3DEXPERIENCE R2020x의 Simulation Portfolio 소개 – Physics Simulation 편 –

안녕하세요. 다쏘시스템 SIMULIA 브랜드 팀입니다. 이번 시간에는 3DEXPERIENCE R2020x의 Simulation Portfolio에 대해 소개 드리고자 합니다.

지난 여러 포스트에서 알 수 있듯이, 3DEXPERIENCE에서 구동되는 SIMULIA는 사용자가 우리가 살고 있는 세상을 드러낼 수 있게 하는 사실적인 시뮬레이션 애플리케이션을 제공하며, 실제 프로토타입을 제작하기 전에 소재와 제품의 성능, 신뢰성 및 안전성을 평가하는 프로세스를 가속화합니다. 3DEXPERIENCE R2020x에서는 아래의 동영상1과 같이, Platform 기반의 통합 환경과 더욱 새롭고 강력한 시뮬레이션 기능을 통해 다양한 산업군에서 폭넓은 적용이 가능합니다.

3DEXPERIENCE R2020x의 SIMULIA는 All Physics, Industry Specific 및 Data Science이라는 세 테마로 구성되어 있습니다. 먼저 All Physics는 Structures, Fluids, Electromagnetics 및 Multibody Systems의 네 분야를 기반으로 다양한 산업 분야의 설계자, 엔지니어 및 연구자가 제품 설계 활동 중에 시뮬레이션을 활용 가능하도록 해줍니다. 시뮬레이션 기술을 구조, 유체, 플라스틱 사출 금형, 음향, 구조적 응용 분야에 적용할 수 있습니다. 응용 분야에 적합한 기능들이 제공되며, 가끔 사용하는 사용자들 또한 시뮬레이션을 활용하여 팀 내에서 설계 및 혁신 추구를 할 수 있도록 돕습니다. PLM 및 CAD와 완전 통합된 설계자 환경에서 설계 지오메트리 자체를 사용할 수 있으며, 시뮬레이션 작업 및 속성이 설계와 연계된 경우에는 기본 설계가 변경되면 시뮬레이션을 쉽게 업데이트할 수 있습니다. 그리고 규칙 기반의 배치 모델링, 메시 작성, 상호 연결로 모델링의 효율성을 높이고 재작업을 줄일 수 있으며, 고성능 시각화 기능으로 결과를 분석할 수 있습니다. 설계자 및 엔지니어 시뮬레이션의 경우에는 내장된 해석(토큰) 라이선스로 즉각적으로 계산을 할 수 있습니다. Industry Specific은 All Physics와 동일한 네 분야에서 특정 산업 군에 특화된 솔루션을 제공하기 위한 것으로, 주요 산업 프로세스의 가속화를 돕습니다. Data Science는 Data Science와 Multidiscipline이라는 두 분야에서 시뮬레이션 프로세스 및 데이터 관리(SPDM)를 기반으로 사용자가 시뮬레이션 결과를 참고해 의사 결정을 할 수 있고, 게시된 방법과 모범 사례가 저장된 라이브러리에 모두가 이용하고 시뮬레이션 방법을 재사용하도록 지원합니다. 대량의 시뮬레이션 결과 데이터 세트를 처리하여 전체 설계 공간 탐구 및 이해를 할 수 있습니다. 그리고 최신의 다중 물리 시뮬레이션 기능으로 제품 데이터와 연결된 어셈블리가 포함된 구조, 유체, 멀티 바디 및 전자기 시나리오를 제공합니다. 본 포스트에서는 All Physics와 Industry Specific 테마의 Physics Simulation에 대해 살펴보고, 다음 기사에는 Data Science를 주제로 포스팅 예정입니다.

3DEXPERIENCE R2020x의 All Physics는 Structures, Fluids, Electromagnetics 및 Multibody Systems 분야에 아래 표1의 Role로 구성되어 있고, Industry Specific은 Transport & Mobility / Aerospace & Defense, Marine & Offshore / Architecture Engineering & Construction 및 Life Sciences 분야에 표2의 Role로 구성되어 있습니다. 각 테마의 대표적인 Role의 특징과 강점은 표 다음과 같습니다.

표. 3DEXPERIENCE R2020x의 All Physics 테마의 Role 구성

참고사항: 괄호는 Role 고유의 Trigram을 의미합니다.

Structural Professional Engineer (DRD)

A. 설계 엔지니어링 중 제품의 성능을 평가하고 설계 결정을 하기 위한 종합적인 구조 분석 솔루션으로 구조 비선형 정적, 주파수, 좌굴, 모달 동적 응답, 구조 열 시뮬레이션 수행이 가능한 설계자 및 엔지니어를 위한 Role입니다.

B. 최신의 Abaqus 시뮬레이션 기술을 사용하여 제품 개발 프로세스에 가상 테스트의 정확성을 보장하며, 설계와의 통합으로 시뮬레이션 결과에 기반한 원활한 설계-해석 반복이 가능합니다.

C. 강력한 후처리 기능을 활용하여 사용자가 시뮬레이션 결과를 쉽게 이해하고, 제품 성능에 미치는 설계 변경 영향을 평가하여 제품 개발 이해 관계자와 소통할 수 있도록 합니다.

D. 최대 4개의 코어를 사용하여 시뮬레이션 작업이 가능한 임베디드 컴퓨팅 라이센스가 포함되어 있습니다.

Mechanical Analyst (SMU)

A. 복잡한 엔지니어링 문제를 이해하고 검증하기 위해 고급 유한 요소 시뮬레이션 기법을 사용하는 해석 전문가를 위한 Role입니다.

B. 생산성과 효율성을 높이기 위한 광범위한 기능이 제공되며, 제품 설계 및 어셈블리의 구조 정적, 동적, 내부 음향 및 열 시뮬레이션 등을 수행할 수 있습니다.

C. 전사적으로 모델, 기법, 방법, 메싱 및 상호연결 규칙, 재료, 결과 및 기타 모든 시뮬레이션 데이터를 동료 및 기타 이해관계자와 쉽게 공유할 수 있습니다.

D. R2020x에서는 이전의 두 구조해석 Role인 Structural Vibration Analyst (SLD)와 Noise and Vibration Analyst (SAS)가 Mechanical Analyst (SMU)에 통합되었습니다.

Durability Engineer (FGA)

A. 피로 시뮬레이션을 통해 부하 조건에 대한 정확한 피로 수명을 예측할 수 있고, 복잡한 엔지니어링 제품이 내구성에 맞게 설계되었는지 확인하기 위한 고급 분석 방법을 사용할 수 있습니다.

B. 복잡한 분석을 빠르고 정확하게 수행할 수 있고, 기본 설정 및 자동화를 통해 사용 편의성 보장합니다.

C. 다른 부품, 표면 마감 및 재료의 조립은 한번의 실행으로 분석할 수 있으며, 한 재료에서 다른 재료로 이동할 때 분석 방법이 자동으로 변경됩니다.

Assembly Modeling Engineer (SMA)

A. 자동 모델링 기법과 여러 엔지니어링 팀의 협업 노력이 필요한 크고 복잡한 유한 요소 어셈블리를 만드는 해석자의 시뮬레이션 확장 Role입니다.

B. 여러 시뮬레이션 유형 또는 시나리오(소음, 충돌, 낙하, 강성 등)에 재사용할 수 있는 다수의 메시를 연관 시킬 수 있으며, Batch Modeling이라는 획기적인 기술을 사용하여 고품질의 유한 요소 모델을 만들 수 있습니다.

C. 전문 사용자는 스크립트 언어를 통해 규칙/절차를 정의할 수 있으며, 이를 플랫폼에서 전사적으로 다른 사용자와 공유할 수 있습니다.

Fluid Dynamics Engineer (FMK)

A. 제품 개발 엔지니어링에서 유동 시뮬레이션을 수행하기 위한 설계자를 위한 Role로, 정상 상태 및 과도 상태의 유동 흐름을 분석하고 열전달 및 혼합 열전달 시뮬레이션을 수행합니다.

B. Guided Workflow를 포함한 모델/시나리오/ 결과 기반의 워크플로를 제공하여 쉽고 빠르게 시뮬레이션을 진행할 수 있으며, 자동 메시 기능을 포함한 보다 진보된 모델링 기능을 제공합니다.

C. 재료 모델의 데이터 베이스를 통해 전사적으로 표준화된 물성을 사용할 수 있습니다.

D. 최대 8개의 코어를 사용하여 시뮬레이션 작업이 가능한 임베디드 컴퓨팅 라이센스가 포함되어 있습니다.

Plastic Injection Engineer (IME)

A. 엔지니어가 충진, 패킹 및 Warpage와 금형 냉각 시스템을 시뮬레이션하여 플라스틱 부품 및 금형 공구 설계를 평가하고 개선하기 위한 Role입니다.

B. 스프루, 러너, 게이트를 포함한 단일 캐비티, 멀티 캐비티 레이아웃을 분석하여 예상 사이클 시간, 클램프 톤수 및 샷 크기를 얻을 수 있으므로 피드 시스템 설계를 최적화하고 비용이 많이 드는 몰드 재작업을 피할 수 있습니다.

C. 핫러너 시스템과 콜드러너 시스템 모두 고려할 수 있으며 밸브 게이트도 분석할 수 있습니다.

D. 최대 8개의 코어를 사용하여 시뮬레이션 작업이 가능한 임베디드 컴퓨팅 라이센스가 포함되어 있습니다.

Electromagnetics Analyst (PX2)

A. CST Studio Suite를 사용하는 시뮬레이션 프로세스와 방법을 플랫폼에서 구축, 캡처 및 실행을 할 수 있도록 하는 Power’By Role입니다.

B. 기존에 불가능하였던 CATIA Role(예: 부품 설계)에서 3D 설계 데이터를 가져올 수 있으며, 설계가 변경되면 업데이트 내용이 시뮬레이션에 자동으로 반영됩니다.

Multibody Analyst (PXP)

A. Simpack의 기존 사용자가 시뮬레이션 방법의 캡처 및 공유, 다른 사용자와의 협업 등을 플랫폼에서 수행하기 위한 Power’By Role입니다.

B. 플랫폼을 활용하여 모든 시뮬레이션 결과를 쉽게 연결, 추적, 관리, 업데이트, 게시, 재사용할 수 있는 이점이 있습니다. 또한 경량화된 결과는 웹브라우저의 3DPlay 및 Simulation Review Apps로 검토할 수 있습니다.

표. 3DEXPERIENCE R2020x의 Industry Specific 테마의 Role 구성

Additive Manufacturing Researcher (MDA)

A. 3D 프린팅으로 제조할 부품의 물리적으로 현실적인 프로세스 기반의 시뮬레이션을 수행할 수 있도록 합니다.

B. 빌드 환경, 기하학적 지지 구조, 슬라이싱 두께 및 적층 제조 프로그래머 역할을 사용하여 생성된 레이저 스캔 경로 데이터와 같은 정보를 활용하며, 프린팅 과정에서 재료의 열전달 및 위상 변환을 포착할 수 있는 재료의 현실적인 열기계적 특성이 사용됩니다.

C. 서로 다른 층 사이의 냉각 및 방사선은 자유 표면의 대류 및 방사선 특성을 정의함으로써 포착되며, 이를 통해 부품 왜곡과 재료 속성 분포를 정확하게 예측할 수 있습니다.

D. 최대 16개의 코어를 사용하여 시뮬레이션 작업이 가능한 임베디드 컴퓨팅 라이센스가 포함되어 있습니다.

Steel Structure Engineer (SFA)

A. CATIA Structure Functional Design App으로 작성된 설계의 유한 요소 모델을 쉽게 생성할 수 있고, 전용 메시 엔진 기능을 활용하여 패널, 스티프너, 오프닝 등에 적용할 수 있습니다. 이를 교량, 건물 및 기타 유사 구조물과 같은 응용 분야에 대해 다양한 산업군에 고품질 시뮬레이션 모델을 생성할 수 있습니다.

B. Nastran 사용자가 Nastran 파일 형식 모델과 결과를 직접 가져오고 내보낼 수 있도록 개방성을 제공합니다.

Living Heart Human Model (SHH)

A. 인간의 심장이 뛰는 현실적인 전자기학적 행동을 시뮬레이션 할 수 있는 인간의 심장 모델 Role입니다. 새로운 설계의 효과와 안전성을 시험할 수 있는 가상의 인체 심장을 제공함으로써 인공 밸브나 스텐트와 같은 안전하고 효과적인 심혈관 기기와 임플란트 제세동기, RF 애블레이터 등의 장치 개발을 가속화합니다.

B. 실험실에서 테스트가 불가능하지는 않더라도 어려운 시나리오를 테스트 하는 것이 가능해집니다.

이상으로 3DEXPERIENCE R2020x의 Simulation Portfolio의 Physics Simulation에 대해 살펴보았습니다. 추가적인 문의가 있으시면 SIMULIA 기술지원팀으로 연락 부탁 드립니다. (02-3270-8541)

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