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Z-set

현실을 넘는 예측, FMK 시뮬레이션 솔루션에서 만나세요

Z-set

Z-set Suite

비선형 재료 및 구조 해석 제품군

Z-set은 Mines ParisTech와 프랑스 Onera (국립항공우주연구원), 그리고 여러 학술 기관 간의 40년에 걸친 긴밀한 협력의 결과물입니다.
이 소프트웨어는 다양한 분야의 구조 해석을 위해 설계된 통합 해석 패키지로, 특히 고급 재료 표현에 중점을 두고 있습니다.
여러 개의 독립적인 모듈로 구성된 Z-set은 단독으로 사용 가능하며, 기존 유한요소해석(FEA) 플랫폼과 연동하여 재료 거동 모델링 및 시뮬레이션 기능을 강화할 수도 있습니다.

기술자료

Zebulon: 비선형 유한요소 해석기

Zebulon으로 수행한 좌굴 해석

Z-set 제품군의 최첨단 유한요소 솔버 Zebulon은 구조역학 분야에서 발생하는 폭넓은 과제를 해결하도록 설계되었습니다.
주로 고도의 비선형 재료 모델에 중점을 두고 개발되었으며, 시간이 지나면서 열(thermal) 및 확산(diffusion) 문제, 그리고 이러한 모델들을 통합한 연성(coupled) 해석까지 포괄하도록 확장되었습니다.
다양한 기능을 갖춘 Zebulon은 폭넓은 구조역학 문제를 해결할 수 있는 강력한 비선형 유한요소 솔버로서 뛰어난 성능을 발휘합니다.

Z-post: 내구성 및 손상 분석

고급 후처리 도구

Z-post는 유한요소해석(FEA)에서 생성된 다양한 데이터를 처리하도록 설계된 종합 후처리(post-processing) 솔루션입니다.
원래는 Zébulon의 해석 결과를 분석하기 위해 개발되었으나, 현재는 주요 FEA 코드들과 연동할 수 있는 범용 소프트웨어로 발전하였습니다.
Z-post에는 FEA 결과를 효과적으로 처리·분석하기 위한 다양한 “프로세스”가 내장되어 있으며, 특히 정확한 수명 예측과 손상 모델 분석에 중점을 둡니다.
Z-post는 유한요소 해석 결과를 기반으로 작동하며, 노드(nodes), 가우스 포인트(Gauss points), 요소(elements), 그리고 여러 시점(time steps) 등 구조물 내 다양한 위치의 데이터를 가공·분석할 수 있습니다.

Z-cracks: 3D 균열 전파 시뮬레이션

파단 해석

Z-cracks는 3D 파괴역학 시뮬레이션을 위해 고안된 전용 모듈입니다. 이 모듈은 응력확대계수(Stress Intensity Factor, SIF) 계산과 혼합 모드 균열 전파 시뮬레이션 기능을 포함합니다.
이 모듈은 3D 균열의 전파 거동을 분석하기 위한 다재 다능하고 고성능의 프레임워크를 제공합니다. 선형 탄성 파괴역학(LEFM)에 기반한 SIF는 작은 섭동(small perturbation) 가정을 사용하여 정적 균열 상태에서 계산됩니다. 동일한 가정하에서 혼합 모드에서의 균열 전파 예측도 가능합니다.
Z-cracks는 사용하기 편리한 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 제공하며, 강력한 3D 적응형 리매싱(adaptive remeshing) 기술과 효율적인 멀티스레드 후처리 방식을 활용하여 SIF를 산출합니다.

Z-mat: 재료 모델 라이브러리

재료 라이브러리

Z-mat은 Z-set 제품군의 핵심 구성 요소로, 자체 해석기뿐만 아니라 FORGE®, Abaqus, Ansys, Samcef, LS-Dyna, MSC Software 등 주요 유한요소 해석기의 재료 라이브러리 플러그인으로도 활용됩니다.
Z-mat은 폭넓은 구성 방정식 모델을 제공하며, 새로운 모델을 생성할 수 있는 플랫폼 역할을 합니다. 이를 통해 새로운 재료 수식을 개발하기에 최적화된 환경을 제공합니다.

Z-sim: 재료 시뮬레이션

거동 법칙 시뮬레이터

Z-sim은 구성 방정식 구동기로서, 사용자가 대표 체적 요소(RVE, Representative Volume Element)를 불러와 유한요소해석(FEA)에 의존하지 않고 재료 구성 요소에 대한 신속한 시뮬레이션을 수행할 수 있도록 합니다.
구성 방정식 시뮬레이션 드라이버로서 Z-sim은 Z-mat에서 제공하는 다양한 구성 법칙의 거동을 계산하도록 특별히 설계되었으며, 하중과 변위 대신 응력 또는 변형률 제어 하중을 사용합니다.
이를 통해 개별 요소에 대해 동일한 FEA 계산을 수행하는 것과 비교했을 때 CPU 시간을 크게 절감할 수 있습니다.

Z-OPT: 범용 최적화

거동 모델 보정

Z-opt는 광범위한 활용이 가능한 최적화 패키지로, ASCII 입력 파일이나 기타 적합한 방식을 통해 다양한 외부 소프트웨어와 연동할 수 있도록 설계되었습니다.
특히 실험 결과와 시뮬레이션 결과 간의 차이를 정량화하는 함수를 최소화하는 재료 매개변수 식별 작업에 매우 유용한 다목적 도구입니다.
Z-opt의 입력 파일 형식은 매우 유연하며, 인장 시험, 크리프 시험, 1차원 시험, 다축 시험 등 다양한 종류의 실험 데이터뿐 아니라 재료 요소와 구조에 대한 정보를 모두 포함하는 혼합 데이터베이스도 처리할 수 있습니다.
또한 Z-opt는 외부 소프트웨어를 구동하여 시뮬레이션 데이터를 계산하고, 매개변수화된 다양한 문제를 해결할 수 있습니다.
예를 들어, 마찰계수 최적화, 열 해석에서 대류 계수 도출, 형상 최적화(shape optimization) 등에도 활용할 수 있습니다.

Industries

  • 자동차 산업용 Z-set

    • Z-set은 전 세계 주요 제조사들이 엔진 부품의 수명을 향상시키기 위해 활용합니다. 예를 들어, 내연기관 실린더 헤드의 잔류 응력을 예측하거나, 알루미늄 실린더 헤드의 구성 모델에 노화 현상을 반영하는 데 사용됩니다.

  • 항공 산업용 Z-set

    • Z-set은 항공우주 산업에서 중요한 부품(엔진, 기어박스 등)의 품질을 보장하기 위한 핵심 도구입니다. 이 부품들은 피로, 크리프, 균열 전파와 같은 열적·기계적 구배에 노출됩니다

  • 중장비 산업용 Z-set 회주철 부품의 기계적

    • 회주철 부품의 기계적 모델링은 특히 비등온 열-기계 하중 조건에서 어려운 작업입니다.\ Z-mat 라이브러리는 탄소성 변형과 시간의 함수를 가지는 크리프 과정을 고려하는 다양한 모델을 제공합니다

경쟁력 (COMPETITIVE ADVANTAGES)

우리가 차별화되는 명확하고 객관적인 이유

  • RESEARCH DRIVEN TECHNOLOGY(연구 중심 기술)

    • Z-set은 폭넓은 과학적 연구와 탐구를 통해 개발된 최첨단 혁신 솔루션입니다. 다양한 연구 분야에서 얻은 최신 발견과 통찰을 반영하여, 차별화된 혁신 솔루션을 제공합니다.

  • HIGH PERFORMANCE IN PARALLEL COMPUTING(병렬 컴퓨팅의 고성능)

    • 이 솔버는 대규모 병렬 컴퓨팅 아키텍처의 성능을 최대한 활용하도록 병렬화되어 있습니다. 기계적 문제에 대한 깊이 있는 이해를 바탕으로, 전용이면서도 매우 효율적인 해석 전략을 제시합니다

  • COMPLETE DIGITAL CHAIN(완전한 디지털 체인)

    • Z-set의 포괄적인 수명주기 시뮬레이션 체인은 금속 성형, 사용 중 하중 조건에서의 응력 해석, 균열의 발생과 전파 모델링을 모두 포함합니다. 이를 통해 최종 설계 최적화를 지원하며, FORGE®와 Z-set을 결합하면 금속 성형부터 수명 예측까지 전 과정을 아우르는 종합 시뮬레이션 솔루션을 제공합니다.

  • AN ADVANCED DEVELOPMENT PLATFORM(고급 개발 플랫폼)

    • Z-set 제품군의 재료 모델링 플랫폼은 지속적으로 확장되며, 소성(plasticity)과 점소성(viscoplasticity)을 위한 폭넓은 구성 모델을 제공합니다. 전용의 견고한 통합 방법과 고급 보정 절차를 갖추고 있어 신뢰성 높은 결과를 보장합니다. 또한, 맞춤형 사용자 루틴을 구현하려는 경우에도 이상적인 개발 환경을 제공합니다.