[CAM] 공학해석툴의 종류와 특징
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해석툴의 종류
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공학 해석 툴의 종류
1) MathCAD
MathCAD는 공학방정식과 텍스트, cad, 그래픽을 하나의 일관된 문서와 통합되어 수학 계산처리와 기술 문서를 구현하며, 각종 전기전자 수식을 문법이나 언어 없이 수학연사자를 그대로 사용하여 바로 입력하고 자동계산 할 수 있는 강력한 수치해석 프로그램입니다. 프로그램 언어처럼 다양하고 강력한 기능을 구현할 수 있으며, 복잡한 계산 과정을 쉽게 추적하여 2D/3D, 동영상, animation 과 같은 다양한 출력물을 생성 할 수 있습니다. 또한 web browser와 쌍방향 통신을 할수 있습니다.
또 다른 응용 소프트웨어와 완벽한 호환성을 가지고 있어 현재 연구소와 교육분야에 많이 쓰이고 있습니다.
2) NASTRAN
NASTRAN은 미국 항공우주연구소(NASA)에서 구조 해석을 수행하기 위한 Program으로 1963년도에 개발 되기 시작하여 1970년에 완성되었고 1971년도에 상용 Program으로 만들어 졌습니다.
현재 MSC.Nastran은 자동차, 항공, 조선, 중공업, 일반 기계설계, 건축 등 거의 모든 산업 분야에서 이용 되고 있으며, 특히 자동차에 관련된 부속품들에 대한 단품해석, 차체의 강도 해석 및 동적 특성해석, 실내 소음해석, 소음 저감을 위한 최적화, 현가 장치, 브레이크 시스템관련 해석등 자동차 설계의 각 분야에서 MSC.Nastran이 주도적으로 사용되고 있습니다. 또한 MSC.Nastran이 항공 분야에 복합재를 이용한 경량화, 인공위성의 구조해석, 동체 구조 해석, 태양전지의 동적 안정성 해석, 플러터 해석, 랜덤해석등에 널리 활용되고 있으며, 조선 분야에는 정적 강도 및 강성, 동적 특성, 좌굴 등에 대한 해석에 널리 적용 되고 있습니다.
구조 해석의 기본 목적은 제품이 생산되기 이전에 제품의 성능을 평가하고 개선하는 것으로서 MSC.Nastran은 Virtual Product Development(VPD)를 구현하기 위하여 전세계적으로 항공관련 업체, 자동차 관련 업체, 조선 관련업체, 방산관련 업체에서 널리 사용되고 있으며 그 신뢰성은 세계적으로 인정 받고 있는 범용 구조 해석 프로그램입니다.
MSC.Nastran 은 Basic모듈과 여러 개의 응용 모듈로 구성되어 있고, 간단한 단위부품에서부터 복잡한 완성품에 대한 구조물의 응답을 구할 수 있으므로 간단한 해석영역에서 고도의 해석영역까지는 물론 더 나아가 VPD를 적용하는 단계까지의 해석 능력을 키워 나가는데 많은 도움을 줄 수 있습니다. Basic 모듈은 선형해석, 고유진동수해석, 선형 좌굴해석을 수행할 수 있으며, 응용 모듈은 동적해석, 비선형 해석, 열전달 해석, 점용점, 공탄성 해석, 설계 최적화, DMAP등이 준비 되어 있습니다.
대형 모델의 해석에는 Superelemnt와 Automated Component Mode Synthesis(ACMS) 모듈을 사용하면 높은 계산효율을 기대할 수 있으며, 이러한 과정들을 Distributed Memory Parallel (DMP) 모듈을 통해 클러스터로 구성된 병렬처리 시스템으로 더욱더 계산 효율을 높일 수 있습니다.
MSC.Nastran을 사용하기 위한 Pre-Post Processor로는 MSC.Patran이 권장되고, MSC.Patran과 MSC.Nastran이 통합된 형태로 제공되는 MSC.FEA를 사용할 수도 있습니다. 해석에 정의해야할 하중조건과 경계조건은 실제 시험을 통해서 얻거나 MSC.Adams를 사용하여 하중 데이터를 계산하여 출력하여 사용할 수 있습니다. 구조물의 피로수명 예측을 위하여 MSC.Fatigue 혹은 FE-Fatigue를 MSC.Nastran과 연계하여 효과적으로 해석할 수 있습니다.
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