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
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.
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
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.
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.
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.
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.
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 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.
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.
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
