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구조 해석

검증된 기술, 믿을 수 있는 시뮬레이션 솔루션

구조 해석

Structure Analysis

구조 해석을 위한 시뮬레이션 플랫폼

여러 산업 분야에서는 높은 안전성, 우수한 성능, 그리고 견고한 수명 평가가 요구되는 핵심 부품을 생산하는 중대한 과제에 직면해 있습니다.
이러한 부품에 가해지는 하중에 따른 응력-변형 상태를 정확히 예측하고, 손상 과정을 모델링하며, 피로 균열의 발생과 진행을 추정하는 것이 필수적입니다.

과제

귀사는 어떤 문제를 겪고 계십니까? 시뮬레이션 솔루션이 어떻게 도움이 될 수 있을까요?

  • ENHANCE STRUCTURAL MECHANICS(구조 역학 강화)

    • 이 분야는 구조 역학 내의 다양한 문제를 포괄하며, 산업 부품 설계를 지원하고, 중량 대비 성능 비율을 최적화하며, 폐기물을 최소화하면서 생산을 촉진합니다.

  • REFINE PREDICTIVE CRACK PROPAGATION ANALYSIS(예측 균열 진행 분석 정교화)

    • 목표는 균열 면의 메쉬와 해당 균열 전선을 시각화하고, 피로 사이클 수에 따른 균열 성장 프로파일을 검토하며, 지정된 균열 전선을 따라 에너지 방출 값 또는 응력 강도 인자를 그래프로 표현하는 것입니다.

  • EXTEND THE MATERIAL MODELING CAPABILITIES(재료 모델링 역량 확장)

    • Z-set은 혁신적인 소재 시뮬레이션을 가능하게 하며, 실제 부품 테스트를 대체하여 비용과 시간을 절감하는 동시에 효율적인 설계 탐색을 지원합니다.

RESOLVING NON-LINEAR STRUCTURAL MECHANICAL PROBLEMS(비선형 구조 역학 문제 해결)

Simulation of bolted assembly

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유한 요소 해석기 Zébulon은 구조 역학에서 마주치는 다양한 문제를 다룹니다. Zébulon은 정적(implicit static) 해석과 동적 해석(transient dynamic problems)을 효율적으로 수행하며, 모달(modal analysis) 해석 기능도 제공합니다.

재료 모델, 유한 변형, 접촉 마찰 등에서 발생하는 비선형성은 다양한 비선형 해석기를 통해 효과적으로 처리되며, 물리적 및 수치적 수렴 파라미터를 완벽하게 제어할 수 있습니다.

더 복잡한 다중 물리 모델(multi-physics models )을 위해 Zébulon은 외부 소프트웨어와의 연동 기능도 지원하여, 예를 들어 유체 흐름(integrating fluid flow) 이나 열방사(radiation) 해석 소프트웨어와 통합할 수 있습니다.

PREDICT ACCURATELY THE CRACK PATH AND PROPAGATION KINETICS(균열 경로 및 진행 속도를 정확하게 예측하세요)

Simulation of crack propagation

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Z-cracks 도구 활용

Z-cracks는 3D 균열 해석을 위한 범용적이고 효율적인 프레임워크를 제공하며, 정적 균열 응력 강도 계수(SIF) 계산과 복합 모드 균열 진행 시뮬레이션을 모두 포함합니다. Z-cracks는 다양한 균열 발생 시나리오 분석에 필요한 작업 시간을 크게 단축시켜 줍니다.

Z-cracks GUI의 주요 기능:

  • 균열 면 메쉬와 연관된 균열 전선의 시각화 및 분석
  • 초기 균열이 있는 리메쉬 도메인과 관련 균열 전선 시각화
  • 피로 사이클 수에 따른 균열 성장 프로파일 검토
  • 지정된 균열 전선을 따라 에너지 방출 값 또는 응력 강도 계수 플로팅
  • 균열 진행 시뮬레이션 중 지정 균열 전선의 3D 곡선 플롯 표시

ESTIMATE THE LIFETIME OF THE COMPONENT(부품 수명 평가)

3D 유한 요소 모델링을 활용하여 현실적인 구성 방정식을 통해 부품 내 응력과 변형 분포를 정확히 파악할 수 있습니다. 이러한 구성 방정식은 실험 결과에 맞추어 조정되며, 사이클성 점탄소성, 경화, 크리프, 노화 및 기타 기계적 영향을 반영할 수 있습니다. 이후 크리프-피로 상호작용을 포함하는 손상 모델이 유한 요소 해석의 후처리기로 사용되어 초기 파손 가능 부위를 식별하고 부품의 수명을 예측합니다.

한편, 다양한 시효 시간에 대한 경도 테스트, 저주기 피로(LCF) 및 열역학적 피로(TMF) 테스트를 포함한 광범위한 실험 절차를 제안하고 이러한 재료 모델을 보정하는 데 사용해야 합니다. Z-mat은 시효 진화를 예측하고 재료의 기계적 거동에 미치는 영향을 시뮬레이션하기 위한 모델과 도구 모음을 제안합니다.