Simcenter
FLOEFD
Simcenter FLOEFD 는 지멘스 NX, Solid Edge, CATIA V5, Creo,SolidWorks와 같은 기계설계 3D CAD에 탑재된 CFD 해석 툴입니다.
Simcenter FLOEFD 는 MCAD 환경에서 실행되기 때문에 3DCAD 데이터의 전환 또는 이동 없이 곧바로 해석을 진행할 수있습니다.Simcenter FLOEFD 는 몇 번의 클릭만으로 복잡한 형상에 대한유동해석을 쉽고 빠르게 수행할 수 있습니다. 설계로부터 성능을평가하고 재설계하는 반복 시간을 크게 단축 시켜줍니다.
주요 특징
01
3D CAD data 정리 신속한 진행 및 3D CAD에서 CFD SW로의 Geometry transfer 가 불필요.계산공간 내 유동영역 자동 검출.벽면 근처 조밀한 격자 불필요 (Integral Boundary Layer Model 사용).수치계산 - 이론식 - 실험에 의한 경험식 등의 조합을 사용하여 CFD 해석을 수행.(격자 등의 문제로 수치 해를 구하기 곤란한 곳에, 경험식 /이론식 자동 적용하여 해를 구할 수 있음.)
02
CFD 해석에 대한 전문지식을 요구하지 않음. (3D CAD 설계자들에 유리)3D CAD 로 설계와 CFD 해석을 수행, 설계자들은 익숙한 환경에서 쉽게 사용이 가능함.수치계산-이론식-경험식 등의 자동 사용으로 수렴성이 매우 뛰어남.자동으로 육면체 격자 제작하여 해석. 사용자 필요시 수동격자 제작 가능합니다.
03
2015년 일본자동차학회 상용 CFD SW 자동차 외부유동 해석 블라인드 테스트 시험결과 비교,FLOEFD 는 STAR-CCM+와 함께 가장 정확한 CFD해석 SW임이 확인 되었습니다.
왜 Simcenter FLOEFD를 사용해야 할까요?
Simcenter FLOEFD는 설계자와 분석가 등을 위해 다중 물리 기능을 갖춘 완전한 CAD 임베디드 CFD 소프트웨어입니다. 유체 흐름 시뮬레이션 및 열 해석을 프런트로드하고 기본 CAD 지오메트리를 사용하면 일반적인 CFD 접근 방식에 비해 개발 시간을 최대 65~75%까지 단축할 수 있습니다.
프런트로드 CFD 시뮬레이션을 통한 개발 시간 단축
Simcenter FLOEFD를 사용하면 설계 엔지니어가 설계 프로세스 초기에 시뮬레이션을 수행할 수 있으며, 이 시점에 문제를 식별 및 수정하거나 개선 사항을 탐색하는 것이 비용면에서 더 효율적입니다. CAD에 통합되면 생산성이 2배에서 40배까지 향상되는 것으로 나타납니다.
설계자를 위한 직관적인 CFD 인터페이스 활용
설계 엔지니어는 Simcenter FLOEFD CAD 임베디드 인터페이스, 안내식 시뮬레이션 설정 및 실행, 지능형 자동화 기술, 간단한 결과 보기를 통해 시뮬레이션을 수행할 수 있습니다. 설계 성능을 조기에 탐색할 수 있으므로 기존의 장벽을 극복하지 않고도 정보에 입각한 의사 결정을 내릴 수 있습니다.
기본 CAD 지오메트리에서 직접 CFD를 수행하고 CFD 오버헤드 제거
도구 간 지오메트리 변환으로 인해 발생하는 지연을 없애고 CFD 해석을 위한 CAD 형상 준비의 복잡성을 극복할 수 있습니다. Simcenter FLOEFD는 기본 지오메트리를 직접 사용하므로 성능을 탐색하거나 모델의 변경 사항을 평가할 때 CAD 모델이 동시에 변경됩니다.
강력한 자동 메싱과 모든 품질의 CAD 지오메트리를 처리할 수 있는 고유한 SmartCell 기술의 핵심 강점을 갖추고 있습니다. 이러한 강점은 어셈블리의 작고 좁은 간격과 표면 불일치를 처리하는 데 도움이 되는데, 기존 CFD 도구에서는 이 과정을 해결하느라 긴 지연이 발생하는 경우가 많습니다. 이는 CAD 지오메트리의 자동 밀봉 및 누출 식별과 같은 전처리를 위한 지능형 자동화에 의해 보완됩니다.
시뮬레이션 기반 설계 사용 – 탐색, 비교 및 최적화
파라메트릭 스터디 및 설계 탐색 기능을 활용하여 가용한 시간 내에 더 많은 설계 옵션을 평가할 수 있습니다. 'what if' 시나리오를 평가하여 다양한 조건에서 제품 성능과 신뢰성을 보장합니다.
이 소프트웨어를 사용하면 CFD 결과 시각화, 플롯 및 표 형식 결과와 나란히 두고 설계를 쉽게 비교할 수 있으며, 몇 번의 클릭만으로 보고서도 생성할 수 있습니다. 시뮬레이션을 사용하여 설계를 최적화하면 CAD 모델을 다른 엔지니어링 부서에 직접 전달할 수 있습니다.
주요산업 분야
• 정상상태 및 과도상태 해석 (Steady state and transient analysis)
• 전도, 대류, 복사 열전달 해석 (Conduction, convection and radiation)
• 조립제품 및 단품 등에 대한 thermal coupling 해석
• CFD 해석 결과와 구조해석 SW 와의 data interface 를 통한 열응력, 열변형 등에 대한 구조 안정성 해석
활용산업분야:
• 반도체, 디스플레이, 모바일기기 등의 전기 및 전자 산업.
• 산업용 기기 및 설비, 시스템 산업.
• 항공, 우주, 방산 분야.
• 자동차 전장부품, 배터리, 공조시스템, 엔진 냉각수 유로 설계, In-wheel Motor 등 관련 산업.
유동해석 주요기능
CAD 임베디드 CFD 시뮬레이션
엔지니어는 CAD 임베디드 CFD 시뮬레이션 소프트웨어를 통해 CAD 설계 환경에서 유체 흐름 시뮬레이션 및 열전달 해석을 수행할 수 있습니다. 직관적인 인터페이스를 가지고 있으며, 무엇보다도 CAD 지오메트리를 직접 사용합니다. 이를 통해 CAD 데이터 변환에 드는 시간 오버헤드를 없앨 수 있습니다. 또한 엔지니어는 여러 설계 연구를 수행하고 결과를 평가하여 지오메트리 또는 작동 경계 조건을 수정할 경우 성능에 어떤 영향을 미치는지 확인할 수 있습니다. 이렇게 하면 시뮬레이션 결과를 개발 초기에 사용할 수 있어 의사 결정이 개선되며 다른 CAD 기반 엔지니어링 기능과 보다 원활한 커뮤니케이션이 가능해집니다.
자동화된 메시
Simcenter FLOEFD 자동 유체 체적 감지 및 자동 메싱 기법은 CAD 지오메트리와 직접 연동되도록 설계되었습니다. 모델을 단순화하지 않고도 복잡하거나 가변적인 품질의 지오메트리를 처리할 수 있습니다. SmartCells 기술은 Simcenter FLOEFD의 견고한 데카르트 침수 경계 그리드 방법을 통한 효율적인 자동 메싱의 핵심입니다. SmartCell은 단일 셀 내에서 수많은 고체 및 유체 영역을 정확하게 분석하여 계산을 위한 여러 제어 볼륨으로 세분화할 수 있습니다. 이는 간섭이 있는 지오메트리 또는 매우 적은 볼륨과 같은 까다로운 조건을 자동으로 처리하는 등 복잡한 CAD 모델의 메싱에 매우 중요합니다. Simcenter FLOEFD는 지오메트리 특징형상을 기반으로 자동 메시 미세 조정을 적용하며, 흐름 및 열 구배가 더 높은 영역의 효율적인 메시 해상도를 위해 솔루션 적응형 미세 조정을 활용할 수 있습니다. 로컬 메싱에 사용할 수 있는 옵션과 메시를 보다 정밀하게 제어하려는 엔지니어를 위한 수동 제어가 마련되어 있습니다.
Simcenter FLOEFD 메싱 및 솔버 기술은 CFD 문제를 시뮬레이션하기 위한 고전적인 3D 유한 체적 수치 접근법과 경험적 및 해석적 방법을 고유하게 조합합니다. 비교적 거친 메시를 빠르고 쉽게 생성할 수 있어 일반적인 CFD 소프트웨어에 비해 매우 효율적이고 안정적으로 해석할 수 있으며 상대적으로 높은 정확도를 유지합니다.
Simcenter FLOEFD를 채택하면 메싱에 드는 시간이 며칠에서 몇 시간으로, 몇 시간에서 몇 분으로 단계적으로 변화하는 경우가 많습니다. CAD 임베디드 접근 방식의 혁신적인 메싱 기술을 활용하면 설계 엔지니어와 비전문가가 설계 프로세스 초기에 CFD 해석을 안정적으로 수행할 수 있습니다. 또한 숙련된 분석가가 광범위한 일반적인 CFD 문제를 해결할 수 있도록 빠르고 효율적인 대안 접근 방식도 제공합니다.
파라메트릭 스터디
Simcenter FLOEFD는 매우 유능하고 직관적인 파라메트릭 스터디 기능을 통합합니다. 이를 사용하여 모델 지오메트리 또는 다양한 운영 시나리오의 변경 사항을 실험 설계 연구까지 탐색해 보십시오.
Simcenter FLOEFD의 파라메트릭 스터디 기능과 결합된 비교 구성을 통해 엔지니어는 지오메트리 및 경계 조건의 변화가 성능에 미치는 영향을 보다 쉽게 이해할 수 있습니다. 사용자는 수치, 그래프, 시각화된 결과 및 플롯으로 결과를 비교할 수 있습니다.
설계 탐색을 위한 세 가지 기본 방법은 다음과 같습니다.
'what-if' 스터디는 일련의 변경된 매개변수를 사용하여 결과 설계를 탐색하고, 비교 도구를 사용하여 최상의 솔루션을 직접 찾습니다.
목표 기반 최적화는 단일 입력 변수에 대한 다양한 변동을 사용하여 최상의 설계를 찾습니다.
실험 계획법(DOE)을 사용하면 여러 설계 변수에 대한 변형 범위를 설정한 다음 설계점의 행렬을 풀 수 있습니다. 그런 다음 반응 곡면 보간법을 사용하면 최적의 설계를 찾을 수 있습니다
또한 엔지니어가 스마트하고 효율적인 검색 및 자동화를 사용하고 기본 독점 Sherpa 알고리즘을 활용하여 설계 공간 탐색을 수행할 수 있도록 지원하는 Simcenter HEEDS 플러그인도 제공됩니다. Simcenter HEEDS를 활용하면 엔지니어는 기존 최적화 접근 방식보다 더 빠르게 성능 요구사항을 충족하거나 능가하는 설계 개념을 찾을 수 있습니다.
LED 열 시뮬레이션
올바른 조명 성능과 신뢰성을 보장하려면 LED 열 관리가 중요합니다. Simcenter FLOEFD CAD 임베디드 CFD 소프트웨어를 사용하면 조명 제품 설계 엔지니어가 개발 초기와 개발 과정 전반에 걸쳐 조명기구 열 설계를 살펴보고 재스핀을 방지할 수 있습니다.
Simcenter FLOEFD LED 모듈의 특정 기능에는 LED의 결합된 열-전기 및 광도 모델링과 자체 LED 모델을 가져올 수 있는 기능이 포함됩니다. LED 컴포넌트의 열 동작을 자세히 모델링하여 순방향 전류로 전력을 공급받을 때의 정확한 LED 접합 온도와 조명기구에 설치된 LED의 작동 광 출력(고온 루멘)을 예측할 수 있습니다.
특히 Simcenter FLOEFD 시뮬레이션은 Simcenter Micred T3STER의 RC 래더 소형 열 모델에 대한 측정 데이터 및 시스템 수준 연구에 사용할 수 있는 최고 정확도의 테스트 데이터 기반 LED 모델을 제공하는 Simcenter Micred LED Tester의 광학 특성화 데이터와 결합할 수 있습니다.
이 LED 모듈은 유리와 같은 반투명 고체에서 방사선의 흡수 및 산란을 시뮬레이션하고 파장 의존성에 대한 굴절 및 반사 효과를 고려하기 위한 몬테카를로 방사선 모델링을 지원합니다. 자동차 조명 및 기타 까다로운 응용 분야의 경우 엔지니어는 응결 모델링을 활용해 박막 응결, 증발, 결빙 및 습도 변화가 수분 흡수에 미치는 영향을 모델링할 수 있습니다.
CAD의 전자 열 및 열 기계 해석
Simcenter FLOEFD를 사용하면 열 엔지니어와 설계자는 CAD 환경에서 전자 냉각 시뮬레이션부터 열 기계적 응력 해석에 이르기까지 열 설계를 가속화할 수 있습니다.
주요 기능으로는 단순하고 상세한(계층화된) 것부터 명시적인 구리 트레이스에 이르기까지 인쇄 회로 기판(PCB)의 열 해석 설계 단계에 적합한 옵션이 포함됩니다. 계산 효율적인 모델링 네트워크 어셈블리 접근 방식인 SmartPCB 옵션을 사용하면 열 상호 시뮬레이션 작업 및 열 기계적 응력 해석을 지원하는 열 모델링의 정확도를 포기할 필요가 없습니다. Simcenter FLOEFD EDA Bridge는 PCB 데이터를 모든 주요 EDA 소프트웨어 파일 형식으로 손쉽게 가져올 수 있도록 지원합니다. 패키지 모델링 옵션에는 2개의 레지스터, 네트워크 어셈블리 및 세부 모델이 포함됩니다. Package Creator 유틸리티를 사용하면 단 몇 분 안에 모든 내부 기하학적 요소를 포함하여 만드는 것도 가능합니다.
추가 기능에는 최고의 정확도를 달성하기 위한 천이 모델링 및 측정 보정(Simcenter Micred T3STER 사용)이 포함됩니다. 또한 BCI-ROM 기술을 통해 전열 회로 시뮬레이션 및 시스템 시뮬레이션 도구에 사용할 수 있도록 3D 해석에서 차수 감소 모델을 생성할 수도 있습니다.
