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통합 설계 검증을 위한 Autodesk Inventor Nastran

통합설계검증이필요한이유

제품/개념 설계 및 엔지니어링 검증 생산/제조 지원/판매

시간

기능에 영향을 미치는 능력1

1

설계 변경에 따른 비용

2

2

시뮬레이션

기존 설계 프로세스

3

3

프론트 로딩 해석 설계 프로세스

4

4

더나은제품 시장조기선점 제조비용절감

통합설계검증이필요한이유

해석프로그램은어렵지 않을까?

해석결과가맞게나올까?

해석하는데오래걸리던데? 좀더다양한

시뮬레이션을할수 있을까?

Autodesk Inventor Nastran

 엔지니어 및 해석 전문가를 위한 범용 FEA(유한요소 해석) 도구

o Inventor 임베디드소프트웨어

o 익숙한사용자인터페이스및 워크플로우

o 업계에서인정받고있는범용 FEA 솔버

o 단일플랫폼으로, 솔리드및 모델링기능을통해, FEA Pre/Post Process 가능

o 강력한 CAD 모델변환기능및 통합

o 전문가수준의해석 Coverage

• 선형, 비선형, 열, 충격, 낙하, 피로, 좌굴, 동적 응답,금속, 복합재, 고무, 플라스틱 등

통합설계검증을위한최적의솔루션

Inventor

< 프로토타입>

Inventor Nastran

< 경계조건 정의 >

< 자동 Mesh >

< 검증 >

Inventor Nastran

< 경계조건 Update >

< Mesh 자동 Update >

< 검증 >

Inventor

< 프로토 타입 수정>

Inventor

< 양산을 위한 프로토 타입>

통합설계검증을위한표준프로세스

Inventor Nastran 주요 기능

 전체 구조물에 대한 철저한 분석으로 과대한 설계나 안정성이 미흡한 설계를 회피한다.

 주어진 정적 하중을 선형 또는 비 선형 응력 해석에 적용시켜 응력, 신장, 변위, 전단, 축-응력의 변화와 안전성을 평가한다.

 대 변형, 영구변형, 잔류응력을 예측한다.

 접근 방식을 사용해 비선형 좌굴 거동을 해석한다.

선형정적

 제품의 고유 진동과 mode shape을 결정해 파괴 또는 중대한 손상을 입힐 수 있는 공명을 방지한다.

 부착된 원동기의 진동으로 제품에공명이 발생되는 경우 제품의 진동 모드 해석을수행할 수 있다.

 하중 작용에 의한 진폭의 크기를 감소시키거나 구조 안정성을 확보할 수 있는 설계 변경이 가능하다.

 고유 진동수해석 및사전에 부여된 하중을 (로터 블레이드 혹은인장 현과같은 초기응력상태 유도) 적용한 진동수 분석 모두가 가능합니다.

모달

 좌굴이 발생될 수 있는 하중을 결정, 구조물의 파괴를 방지한다.

 주축 하중과 모서리 압축이 작용하는 모델의 형상 안정성을 시험한다.

 예상되는 좌굴 형상을 검토하여 설계를 변경, 구조 강성을향상 시킬 수 있다.

 선형 좌굴과비선형 좌굴모두에 대한 해석기능을 제공합니다.

좌굴

 전도, 대류 열-전달 원리를 활용하여에너지 평형 상태에서의 설계를 검증

 정상 상태 온도, 열 흐름, heat flux를 결정

 열 팽창/ 수축을 고려 설계 성능평가

열전달

 열 전달 해석을 통해 얻은 온도 결과를 구조해석에서 반영

 다른 물리적 현상 해석을 고려하여 열 하중을 받는 구조물해석을 지원

 열에 의한 팽창과 수축을 고려

열응력

Temperature Result Thermal Stress Result

 복합소재와 적층 제품의 해석이 가능합니다.

 재료 라이브러리를 활용하여 강도와 강성 조건을 쉽게 결정

 더미 순서의 겹 적층 정의를 쉽게 입력하고 변경이 가능합니다.

 2D Shell 요소와 3D 적층 솔리드 요소모두 지원합니다.

 가장 현대적 형태의 Puck과 NASA 랭글리 LaRC02 파괴 이론을 지원

복합재

 단일 파트가 아닌 복수의 조립품 해석이 가능합니다.

 다른 종류의 여러 접촉 유형을 혼합하여 조립품에서 발생하는 마찰 현상을 반영합니다.

 미끄럼 마찰 접촉, 분리 접촉, 저항을 포함한 열 접촉, 용접 효과를 반영한 접촉 등 실제 현상을 모사할 수 있는 다양한 종류의 접촉 유형을 제공합니다.

 추가 옵션 없이 기본적으로 마찰 비선형 문제를 해결할 수 있습니다.

o Rigid Bonding

o Welded Contact

o Surface Contact with Friction

o Sliding Contact Without Separation

o Separation Contact Without Sliding

o Thermal Contact (With or Without Resistance)

접촉

 재료 비선형 (재료의 응력-변형률 데이터를 활용한 소성변형)

 대 변위과회전 (대 변형), 초 탄성, 크리프 등 비선형 효과 반영

 시간에 따른 과도현상과 관성효과 포함

비선형정적

 고무와 같은 초-탄성 재료, 연 조직, 형상기억 합금 등의 복잡한 비선형 재료특성을 모사합니다.

고급비선형물성 / 초탄성

형상 기억 재료

 비선형 문제를 과도현상 및 시간에 따른 Event로분석

과도해석

Nonlinear transient Analysis of an engine assembly with large displacements, rotations and surface contact

 온도 의존적 재료 특성 반영과 열원의 비선형 경계조건과 함께 열-전달 문제를 해결

 온도와 하중이 시간에 따라 변화할 때, 온도 분포와 온도의 흐름 및 heat flux를 계산

 정상상태 도달 전의 변화하는 열 전달 조건을 평가

비선형과도열전달

Boeing Space System - High Temperature Super Allow assembly - Thermal Heating& Transfer

 고유 진동 모드 해석은 구조물의 고유 진동수를 제공하지만, 정확한 변위와 응력을 제공하지 않습니다.

 가진 주파수 범위에 걸쳐 주어진 하중에 구조물이 어떻게 응답하는지를 판단할 수 있습니다. (변위, 속도, 가속도, 응력과 변형율)

 진동 또는 불안정한 모드가 어떻게 장비 수명을 단축시키고 급작스런 진동 파괴를유발하는지 확인할 수 있습니다.

 하중 강성이 고유 진동수 및 좌굴 응답에 미치는 효과를 평가

주파수응답

 충격 하중 혹은 다른 시간 종속 하중의 경우에, 구조물은 최종 상태와 다른 거동을보일 수 있습니다.

 일정하거나 시간 종속 하중의 영향하에 일정 기간을 통해 구조물의 응답을 결정

 정적 해석은 구조물이 궁극적으로 하중에 응답하는 방법을보여줍니다.

 과도 응답은여러분들이 이런 최종 결과에 파트의거동을 연구하는데도움이 됩니다.

과도응답

Modal Transient Response Analysis Automotive Frame: 3,163,596 DOF. Total Solution time: 5.7 hr. (75 modes) and 19.3 hr. (150 modes). Run on a dual Intel Xeon + 2.66 GHz CPU with 3GB of RAM.

 일정한 크기의 불규칙한 진동에 견딜 수 있는 제품을 설계하기 위하여 모터, 도로 환경, 제트 엔진, 풍 하중 등의 진동에 대한 구조 응답을 계산한다.

 자동차의 구조 안정성을 평가하고, 운행 중 도로 조건에 따른 진동의 영향을 분석한다.

랜덤응답

 충격 해석은 제품의 포장 효과를 평가하고 노트북, 컴퓨터등 휴대용 전자 제품의 낙하 테스트를 통해 제품 개발 분야의 중요한 고려사항입니다.

 복잡한 물리적 현상을 해석하기 위해서는 단순히 충돌 초기 속도와 가속도만을 정의함으로써 쉽게 시뮬레이션을 할 수 있습니다.

 해석 과정의 복잡성은 Nastran Solver에의해서 자동으로 면들간의 접촉을 설정하고, 접촉 시간 및 정확한 비선형 과도 이벤트를 잡기 위해 필요한 시간 단계 계산, 낙하 물체의 진동 특성을설정해줍니다.

낙하테스트

 응력-수명 (S-N)과 변형-수명 (E-N) 이론에 따른 피로 수명을 계산합니다.

 여러 개의 시간 이력 하중을 정적 해석에 입력할 수 있습니다.

 제품의 기대 수명과 누적된 데미지 등을 결정할 수 있습니다.

다축피로

 Random Response 솔루션의 확장 기능입니다.

 도로 상의 진동, 진동 주기, 엔진 진동과 풍-하중을 포함한 다양한 진동 조건을 포함한 시뮬레이션을 통해 피로수명을 예측할 수 있습니다.

 입력으로 응력-수명과 변형률-수명 재료 데이터를 사용하여 동적 조건으로부터 수명과 손상을 계산합니다.

진동피로

가진 데이터 S-N 재료특성

 해석 완료 후, Generate Report

 HTML 포맷으로 생성

 PDF로 출력 가능

 표지 및각종 설정, Comment 입력 후 생성

리포트생성

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슬라이드 1: 통합 설계 검증을 위한 Autodesk Inventor Nastran 슬라이드 2: 통합 설계 검증이 필요한 이유 슬라이드 3: 통합 설계 검증이 필요한 이유 슬라이드 4: 통합 설계 검증을 위한 최적의 솔루션 슬라이드 5: 통합 설계 검증을 위한 표준 프로세스 슬라이드 6 슬라이드 7: Inventor Nastran 슬라이드 8: 선형 정적 슬라이드 9: 모달 슬라이드 10: 좌굴 슬라이드 11: 열 전달 슬라이드 12: 열 응력 슬라이드 13: 복합재 슬라이드 14: 접촉 슬라이드 15: 비선형 정적 슬라이드 16: 고급 비선형 물성 / 초탄성 슬라이드 17: 과도 해석 슬라이드 18: 비선형 과도 열 전달 슬라이드 19: 주파수 응답 슬라이드 20: 과도 응답 슬라이드 21: 랜덤 응답 슬라이드 22: 낙하 테스트 슬라이드 23: 다축 피로 슬라이드 24: 진동 피로 슬라이드 25: 리포트 생성 슬라이드 26