마이다스 CAE 기술의
해석사례를 확인하세요

1. Abstract

지구상에서 공중에 홀로 떠있는 물체를 제외하면, 어떤 물체던지 항상 다른 물체와 다양한 접촉 상태를 유지하고 있습니다. 이러한 접촉이 일어나고 있는 상태는 움직이지 않는 정적인 상태와 시간에 따라 접촉이 변화하는 동적인 상태 2 가지로 나눌 수 있습니다. 접촉 상태를 유한요소 해석으로 풀기 위해서는 물체의 기하학적인 조건을 고려해야 하는데, 특히 동적인 상태는 물체의 역학적인 움직임마저 같이 분석해야 하는 경우가 많이 발생합니다. 이러한 접촉이 수반된 현상을 분석하는 것을 접촉해석이라고 부릅니다.

1. Abstract

다양한 해석 형상들을 모델링 할 때 종종 두께가 얇은 벽체가 문제를 일으키곤 합니다. 얇은 벽체는 모델링하는 것이 용이하지 않으며, 끝단(Edge)에 생성되는 요소(Mesh Element)의 비대칭성(Skewness)이 높아 품질이 좋지 않은 문제가 있습니다. 얇은 벽체의 모델링 편의성을 높이고, 품질을 개선할 수 있는 박판 경계조건을 다음 그림과 같이개발하였습니다. 박판 경계조건을 사용하면 모델링의 편의성 증대되고 요소망의 품질이 개선됩니다

                                           (a) 얇은 벽체                                                                                               (b) 박판 모델

그림 1 얇은 벽체와 박판 모델 특성

1. Abstract

이동참조 프레임은 회전체의 해석을 정상상태로 해석하기 위해 사용합니다. 이동참조프레임을 사용하면 펌프나 송풍기(팬)의 성능 평가 시 효율적으로 분석할 수 있습니다. 사용방법은 특성 정의에서 활성화 시키고, 벽 면이동조건에서 회전벽면을 정의하여 사용할수 있습니다.

1. Abstract

전기 회로(electric circuit)를 구성하고 전기를 통하면 회로를 구성하는 여러가지 능동소자(active device)와 수동 소자(passive device)에서 열(heat generation)이 발생합니다. 배선(interconnects)은 수동 소자로 분류되는데, 여기서는 배선에서 열이 발생하는 경우에 열전달 해석 방법을 소개합니다.

해석목적

•  중공 슬래브를 이용한 중량 저감 효과 검증
•  실험과 해석을 통한 최적화된 중공형상 선정

해석목적

•  PKG 발열에 의한 전체 BLU의 온도분포 검토
•  열응력 해석을 통한 제품의 안전성 검토

LCD TV 관련 이미지

해석모델 및 해석조건

LCD TV의 FE모델

• 노드 수 : 112,710개

• 요소 수 : 61,547 개

  • 접촉조건 :

    - 접촉을 통해서 열이 전도되는 열접촉(Thermal Contact) 사용

    - 열이 완전 전도되는 일체거동의 접촉조건 적용

  • - 대류 경계조건 : 대류계수 10 [W/m] (자연대류) 부여

  •  

해석목적

•  차량 전도시 트렉터 운전자의 상해등급 (AIS) 평가

※ ROPS (Roll Over Protective Structure) : 차량 전도시 변형으로 에너지를 흡수하는 구조물

해석모델 및 해석조건

트랙터 ROPS 캐드모델 및 FE모델

• 하중 조건

  - 구조물 : 집중 질량 하중 적용
  - 구조물의 하부에 X-Y방향으로 아래의 그래프와 같이 충격하중이 적용되어짐

해석목적

• 블레이드 회전에 의한 유동 발생 시스템인 자동차 터보차저의 토출 성능 평가

터보차저 관련 이미지

해석모델 및 해석조건

•  블레이드 회전에 대해 요소망변형 모듈을 적용하여 회전축을 중심으로 적정 rpm 회전 구현
•  입구 및 출구에 대하여 0 Pa 조건을 입력하여 유량 산출
•  y+ 벽면을 이용한 수렴성 재고

해석배경

•   지진 하중에 의한 철골 접합부에 파괴가 발생했고, 기존 철골 접합부의 내진 성능 평가 및 보강 방안 요구됨

해석목적

•   실험과 해석을 통한 기존 철골 접합부의 내진 성능 평가 및 댐퍼의 에너지 흡수 능력 평가

해석배경

•  올림픽 경기장 형태의 다양성으로 인한 기존 풍하중 건설 코드 적용 불가

해석목적

•  CFD 해석을 이용하여 풍하중을 형상에 따라 산출

해석조건

•  유속조건의 함수 입력 가능 : 속도프로파일 입력
•  k-ε 난류모델, 초기 안정화 스텝 적용
•  외부 풍하중 입력을 위한 입구단 조건에 대한 공간역 함수 적용

해석목적

•  내압이 작용할 때의 하부 구조물의 강도 검토

해석모델 및 해석조건

탱크 하부 구조물의 캐드모델 및 요소망 생성 모델

• 모델링 : 3D Solid Element

• 요소 수 : 118,398 개

• 절점 수 : 211,269 개

• 하중조건 및 구속조건 : 아래 이미지 참조

해석배경

Door 강성확보 평가 법규(FMVSS214S)는 측면 도어에 대한 강도 요구 사항을 지정하여 측면 충돌 사고 시 승용차 탑승자에게 중상 및 치명적 부상의 위험을 줄이는 것을 목적으로 합니다 . 이 표준은 모든 승용차 및 90 %의 경트럭 차량에 적용되며 GVWR <10,000 lbs 최소 요구사항을 충족해야 합니다.

해석목적

선박용 냉동기의 모터 가진에 의해 발생하는 진동하중 작용시 구조체 및 배관부의 크랙 발생여부 확인

해석모델

•  3D CAD 모델링으로 작업 후 기하형상 단순화
•  모델링 : 3D Solid Element & Spring Element
•  Flexible Pipe 모델링 : 선형정적해석 수행, 등가 강성 계산 후 Spring Element로 적용
•  Shock Mount 모델링 : Spec.의 수직/수평 방향 강성을 평가하여 Spring Element 이용
•  가진 하중 : 모터부 진동 성분을 분석하여 조화하중으로 입력

해석목적

•  진공과 가압이 반복되는 하중에 대한 진공챔버의 구조 안정성 확인

진공챔버 관련 이미지

해석조건

진공챔버의 캐드모델 및 하중조건

해당 모델은 대칭형상으로  ½ 대칭모델로 해석을 진행하였습니다.

해석목적

•  반도체 소자의 접촉핀의 재질 종류 (선형, 비선형재료)에 따른 접촉볼과 접촉핀의 접촉부위의 구조 안전성 검토
•  Burn-in socket 접촉볼의 하중 및 반력(Y-Dir) 검토