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자동차 산업 및 수송 수단
알앤디파트너에서 사용하는 해석 프로그램(CAE 소프트웨어)에서는 차체 유동의 최적화, 자동차 부품의 수명 연장, 열 분포와 소음분포를 줄여 압력과 에너지 손실을 최소화하는 자동차 차체와 부품 설계에 많은 면에서 큰 조력자가 되고 있습니다. 이 기술은 일반적인 난방, 환기, 공조기기, 냉장산업에 같은 목적으로 사용할 수 있습니다.
그러나, 최신 자동차가 가지고 있는 복잡한 기하형상과 고등의 물리현상은 엔지니어들에게 도전적인 CAE 문제를 직면하게 만듭니다. 시장은 진보된 해석 기술을 이용하여 더 짧은 시간에 혁신적인 제품을 만들어 내도록 압박하고 있습니다. 그리고 구조해석, 열전달 해석, 전자기장 해석, 유동해석을 포함한 넓고 다양한 물리계의 해석을 빠르고 정확한 solution으로 업계를 이끌고 있습니다. CAD와 결합된 자동 mesh TOOL을 제공합니다. 이 mesh TOOL은 고도의 물리계 모델링 능력 또한 가지고 있으며, 엔지니어에게 실제 prototype 모델이 만들어지기 전까지 구조물의 거동과 설계 최적화에 대해 많은 정보를 가져다 줄 수 있습니다. 따라서, 이 해석 프로그램에서는 제품을 개발하고 design 컨셉을 결정하는데 가장 큰 조력자가 될 수 있습니다.
Simulation 프로그램을 이용한 해석은 자동차, 상용차, RV, 모터 스포츠, 건설 장비 등의 아래와 같은 분야에 널리 쓰입니다.
- 공기역학
- 차체 기술
- 섀시
- 실내 공조
- 엔진 설계
- 공정 설계
- 진동 소음, NVM
- 동력전달 장치
- 부품 열 관리
- 부품 유지 관리
Body
-Aerodynamics
-Cooling flow
-NVH
-Water management
-Crash and rollover
-Weight reduction
-Advanced materials
-Painting
Chassis
-Frame
-Suspension
-Steering
-Brakes
-Wheels
Electric Powertrain
전기 파워트레인은 새롭고 혁신적인 기술이기 때문에 가격과 효율, 안정성, 신뢰성이 확보된 전기 파워 트레인 기술의 모든 것을 처음부터 짧은 시간 내에 개발해야 하는 난관에 처해 있습니다. 엔지니어링 시뮬레이션은 virtual prototyping과 virtual testing으로 복잡한 부품과 시스템을 이해하기 쉽게 도와주므로 전기 파워트레인을 개선하고 연구하는데 중요한 역할을 하고 있습니다. 엔지니어들은 프로토타입을 만들기 전부터 ANSYS의 시뮬레이션 프로그램에 현실에서 발생하는 여러 상황을 적용하여 시스템이 어떻게 작동할 것인지 예측할 수 있습니다.
매우 복잡한 HEV/EV의 파워트레인과 부속 시스템은 자동차의 성능과 효율을 극대화하기 위해 서로 강하게 결합된 연성효과를 이용합니다. Battery와 Inverter, Busbar 그리고 Traction motor에 이르는 전기 파워트레인 부분은 ANSYS에서 제공하고 있는 다양한 물리계를 융합한 솔루션이 필요합니다. 가장 이슈가 되는 분야는 Battery, 전력전자, Traction Motor와 Generator, EMI/EMC 등 입니다.
Battery 분야
-Battery thermal management: temperature uniformity, cold/hot start/stop
- Battery mechanical abuse: crash, crush, nail penetration
- Battery electrical abuse: overcharging/discharging, high current charging/discharging, external short
- NVH: flow noise, structural vibration
- Structural durability- Electrochemistry and cell design
Power Electronics 분야
-HEV/EV용 고전력/고속의 인버터 시스템은 전력 전자 회로 특성 뿐 아니라 열과 EMI/EMC 문제까지 고려하여 해석해야 합니다.
- Cooling: developing dissipation paths for heat from electrical losses
- Control logic: for optimizing electric powertrain components and system under all driving conditions.
Traction Motor와 Generator 분야
모터의 전자기적 성능뿐 아니라, 열과 진동 소음 문제 및 EMI/EMC 요소까지 고려하여 해석해야 합니다.
-Optimizing magnetic design: speed, torque, losses
- Thermal management: accurate loss mapping
- Vibration: reducing motor noise
- System integration: optimizing motor and controls together
- Structural durability
EMI/EMC
- Upfront EMI/EMC analysis prior to prototype creation
- Motor, Busbars, Board-level EMI/EMC- Reduced need for EMI/EMC testing
IC Engine & Ancillaries
-Intake systems
-In-cylinder flow and combustion
-Engine block, head, components
-Exhaust and aftertreatment
-Fuel supply
-Engine ancillariesPorts
Interior
-Climate control
-De-icing, defogging
-Safety systems
-Seats
Transmission
-Torque converters
-Automatic and manual transmissions
-Clutches
-Differentials
-Generators
-Power electronics
Underhood
-Underhood thermal management
-Water and dirt management
-Fans, heat exchangers and radiators
-Cooling packages
-Heating loads from emission control technologies
Other Systems
-Pumps
-Hydraulics
-Seals
-Heavy equipment arms and booms
-Truck trailers
-Tanks
-Carriages
-Motorcycle chain drives
항공우주 산업
항공우주 엔지니어는 연소, 회전체역학, 공기역학 등 다양한 물리현상을 시뮬레이션을 통하여 연료소모를 최소화하고 가벼우면서도 강하고, 안전하면서도 간편하게 기체를 설계하는데 도움을 얻고 있습니다. 또한 복합재를 사용하여 동일 형상에서의 구조적 안정성을 검토하여 보다 강하고 안전한 재료를 선택할 수 있습니다. 항공기 및 우주선의 상세 설계 단계에서 엔지니어는 대상물의 강성과 형상에 따른 고유진동수와 그에 따른 변형양상, 그리고 특정 파트의 무게가 초과되어 나타나는 진동특성 등을 확인 할 수 있으며 내/외부 충격으로 기인한 동적 변형량 또한 예측할 수 있습니다. 이러한 시뮬레이션을 통하여 항공우주 산업에 종사하는 엔지니어들은 혁신과 창의력을 증대시킬 수 있으며 설계비용을 감소시키고 품질을 향상하는 등 자신의 최종 목표를 달성하는데 도움이 됩니다. ANSYS 프로그램은 CFD(Computational Fluid Dynamics)와 FEA(Finite Element Analysis) 해석은 물론, 그것들을 상호 연계한 다물리계 (Multiphysics) 해석과 최적화를 가장 충실히 해석할 수 있는 아래와 같은 특징과 적용사례를 가지고 있습니다.
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