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앤시스 디스커버리 : 메시 생성 없는 실시간 시뮬레이션 & 설계 소프트웨어
2022-03-02 3,053 0
  • 개발 : Ansys
  • 주요 특징 : 격자 생성 없는 메시리스 기반의 시뮬레이션, 다이렉트 모델러 기능을 내장해 3D CAD 작업 가능, STEP·IGES 등 외부 CAD 파일을 변환 없이 불러오고 형상 수정, 구조·유동·열·고유 진동수·위상 최적화 해석 가능, 앤시스 메커니컬 및 플루언트 솔버를 애드인해 사용 가능
  • 자료 제공 : 인터그래텍

 

현재까지의 시뮬레이션

현재의 시뮬레이션은 프로젝트의 설계부터 신뢰성 검증까지 다양한 산업군에서 여러가지 목적으로 활용되어 제품의 개발 혁신을 이끌고 있다. 하지만 시뮬레이션의 장점을 취하는 회사는 드물다.

그 이유로는 시뮬레이션 소프트웨어의 비용적인 문제도 존재하지만, 더 큰 문제는 툴의 사용성이다.

현재의 시뮬레이션 방식은 격자(mesh) 기반의 해석이다. 모델링 형태로 메시를 구성한 후 각 영역별로 경계조건, 구속 조건 등을 부여하여 메시의 절점과 요소를 통해 결과 값을 도출한다. 그 만큼 메시는 시뮬레이션에서 중요하지만, 많은 엔지니어들이 올바른 메시 생성에 어려움을 겪는다. 그래서 최근에는 어려움을 겪던 메시의 생성이 필요 없는 ‘메시리스(meshless)’ 타입의 시뮬레이션 프로그램들이 나오고 있다.

앤시스 디스커버리(Ansys Discovery) 또한 메시리스 기반의 해석, 설계 프로그램이다.

 

앤시스 디스커버리의 주요 기능

앤시스 디스커버리의 기능은 크게 세 가지로 구분할 수 있다.

첫 번째, 3D 설계 생성 및 수정이 가능하다. 다이렉트 모델러 기반의 앤시스 스페이스클레임(Ansys Spaceclaim) 기능이 내장되어 3D CAD 작업이 가능하다. 또한 STEP, IGES 등 외부 CAD 파일을 별도의 변환 없이 불러와 형상 수정이 가능하다.

 

 

두 번째, 메시 생성 없이 실시간 정적 해석이 가능하다. 작업된 설계 형상을 기반으로 메시 생성 없이 실시간으로 구조, 유동, 열 등의 해석이 가능하다.

 

 

세 번째, 유한요소해석이 가능하다. 메시 생성을 통한 기존의 FEM(유한요소해석) 방식도 수행할 수 있다. 앤시스 메커니컬(Ansys Mechanical) 또는 앤시스 플루언트(Ansys Fluent)를 애드인해 디스커버리 내에서 해당 솔버를 사용할 수 있다.

 

 

앞서 소개한 세 가지의 기능을 디스커버리 단일 프로그램 안에서 사용할 수 있다.

 

앤시스 디스커버리의 장점

앤시스 디스커버리는 다음과 같은 장점을 가지고 있다.

  • 앤시스의 다이렉트 모델러 기반 스페이스클레임 프로그램이 내장되어 있어 3D 설계 가능
  • 외부 CAD 파일을 별도의 변환 없이 직접 불러오기 가능
  • STEP, IGES 등 타사 CAD 파일 형식을 불러와 형상 수정 가능
  • 메시 생성 단계 없이 GPU 솔버를 통한 실시간 해석이 가능
  • 구조, 유동, 열, 고유 진동수, 위상 최적화 해석이 가능
  • 메시 생성을 통한 유한 요소 해석도 가능
  • 파라미터 설정을 통한 다양한 조건별 결과값을 바로 확인 가능
  • 해석 데이터를 앤시스 워크벤치(Ansys Workbench)를 통해 앤시스 메커니컬, 플루언트와 호환 가능
  • 해석 결과값을 보고서(MS 워드, HTML) 형태로 추출 가능

 

앤시스 디스커버리의 기대효과

  • 설계 엔지니어가 설계와 실시간 해석을 동시에 진행하면서 해석 엔지니어와 피드백함으로써, 개발 초기 콘셉트 설정 단계의 시간 단축 기대
  • 제품 설계 결정 후 변경이 진행되면 최대 10배 이상의 수정 비용이 발생되던 문제를 선행 시뮬레이션을 통하여 해결 기대
  • 시뮬레이션을 통한 제품의 형상 최적화와 적층 제조를 통해 부품의 원가 감소 기대
  • 선행 시뮬레이션을 통한 제품의 프로토 타입 생산 비용과 성능 검증 테스트 비용 절감 기대

현재 빠른 기술 발전에 발맞춰 많은 기업에서 시뮬레이션을 활용하고 있지만, 사용성의 어려움과 해석에 소요되는 시간적인 문제를 겪어 적극 활용을 못 하고 있다.

이러한 단점을 보완한 메시리스 타입의 앤시스 디스커버리를 통해 다양한 아이템을 시뮬레이션하여 실시간으로 결과 값을 확인하고, 개발 단계의 시간과 비용을 절약할 수 있다.

 

■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

정수진 sjeong@cadgraphics.co.kr


출처 : 캐드앤그래픽스 2022년 3월호

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