건축

알테어는 고객을 위해 멋진 사용자 환경을 조성하는 한편, 시공 가능성, 비용 최적화, 설계 효율, 자체 프로그램에서 업계 표준 형식으로 데이터 변환과 복합 구조물 설계, 유한요소해석, 외관 엔지니어링, 패널 공법 등을 간소화하고 자동화하기 위해 노력하고 있습니다.

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아룹의 CFD 모델링 이 동영상에서는 아룹 NY의 파사드 엔지니어인 캐롤라인 라마가가 하이퍼메시를 이용해 까다로운 형상에 맞는 효율적 메싱 방식을 개발한 사례를 소개합니다.

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구조적 혁신의 가시화 Skidmore, Owings & Merrill, LLP가 독특한 외관과 미적 가치를 지닌 건물을 짓는 데 구조 최적화가 핵심 역할을 하고 있습니다. View the Case Study

알테어와 알테어의 첨단 시뮬레이션 도구인 하이퍼웍스는 고객 경쟁력 제고를 목표로 전세계 건축 엔지니어링 및 건설 업체들을 도와 산업별 난제를 극복하고 있습니다.

오늘날, 건축 표준은 갈수록 까다로워져가고, 새로운 형상과 재료가 등장하면서 효율과 미의 공존을 실현하기가 점점 어려워지고 있습니다.

알테어는 고객을 위해 멋진 사용자 환경을 조성하는 한편, 시공 가능성, 비용 최적화, 설계 효율, 자체 프로그램에서 업계 표준 형식으로 데이터 변환과 복합 구조물 설계, 유한요소해석, 외관 엔지니어링, 패널 공법 등을 간소화하고 자동화하기 위해 노력하고 있습니다.

알테어의 하이퍼웍스는 고사양 시뮬레이션 도구로 설계 기간을 단축하고 뛰어난 결과물을 생성할 수 있습니다.

  • 하이퍼메시를 통한 업계 최고의 빠르고 정확한 유한요소 모델링: 업계 최고의 모델 구축 도구가 CAD부터 FEM 생성까지 속도를 높여 드립니다.

  • 옵티스트럭트와 하이퍼스터디를 활용한 구조 최적화: 수상 경력에 빛나는 최적화 기술을 활용하여 중량을 줄이면서 복잡한 구조를 구현해 설계 비용 및 시간을 감축합니다 .

  • 구조 검증 - 옵티스트럭트 , 라디오스: 업계 통합 표준 솔버를 이용해 설계의 정확도와 속도, 신뢰도 검증. 종합적인 압출 금형 설계와 판금 성형 시뮬레이션 - 하이퍼익스트루드  , 하이퍼폼 이용.

  • 하중 지지 구조 예측과 형상 형상 탐색 - 솔리드씽킹 인스파이어: 설계 공정 초기에 토폴로지 최적화를 도입해 개발 기간을 단축합니다.

  • 풍력 시뮬레이션과 전산 유체 역학 - 아큐솔브: 풍하중과 흐름 및 열 분포, 태양력 하중, 복사 효과를 월등한 내구성과 속도, 정확도로 예측합니다.

  • 소프트웨어 통합, 스크립팅, 스마트 인터페이스 - 하이퍼웍스: 생산성의 현저한 상승, 품질 자동화, 반복 모델링 및 처리 업무의 표준화를 실현합니다.

Quote
"인스파이어라는 소프트웨어를 처음 만났을 때, 저는 굉장한 기회가 왔음을 직감했습니다. 상상 속에서나 가능했던 엔지니어링과 건축 프로젝트를 오롯이 엔지니어링에만 집중하면서 진행할 수 있었습니다."

–Peter Macapia, Architect and Professor

Pratt Institute


케이스 스터디 보기


갱도

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Skidmore, Owings & Merrill, LLP은 컴퓨터 시뮬레이션을 활용하여 건물을 최적화합니다. 내부 리브(좌)와 파사드 하중 지지 구조(우)를 파악하기 위한 구조 최적화 솔리드씽킹 이볼브를 활용한 보(Beam) 최적화의 예 경기장의 하중 지지 구조 예측 비정형 대피소에 최적화된 구조 옵티스트럭트를 이용한 대피소 지붕 최적화 결과(덴마크 Aarhus School of Architecture)  보행교에 최적화된 튜브 구조 최적화된 구조적 외관
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유한 요소 모델링

CAD에서 구조 FE 모델을 도출하는 시간을 50%까지 크게 줄였습니다.

  • 형상의 신속한 생성, 수리, 클린업

  • 중간면 가공 유틸리티, 용접, 커넥터 및 자동화 루틴

  • 자동으로 복잡한 구조물의 표면 추출 확장, 트림 및 스티칭

  • 거친 전역 모델을 신속하게 다듬어 구조 분석을 위한 세부 모델 제작

  • 배치메셔를 이용하여 1D, 2D, 3D 모델용 메시 생성 자동화

  • CATIA, NX, SolidWorks, Pro-Engineer 등 모든 주요 CAD 패키지에 직접 연결

  • 다중 솔버 통합. 하이퍼메시는 직접 또는 중립 파일을 통해 알테어의 옵티스트럭트를 비롯, Nastran, Abaqus, Ansys, Straus7, Strand7, SAP2000, Etabs, MIDAS IT, Sofistick, GSA 등 주요 토목용 솔버에 직접 연결이 가능합니다. 즉, 이러한 솔버의 형식을 ASCII 파일 등을 통해 읽을 수 있습니다(가능하면, Simone에게 다시 한 번 확인).

  • 하이퍼모프를 통한 메시 조작으로 모델을 획기적으로 수정해 어떤 유한요소 메시든 신속하게 늘리는 동시에 메시 왜곡을 최소한으로 유지

  • 유한요소법을 이용한 구조 지질학 모델링. 지층, 단층선 등 암반이 건설 활동에 어떻게 반응할지 특성을 규명하고 예측합니다.

구조 예측

하중지지구조 예측과 형상 탐색

건축의 개념을 잡는 단계에서부터 구조물의 형상을 예측하여 예산 초과를 방지하고 동시에 디자인의 완성도를 유지하고 비용을 억제합니다.

현재, 알테어의 하이퍼웍스를 이용하여 효율적인 구조 형상을 예측하는 AEC 기업이 점점 늘어나고 있습니다.

토폴로지 최적화를 통해 새 구조물을 착안하고 최신 유한요소해석을 통해 하중을 검증합니다.

복잡한 건물과 비정형 구조물

솔리드씽킹 인스파이어를 개념 설계 도구로 채택하여복잡한 형상의 하중 경로를 예측합니다.

형상 탐색

토폴로지 최적화를 개념 설계 도구로 이용하여 혁신적인 건축 언어를 표현하는 독특한 구조를 찾아 구현합니다.

구조 요소를 신속하게 최적화하면서 동시에 제한적인 형상과 경계 조건을 충족합니다.

구조 최적화

경량 설계로 사용 가능성을 실현하고 동시에 비용과 설계 기간을 단축합니다.

옵티스트럭트는 수상 경력에 빛나는 구조물의 통합 분석 및 최적화 도구입니다.

하이퍼스터디는 솔버의 영향을 받지 않는 설계 탐구, 연구 및 최적화 도구입니다.

옵티스트럭트와 하이퍼스터디를 사용해 엔지니어는 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다.

  • 하중지지구조의 정확한 예측

  • 구조 하중 경로 정의

  • 현지 법규에 따라 보의 크기 결정

  • 주요 토목 도구와 상호운용 가능

  • 크기 및 형상 최적화를 이용해 전체 구조에서 강판의 두께와 판 보강재의 크기 최적화

  • 수상 경력을 자랑하는 최적화 기술로 강도, 경도, 모드, 열 분산을 극대화하는 동시에 설계 비용 절감

  • 안정성과 공기역학에 맞춰 파라미터를 최적화하여 성능 제고

  • 다음 세 가지 최적화 기법을 적용 및 조합하여 구조를 설계하고 결과를 다듬기:

    크기 및 형상 최적화

    크기 최적화는 구역 내 최선의 프로파일을 찾아 이용하여 현재 구조 모형을 최적화합니다. 모델의 형상은 그대로 유지하는 가운데 성능은 높이고 구조 중량은 낮춥니다.

    경계 조건은 유지하면서 보 단면의 최적 곡률을 찾습니다.

    토폴로지 최적화

    다양한 하중에 노출되는 건물의 구조적 하중 경로를 예측하고, 3D 영역에서 재료 분포를 최적화하며, 요구조건을 충족하는 최선의 설계를 찾습니다.

    토폴로지 최적화

    판형 구조물 등을 최적화하고 경도와 최대 국부 응력 저감 등 구조 성능을 개선하며, 구조 리브와 보강판을 배치할 최적의 하중 경로를 찾습니다.

구조 검증

통합 산업표준 솔버를 이용하여 정확하고, 빠르고, 신뢰할 수 있는 방식으로 설계를 검증합니다.

옵티스트럭트는 정적 하중과 동적 하중 상태에서 선형 및 비선형 구조 문제를 대상으로 하는 검증된 최신 구조 분석 솔버로, 구조 설계와 최적화 분야에서 시장을 선도하는 솔루션입니다.

라디오스는 동적 하중을 받는 고도의 비선형 문제를 해결하기 위한 뛰어난 구조 분석 솔버입니다.

옵티스트럭트와 라디오스는 다음을 비롯해 여러 가지 구조 설계 문제를 해결할 수 있습니다.

  • 강철 및 콘크리트 구조물의 응력과 강도, 경도

  • 응답 스펙트럼 또는 시간 분석, 바람의 영향, 진동 및 충격 요소가 있는 지진 하중

  • 천공이 있는지 여부에 상관 없이 이러한 충격의 극한 하중, 손상 생존성과 잔해 투사체에 대한 발파 효과

하이퍼익스트루드는 금속 압출, 폴리머 압출, 빌레트 단조, 마찰 교반 용접, 금속 압연, 수지이송성형을 대상으로 하는 최고의 맞춤형 시뮬레이션 솔루션입니다. 하이퍼익스트루드는 제조 공정에서 재료 흐름과 열 전달을 정확하게 시뮬레이션하여 금형 설계 시간과 비용이 많이 드는 금형 시험 횟수를 크게 단축합니다. 다양한 기능을 갖추고 있어 현장 엔지니어부터 분석가, 연구자까지 어떤 사용자에게나 가치 있고 유용하게 사용됩니다. 하이퍼익스트루드는 알루미늄, 구리, 납, 폴리머, 페이스트, 세라믹에 사용되고 있습니다.

하이퍼폼은 FE 기반의 종합 판금 성형 시뮬레이션 프레임워크로, 활용 대상은 스탬핑 공정, 판금 성형, 블랭크 원가 분석, 블랭크 형상 예측 및 직관적 중첩 인터페이스, 신속한 원스텝 분석용 고속 역솔버, 파라메트릭 및 NURBS 표면 기반의 금형 개발 도구 등입니다.

풍력 시뮬레이션과 CFD

풍하중, 바람의 흐름, 열 분산, 태양열 하중과 복사를 월등한 내구성과 속도, 정확도로 예측합니다.

아큐솔브로 사용자에게 친숙한 디지털 환경에서 연산유체역학 예측 분석을 활용하고 동시에 설계 비용을 절감하고,사용자에게 친숙한 후처리 환경에서 깔끔한 이미지로 뛰어난 결과를 생성합니다.

다음과 같은 CFD 응용 분야에 포괄적인 하이퍼웍스 솔루션을 활용해 프로젝트 목표를 달성하고 그 이상의 성과를 올릴 수 있습니다.

  • 외부 풍하중

  • 데이터 센터 냉각

  • 내부 열흐름

  • LEED 인증 및 규제 준수

  • 태양열 하중

  • 연기 배출 및 LMA

  • 탑승자 안전

  • 응결

  • 열교현상

  • 에너지 감사

  • 클린룸과 의약품

소프트웨어 통합

생산성과 품질 자동화, 반복 모델링의 표준화, 처리 업무를 크게 개선할 수 있습니다.

설계 효율과 자체 프로그램에서 업계 표준 형식으로 데이터 변환이 일상 업무를 저해할 수도 있습니다. 하이퍼웍스는 데이터 교환과 모델 구현 자동화에 필요한 가장 빠른 도구를 제공합니다.

하이퍼웍스 공정 자동화 템플릿은 기존의 방법과 비교해 설계 효율을 5~20배 높여 업계 표준과 다음을 비롯한 사내 설계 워크플로를 자동화 및 표준화할 수 있습니다.

  • 데이터 교환

  • 이종 소프트웨어 간 통합

  • 메시 생성, 하중 및 경계 조건

  • 속성 및 재료 연계

  • 후처리 및 보고