있다.   메셔(mesher) 개선 Sphere, Box, Cone 형상에 대한 최적의 메시를 생성해 주는 Primitive Auto Mesh 기능이 새롭게 추가되었다. RecurDyn에서 생성한 Sphere, Box, Cone 지오메트리를 지정할 수 있으며, 형상에 맞는 고품질 메시를 생성할 수 있다.   그림 11   Professional(MBD) 기능 강화 지오메트리의 계층 관계에 따른 형상 업데이트 RecurDyn에서 지오메트리를 생성할 때 Curve → Surface → Solid 순서로 작업을 진행할 수 있다. 이때 계층 구조(hierarchy)가 적용되는 지오메트리의 경우, 상위 지오메트리를 수정하면 하위 지오메트리도 그에 따라 업데이트되도록 개선되었다.   그림 12   Curve의 형상을 수정하면 서피스(surface) 혹은 솔리드(solid)까지 업데이트되기 때문에, RecurDyn에서 보다 다양한 형상을 사용자가 모델링하고 손쉽게 수정할 수 있다. 이를 활용하여 DOE, AutoDesign 등을 통한 형상 최적화도 수행할 수 있다.   시뮬레이션 모델의 단위계 변환 RecurDyn 2023부터는 모델 생성 후에도 모델의 유닛(unit)을 변경할 수 있게 되었다. 새롭게 추가된 Change Model Units 기능을 통해 RecurDyn 모델의 Force, Mass, Length, Time에 대한 유닛을 자유롭게 변경할 수 있다. 또한 사용자 정의 유닛을 직접 생성하여 사용할 수도 있다. 이를 통해 언제든지 필요에 따라 모델 단위계를 변경할 수 있어, 서로 다른 나라의 엔지니어와 기술적 대응이나 교류를 할 때 해당 나라에 맞는 단위계로 손쉽게 변경하여 작업 및 결과 학인을 할 수 있다.   그림 13   Endless Simulation RecurDyn에서 해석을 수행할 때 Simulation End Time의 지정 여부를 결정할 수 있게 되었다. End Time 비활성화 시, End Time을 별도로 지정하지 않고 사용자가 Stop을 누를 때까지 시뮬레이션이 계속 진행된다. 이 기능을 Stop Condition 기능과 함께 사용하면 특정 조건을 만족할 때까지 시뮬레이션이 종료되지 않도록 할 수 있다.   해석 결과 녹화 기능 개선 기존의 해석 결과 녹화 기능이 개선되었다. 녹화 영역을 사용자가 직접 선택하거나 전체 화면으로 설정할 수 있게 되어, 다양한 결과 그래프가 포함된 애니메이션을 녹화할 수 있다.   그림 14   툴킷 기능 강화 DriveTrain 개선 GearTrain의 생성 방법이 개선되어 2개의 선기어와 1개의 캐리어가 사용되는 라비뇨식 기어를 생성할 수 있다. 또한, Rack&Pinion의 생성 및 시뮬레이션 지원하여 KISSsoft Z13 파일로 가져오기 및 저장이 가능하다. 이렇게 생성한 Rack&Pinion도 다른 기어와 마찬가지로 KISSsoft를 이용한 접촉 계산, 기어 메타 모델을 이용한 계산을 지원한다.   그림 15   그리고 Contact Pressure, SV(Sliding Velocity), PV(Pressure Velocity)를 RecurDyn 컨투어를 통해 확인할 수 있게 개선되어, 시간에 따른 변화를 직관적으로 파악할 수 있게 되었다.   그림 16   ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.