마이다스 CAE 기술의
해석사례를 확인하세요

1. Abstract

어떤 물리현상을 유동해석으로 예측하기 위해서 때로는 2 개 이상의 고급기능을 중복 사용해야 합니다. 그 예가 선박의 항해입니다. 선박은 물 위에 떠서 이동하기 때문에 수면의 형상과 선박의 위상은 항해하는 선박의 항력에 큰 영향을 줍니다. 본 테크노트는 수면의 거동과 그로 인해 변하는 선박의 위상을 동시에 고려하는 유동해석을 다룹니다.

1. Abstract

일반적으로 기계 구조물은 작동 중에 일정한 진동수를 가지는 진동을 발생합니다. 진동의 관점에서 보았을 때 기계 구조물의 주요 설계 목표는 엔진 또는 모터가 바닥을 흔드는 전달력을 줄이거나 구조물의 중요 부품의 진동 변위를 줄이는 것입니다. 진동을 줄이는 방법에는 진동 절연, 감쇠 또는 동흡진기를 사용하는 방식이 있습니다.

이 문서에서는 기반 구조물에 부착된 물체가 정해진 속도 프로파일을 따라 움직일 때 기반 구조물의 진동 응답을 얻는 해석 과정을 설명합니다. 그리고 동흡진기를 설계하고 그것을 적용하여 진동 응답이 제어하는 과정을 보여줍니다.

1. Abstract

글라스는 얇은 두께로 인해 지지대인 핀의 개수와 위치에 따라 처짐의 양이 달라집니다.최근 LCD/LED 및 솔라셀 등의 박막형 글라스의 수요가 많아짐에 따라 글라스의 적재, 글라스 이송관련 해석도 많아지고 있습니다.

본 테크노트에서는 2D 요소와 비선형정적해석를 활용한 유한 요소 모델을 이용하여 핀에 의해 거치되는 글라스의 처짐량을 예측할 수 있도록 해석수행 과정을 제시하였습니다.

1. Abstract

고속터빈의 회전 현상을 해석할 때와 같이 어떤 물리량이 혼합되어 전달되어야 하는 경우, midas NFX CFD 에서는 혼합면 해석을 수행하도록 할 수 있습니다. 혼합면 해석을 수행하는 경우 , 주 접촉면으로부터 종속 접촉면으로 유동현상이 전이될 때 , 계산하는물리량들이 평균 되어 전달됩니다. 혼합면 효과를 적용하는 경우 유동 현상의 공간적 특이성이 상쇄되는 효과를 가져옵니다

1. Abstract

모드 해석은 구조물의 동적 특성을 알기 위해 사용합니다. 여기서 동적 특성은 고유진동수와 고유모드로 표현되는 진동 특성을 말합니다. 고유진동수는 탄성체를 해석할 때 강성과 질량을 함께 고려하는 경우에 찾을 수 있는 구조물의 고유한 특성 주파수입니다. 고유모드는 구조물이 동적으로 움직일 수 있는 정해진 형상이며 고유진동수와 하나씩 짝을 이룹니다.

고유진동수는 동적 해석을 할 때 주파수 범위를 정하는 기준과 시간 간격을 정하는 기준이 됩니다. 그래서 모드 기반의 동적 해석을 할 때는 관심 주파수 범위를 포함하는 모드 개수를 결정하기 위해서 먼저 모드 해석을 합니다.

1. Abstract

체적분율해석 (VOF: volume of fluid) 은 서로 섞이지 않는 2 개의 상(相) 이 공존하는 유체의 거동을 계산 합니다 . 레벨세트 기법과는 달리 체적분율 해석은 밀도가 서로 다른 두 유체의 거동을 동시에 고려할 수 있습니다.

본 테크노트에서 다룰 모델은 사이펀 (siphon) 입니다 . 사이펀 파이프 안으로 액체나 기체가 유입되는데 , 모든 영역 에서 압력 정보가 계산되어야만 유체가 끊임 없이 흐를 수 있습니다 . 사이펀 문제를 통해 체적분율 해석을 위한 상세 과정들을 살펴보겠습니다

1. Abstract

구조해석을 위해서는 구조물의 경계 조건이 원활히 정의되어야 합니다 . 경계 조건이란 구속 조건과 접촉 조건을 의미하는데 , 해석하고자 하는 요소의 자유도를 모두 구속하는 방식으로 경계 조건이 정의되어야 합니다 . 하지만 셋팅하는 과정에서 별도의 구속 조건을 정의하기 어려운 상황에서 해석을 수행해야 하는 경우가 발생하며 대표적인 사례가 이와 같은 경우는 챔버 내에서 제품의 열변형을 테스트 하는 과정에서 발생할 수 있습니다 .

본 테크노트에서는 스프링 요소를 활용하여 챔버 내에서의 구속 정의가 어려운 열변형에 대한 해석을 위해 스프링 요소 사용하는 방법을 기술하고자 합니다

1. Abstract

상대습도는 공기 수증기 혼합 기체에서 포함할 수 있는 최대 수증기량 대비 실제 수증기량의 비를 나타냅니다 . 상대습도가 낮으면 증발이 활발히 일어나고 상대습도가 높으면 응결이 일어날 수 있습니다 . 이런 현상들은 인체가 느끼는 쾌적함과 밀접한 연관이 있으므로 공조장치 설계에 는 상대습도가 반드시 고려되어야 합니다.

midas NFX는 물질확산 기능과 사용자 정의 결과 기능으로써 공기 중 수증기량을 상대습도로 환산해 볼 수 있습니다.

1. 요소망(Mesh)이란?

유한요소해석(FEM) 과정에서는 해석 대상의 형상을 시뮬레이션 하기 위해 대상을 작고 규칙적인 모양의 요소(Element)들의 집합으로 표현해야 합니다. 이 요소들의 집합을 일반적으로 요소망(Mesh)이라고 합니다.

이번 테크노트에서는 1 차원, 2 차원, 3 차원 요소망과 각 요소망의 종류 및 특징에 대해서 살펴 보도록 하겠습니다.

1. Abstract

전자장비는 다양한 반도체 패키지와 회로기판(PCB : Printed Circuit Board)로 이루어져 있습니다. 반도체 패키지는 일정 온도 이상이 될 경우 기능 이상이 발생하기 때문에 자연대류에 의해 냉각시키거나 팬에 의한 강제 대류를 통해 온도를 유지합니다. 따라서 전자장비의 열해석에서는 패키지나 회로기판의 열적 특성이 중요하게 됩니다. 본 테크노트에서는 패키지와 회로기판의 열적 특성을 정의하는 방법에 대해 소개해 드립니다.

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위상 최적설계(topology optimization)는 1960 년대 Rozvany 와 Prager 에 의해 레이아웃 최적설계라는 이름으로 시작되었습니다. 위상 최적설계가 나오기 전에는 구조물의 단면계수를 다루는 크기 최적설계(sizing optimization)나 외형을 변경시키는 형상 최적설계(shape optimization)가 주류였습니다. 위상 최적설계는 앞선 두 기법에 비하여 초기 설계가 없이도 적용 시킬 수 있으므로 제품의 개념 설계 단계에서 유용하게 사용할 수 있습니다. 

1. Abstract

슬롯 다이 코팅은 액상의 유체를 펌프에 의해 금형으로 제작된 슬롯 다이에 공급하여, 원단, 필름, Glass, Sheet 등을 코팅하는 방법입니다. 코팅에서 중요한 점은 코팅 균일도입니다. 횡방향 균일도는 슬롯 다이의 내부형상에 좌우되며 운전방향 균일도는 슬롯 다이외부형상과 운전조건에 의해 결정됩니다. 본 테크노트에서는 Midas NFX 를 활용하여 운전방향 균일도를 분석하는 실무적인 접근방법을 제시해 드립니다.

1. Abstract

응답스펙트럼(Response Spectrum) 해석은 지진하중과 같이 과도적인 시간에 따라 급격하게 변하는 가진력이 작용할 때 대형 구조물의 최대 응답을 효과적으로 구하는 해석입니다. 건설 분야에서는 지진에 의한 빌딩 내부 각 부위의 최대 응답 예측에 응용되고, 항공 산업 분야에서는 비행기에 충격 하중이 가해질 때의 비행기 내부 각 장비의 최대 응답을 예측하는데 사용됩니다. 응답스펙트럼 해석은 내진설계를 할 때 사용하는 가장 보편화된 해석 방법입니다.

1. Abstract

1 차원 유동 네트워크 모델링은 단면의 형상이 단순하여 1 차원 요소를 이용한 모델링으로 간략화 할 수 있는 채널(Channel)을 포함한 시스템의 유동 특성을 계산하기 위해 사용합니다. 특히 단면 형상의 규모에 비해 길이가 긴 관(Pipe) 내부 유동의 경우 완전히 발달된 유동 특성은 단면에 따라 일정하고 단순함에도 불구하고 3 차원 관으로 모델링하여 해석을 수행하면 필요 이상으로 많은 수의 요소망을 필요로 하게 되며, 결과적으로 과도한 계산 비용이 초래됩니다.

midas NFX CFD 의 1 차원 유동 네트워크 모델링 기능을 이용하면 2 점 및 다절점 조건을 통해 분절된 채널 유동을 계산할 수 있을뿐 아니라, 채널 표면의 열교환 및 3 차원 요소망과의 커플링 계산을 수행할 수 있습니다.

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.