최근 자동차 업계의 CAE 방향을 하드웨어 측면에서 보면, 대용량의 계산능력을 갖춘 슈퍼 컴 퓨터와 자체 계산능력을 갖춘 워크스테이션의 활용이 점차적으로 확대 되어가고 있다. 이것을 배경으로 크래쉬 시뮬레이션, 자동차 전체 시스템의 진동 및 소음해석, 공기역학적 특성을 고 려한 형상 최적화 등이 행해지고 있다. 이와 같은 해석을 원활히 수행하기 위해서 고려되어야 할 사항은 우선 사용 소프트웨어 상호간의 데이터 인터페이스를 충분히 고려한 체계적인 총합 CAE 시스템의 구축이고, 인공지능(artificial intelligence) 언어를 이용하여 사용이 용이한 해석 경 험(knowhow)의 데이터 베이스를 구축하는 것도 바람직하다. 또한 상용 소프트웨어가 지원하지 못하는 분야에 대한 자체 프로그램의 개발도 필요한 것이다.
The importance of simulation of plastic flow in the injection mold is increasing as the parts are more complex, but the small-scale enterprises can't afford to invest for the infra individually. CAE (Computer Aided Engineering) service was naturally born based on these needs. This paper presents the engineering collaboration model between the large and the small/medium enterprises in the field of injection molds. Based on the engineering collaboration hub and CAE service, small-scale enterprises could research the necessary technology and develop the proper products. The analysis results of CAE are provided by the integrated visualization system on the web. This paper also deals with the delivery shorting process of CAE service for electric/electronic parts which should meet the needs of customers as soon as possible.
개발단계에 있어서 필수적인 성계 프로세스인 CAD 및 CAE 시스템은 각각 개별적으로 발전되어 왔다. 더구나 제품개발에 있어서 부서나 기업간의 CAD 또는 CAE 시스템의 이질성이나 제품 데이터 표현방법의 차이로 인해 이를 통합하기 위한 부가적인 비용과 개발기간이 발생하기도 한다. 따라서 설계과정에서의 협업을 성공적으로 수행하기 위해서는 제품 개발 초기 단계에서부터 이질적인 CAD와 CAE 등의 관련 시스템을 유기적으로 통합 관리할 수 있어야 한다. 따라서 본 연구에서는 보다 효과적으로 통합관리하고 설계 및 해석도구들의 연계사용을 지원하기 위해 최적설계를 포함한 설계 및 해서시스템을 통합화하는 기법을 제안하고, 보강판 예제를 통해 CATIA를 이용한 CAD와 CAE간의 데이터 전환의 문제점을 극복하는 것을 보여줌으로서 이 기법의 타당성을 보여주고자 한다. 이와 아울러 최적화 과정을 수행함에 있어서 CAE 프로세스는 구조 최적화 과정에 있어서 하나의 필수적인 부분임을 확인할 수 있었다.
In the manufacturing industries, viewing CAE analysis results is frequently required during the product development process for design verification. CAE data which include all related information of an analysis is, however, not efficiently shared among designers because CAE data size is in general large to deal with. In order to increase collaboration among designers this paper introduces the development of a CAE visualization system based on JT format exploiting for a large model visualization with a scene graph-based toolkit. Since CAE analysis results and JT format have different structure we developed a translator to convert the CAE result in binary format to the JT format. To show the effectiveness of JT format in showing the CAE result we also developed a prototype viewer offering basic functions provided by commercial systems. By using JT format we are able not only to reduce the size of analysis results, but to store a series of analysis results with several LOD in a data file.
본 논문에서는 통합제품개발 관점에서 Computer-Aided Engineering(CAE) 활동을 지원하는 제품자료모델(Product Data Model)을 제안한다. 제안된 제품자료모델은 제품개발 프로세스를 관리하는 제품생애주기관리(Product Lifecycle Management: PLM) 시스템에 현재 독립되어 진행되고 있는 CAE 활동을 통합될 수 있도록 한다. 제안된 제품자료모델에 포함된 제품관점(Product View)은 설계와 제품구조를 공유하여 다양한 대안을 해석하고, 그 결과를 손쉽게 설계로 전달할 수 있는 독립적 CAE 활동을 보장한다. 제안된 모델을 검증하기 위하여 제품개발 프로세스와 통합된 CAE 활동을 지원하는 PLM 시제품을 개발하였다.
Computer-aided engineering (CAE) analysis is considered essential for product development because it decreases the simulation time, reduces the prototyping costs, and enhances the reusability of product parts. The reuse of quality-assured CAE data has been continually increasing due to the extension of product lifecycle management; PLM, which is widely used, shortens the product development cycle and improves the product quality. However, less attention has been paid to systematic research on the interoperability of CAE data because of the diversity of CAE data and because the structure of CAE data is more complex than that of CAD data. In this paper, we suggest a CAE data exchange method for the effective sharing of geometric and analysis data. The method relies on heterogeneous CAE systems, a virtual reality system, and our developed CAE middleware for CAE data exchange. We also designed a generic CAE kernel, which is a critical part of the CAE middleware. The kernel offers a way of storing analysis data from various CAE systems, and, with the aid of a script command, enabling the data to be translated for a different system. The reuse of CAE data is enhanced by the fact that the CAE middle-ware can be linked with a virtual reality system or a product data management system.
다분야통합해석에 기반한 설계문제는 일반적으로 전체 설계과정에서 매우 큰 계산시간을 요구하며, 이러한 계산시간을 단축하기 위해 병렬처리시스템을 도입하는 것이 필수적이다. 그러나 다분야통합해석에 기존의 병렬처리기법을 적용하기 위해서는 해석에 필요한 모든 CAE 소프트웨어들이 병렬처리시스템의 모든 서버에 설치되어 있어야 하며, 이는 매우 큰 CAE 소프트웨어의 비용을 필요로 한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 가중치 기반 멀티큐 부하분산 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 서버들의 성능과 설치된 CAE 소프트웨어들의 종류가 각기 다른 이종 병렬처리시스템을 고려하였으며 성능검증을 위해 선입선출(First Come First Servre) 알고리즘을 적용한 경우와 비교한 전산실험을 수행하였다.
축전지 용기는 폴리프로필렌으로 사출되며, 결정성 고분자 수지로 변형이 많이 일어나는 특성이 있다. 따라서 본 연구에서는 축전지 용기의 사출시 사용되는 Gate를 개선하여 금형의 공정을 단순화시킴으로써 생산비용의 절감과 성형품의 품질개선에 중점을 두고 CAE 해석을 실시하였다. 그 결과 성형과 제품에서 발생될 수 있는 유동의 불균형과 변형 등을 예측하여 제품의 불량률 감소로 신뢰성 향상에 기여할 것이다.
근래에 일본을 비롯하여 한국과 대만 등 아시아 여러나라에서 광학소자의 플라스틱화로 흐름이 급속히 진행되고 있는 가운데 광학소자에 생기는 성형불량을 예측하는 기술에 관심이 모아지고 있다. 도레이 주식회사에서는 3차원 유한요소 모델용 시스템을 세계에서 처음 실용화에 성공한 바 있으며, 본 고에서는 이 기술에 대해 소개하고자 한다. 광학소자에 관한 CAE 해석의 역사는 아직 시작단계지만 요구 정밀도는 상당히 높기 때문에 끊임없이 해석기술의 정밀도화에 노력하고 있다. 또 미세 V(브이)홈에 있어서 전사성 평가에 대해서도 요구가 높기 때문에 예측 기술의 확립을 도모하고 있다.
본 연구에서는 현재 자동차의 좌, 우측 Back Mirror의 부품중의 하나인 Frame을 현재 Zinc Diecasting 제품을 플라스틱으로 대체하는데 따른 여러가지 문제점을 플라스틱으로 대체하는데 따른 여러가지 문제점을 플라스틱 사출성형 CAE 해석을 이용하여 검증한 뒤 그 결과를 토대로 실제 제품개발 및 금형개발 등에 응용하기 위하여 연구를 행하는데 그 목적이 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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