Ansys Autodyn / LS-DYNA 기반 비선형 대변형, 고속 충격 파손 및 물리적 동적 위험 예측 솔루션
산업 현장의 갑작스러운 충돌, 낙하, 플랜트 내부 압력 폭발 등 밀리초(ms) 단위 이하의 순간적인 극초고속 가혹 하중 조건 하에서 구조물의 거동을 정밀 예측하기 위해서는 재료의 비선형성과 소성 변형을 정교하게 다루는 고도의 외연적 동역학(Explicit Dynamics) 해석이 필수적입니다. 당사는 신뢰성 높은 수치 해석 도구를 적용하여 시스템의 외력 분산력 및 최종 한계 안전성을 수학적·시각적으로 분석합니다.
적용 분야별 충돌·충격·폭발해석 활용 방안
🚗 자동차·이동 수단
차량 충돌 안전성 해석(NCAP 정면·측면·후면 충돌), EV 배터리 팩 충격 변형 및 화재 위험 평가, 자율주행 센서 마운트 충격 내구성 검토. FMVSS 및 UN ECE 규정 충족 여부를 시뮬레이션으로 사전 검증합니다.
📌 주요 적용 대상
차량 충돌 안전(NCAP)EV 배터리 충격 평가자율주행 센서 내구성FMVSS·UN ECE 규정
✈️ 항공·우주·방위
조류 충돌(Bird Strike) 항공기 엔진·윈드실드 충격 안전성 해석, 낙뢰(Lightning Strike) 복합재 기체 손상 평가, 함정·장갑차 폭발 파편 충격(Blast & Fragmentation) 방어 성능 해석, 위성 발사체 충격 분리 이벤트(Pyro Shock) 해석.
📌 주요 적용 대상
Bird Strike 해석함정·장갑차 Blast위성 Pyro Shock복합재 손상 평가
🏗️ 건축·토목 방폭 설계
폭발물 테러 위협 대응 방폭 건물 설계(DoD UFC 4-010-01 기준), 가스 폭발 사고 건물 구조 붕괴 예측, 교량 선박 충돌 시나리오 해석, 댐 충격 파손 모드 분석. 방폭 구조 강도 기준을 시뮬레이션으로 사전 검증합니다.
📌 주요 적용 대상
방폭 건물 설계가스 폭발 붕괴 예측교량 선박 충돌DoD UFC 기준 적용
🏭 플랜트·석유화학
가스 누출 폭발(BLEVE·UVCE) 시나리오 플랜트 구조 손상 평가, 압력 용기 과압 파열 시나리오 해석, 화학 플랜트 방폭벽(Blast Wall) 성능 검증, 배관 이물질 충돌 워터해머(Water Hammer) 충격 하중 산정.
📌 주요 적용 대상
BLEVE·UVCE 폭발 평가압력용기 파열 해석방폭벽(Blast Wall) 성능워터해머 충격 하중
⚙️ 기계·소비재·포장 설계
제품 낙하 충격 해석(스마트폰·가전·의료기기), 운반 진동·충격 환경 내구성 평가(ISTA·ASTM D4169), 포장재 완충 소재 최적 두께 및 밀도 선정, 산업 기계 비상 정지 시 내부 충격 하중 산정. 시장 출시 전 낙하·충격 시험 대체 또는 병행 해석으로 개발 기간을 단축합니다.
📌 주요 적용 대상
제품 낙하 충격 해석ISTA·ASTM D4169포장재 완충 설계의료기기 충격 내구성
주요 수행 사례
📋 사례 1: EV 배터리 팩 측면 충돌 변형 및 화재 위험 평가
배경: 국내 전기차 제조사, UN ECE R94 측면 충돌 기준 대응 배터리 팩 보호 구조 설계 의뢰. 해석: LS-DYNA 명시적 충돌 해석으로 배터리 모듈 변형량 및 내부 응력 분포 도출. 열관리 시스템(BMS) 마운팅 브래킷 파손 모드 예측. 결과: 배터리 모듈 침범 변형량 기준(15mm) 충족 구조 설계 완료, 시작품 충돌 시험 1회 합격.
📌 적용 기술
전기차·배터리UN ECE R94LS-DYNA 명시적 해석충돌 변형 예측
📋 사례 2: LNG 플랜트 방폭벽 과압 충격 성능 검증
배경: LNG 액화 설비 인근 제어실 방폭벽 설치 후 설계 과압(22kPa) 적합성 검증 의뢰. 해석: CONWEP 폭발 하중 모델 적용, 방폭벽 비선형 동적 응답 해석으로 최대 변형량 및 잔류 처짐 산정. 결과: 현행 방폭벽 두께(200mm RC)로 기준 과압 안전 흡수 가능 확인, 불필요한 보강 공사 비용 절감.
📌 적용 기술
LNG·플랜트CONWEP 폭발 하중방폭벽 비선형 해석과압 흡수 성능 검증
충돌·충격·폭발 엔지니어링 핵심 영역
1. 충돌 및 제품 낙하충격 해석 (Crash & Drop Analysis)
수송 기계 및 특수 목적 차량의 충돌 성능 검증과 산업용 정밀 기자재, 중량 장비의 낙하 파손 거동을 수치화합니다. 충격 시 부품 간의 상호 접촉 압력, 국부 좌굴 및 영구 변형량을 계산하여 구조물의 연성 파괴 리스크와 내부 핵심 기구부의 보호 타당성을 사전 진단합니다.
🛠️ 주요 응용 분야
LS-DYNA 충돌해석제품 패키지 낙하에너지 흡수 구조 최적화비선형 대변형 분석
2. 국방·방산 고속 충격 및 방호 구조 검토
방위산업 및 특수 보안 인프라 설계에 필수적인 고속 발사체의 장갑 관통 메커니즘, 구조물 표면 충격파 거동을 모델링합니다. 금속, 콘크리트, 복합재의 초고속 균열 전파와 파쇄(Spalling) 현상을 분석하여 파편 차단 성능 및 방호벽 두께 사양의 유효성을 검증합니다.
🛡️ 군사 및 방호 표준
Autodyn 고속 관통파편 충격파 전파방탄/방호벽 최적화취성 재료 파괴 거동
3. 가스·화학 폭발 및 내부 압력용기 파열 안전성 평가 (Blast & Explosion Analysis)
밀폐 공간 내 유증기/가스 폭발, 플랜트 배관 내부의 순간 이상 고압 폭발 현상, 또는 압력용기 급격한 한계 파열 시 발생하는 외부 충격파(Blast Wave)가 인근 구조물과 안전 밸브 배후 설비에 미치는 파괴적인 동적 영향력을 유체-구조 결합(FSI) 방식으로 시뮬레이션합니다. 피해 범위를 최소화하는 폭발 완충 장치(Blast Wall) 및 배출 포트 배치를 제안합니다.
🔑 관련 핵심 키워드
TNT 등가 폭발법압력 파동 거동(FSI)압력용기 취약부 파열안전 방폭 구조 설계
💡 충돌·폭발 가혹 조건 해석 및 실물 시험 대체 의뢰 안내
실물 충돌 및 폭발 시험은 엄청난 비용과 위험성으로 인해 물리적 반복 테스트가 매우 불가능한 영역입니다. 고도화된 비선형 수치해석 결과서는 물리 시험 횟수를 획기적으로 감축시키고 공인 기술 심의의 안전성 근거 자료로 신뢰성이 인정됩니다. 검토 대상 3D CAD 모델 정보, 가중 속도, 가스 충격 하중 조건 등을 공유해 주시면 최적의 솔루션을 수립해 드립니다.
