철도

알테어는 효율적인 시뮬레이션 모델링과 설계 최적화, 승객 편의 및 안전 분석에서 암시적, 명시적, 전자기적, 다물체 동역학 분석용 첨단 솔루션까지 철도산업에 포괄적인 솔루션을 공급하고 있습니다.

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스타들러 레일의 개발 시간 단축 알로아스 스타링거 박사가 스타들러 레일에서 알테어 제품을 이용해 어떻게 개발 기간을 단축할 수 있었는지 소개합니다.

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하이퍼웍스로 설계 변경의 속도를 높인 철도차량 제조업체 “하이퍼웍스는 우리의 설계 방식을 바꿔놨습니다. 이제는 다른 방식을 시도할 때 망설이지 않습니다. 메시 변경이 간단하기 때문입니다.” View the Case Study

철도산업 업무 간소화에 일조하는 하이퍼웍스

철도 산업은 승객의 편의와 안전이 모두 보장되는 튼튼하고 공기역학적인 우수한 철도차량을 개발해야 합니다. 이를 위해 철도 업계에서는 CAE의 모든 기능을 가능한 한 공정 초기부터 적용해 성능 및 비용을 예측하여 보다 정확한 의사결정을 내리도록 지원하고 요구사항에 따라 설계를 정확하게 검증해야 합니다.

알테어의 하이퍼웍스는 다음 분야에 활용 가능한 업계 최고의 시뮬레이션 도구를 철도 업계에 제공하고 있습니다.

  • 효율적인 고급 모델링

  • 견고한 구조 분석

  • 충돌 및 안전성 분석

  • 전자기 분석

  • 승객 편의 설계

  • 최적화된 견고한 설계

CAE 도구, 즉 하이퍼메시, 하이퍼뷰, 옵티스트럭트, 페코, 라디오스 등은 철도 시뮬레이션 수준을 한 단계 끌어 올리는 주역입니다.

Quote
"하이퍼웍스 덕분에 시뮬레이션 개발 기간을 크게 단축하였고, 그러면서도 분석에 필요한 양질의 모델을 확보할 수 있었습니다. 그뿐만 아니라 최적화, 다물체 동역학, 충돌 시뮬레이션까지도 영역을 확장할 수 있었습니다." 

S.Mani

Executive Director-Motive Power

RDSO


케이스 스터디 보기


갱도

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스타들러 레일의 구조 설계 및 최적화 충돌 시 열차 승무원 보호를 위한 안전 시스템(Sharma Associates Inc. 제공) 하이퍼웍스 제품을 이용한 아메리칸 레일카 산업의 설계(아메리칸 레일카 산업 제공) 스타들러 기관차의 응력 분석(스타들러 레일 제공) 알스톰 수동형 열차 안전 시스템 설계(알스톰 트랜스포트 제공) 니폰 샤료의 아큐솔브를 이용한 객차 승차감 개선(니폰 사료 제공)
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고효율 FE 모델링

전체 차체 모델링

철도 엔지니어는 CAD 모델에서 FEA 모델로 효율적으로 이전할 수 있어야 합니다. 하이퍼메시하이퍼뷰는 차세대 모델링/시각화 도구를 제공함으로써 철도 CAE 업계에서 널리 채택되고 있습니다. 또한 FE 모델을 처리하는 현대적이고 효율적인 플랫폼으로서 다음과 같이 엔지니어를 지원합니다.

  • CATIA, NX, SolidWorks, Pro-Engineer 등을 비롯한 주요 CAD 패키지에 직접 연결

  • 강력한 형상 클린업과 메싱 기술로 기존 도구와 비교해 FE 모델 생성 시 50% 시간 절감 가능

  • 고도로 자동화된 방식으로 씬-솔리드(thin-solid) CAD 모델에서 쉘 FEA 모델로 중간면 가공 이전

  • 대차와 휠을 대상으로 양질의 hex 및 tet 요소 모델을 생성할 수 있는 고급 솔리드 메싱 도구

  • 용접과 볼트를 효율적으로 모델링하는 커넥터 기술

  • 다중 솔버 환경: 라디오스옵티스트럭트 타사 솔버(Nastran, Abaqus, Ansys, Dyna)를 비롯한 모든 주요 솔버와 연결할 수 있는 공통된 단일 CAE 환경

  • CAD 변경 후 모델을 업데이트하거나 변형 및 장단점을 신속하게 조사할 수 있도록 총체적이고 손쉬운 FE 모델 파라미터화

구조 해석

응력, 메커니즘, 취약성 시뮬레이션

알테어의 하이퍼웍스는 철도 산업의 다양한 시뮬레이션 분야에 우수한 솔버를 제공합니다.

  • 응력 분석: 옵티스트럭트를 통한 세부 응력 분석 환경

  • 취약성 및 복합 설계를 위한 동적 시뮬레이션: 금속 및 복합재 구조물의 동적 충돌 시뮬레이션을 수행할 때 적합한 솔루션인 라디오스

  • 메커니즘 시뮬레이션: 연성 물체가 있는 구조물 등 전체 동적 시뮬레이션을 위한 강력한 성능의 제품인 모션솔브

  • 탑승자 시뮬레이션: 인증 받은 탑승자 모델과 충돌 및 충격 시뮬레이션용 좌석 모델을 이용하는 상세 탑승자 시뮬레이션

알테어는 어떤 시뮬레이션 요구사항에 대해서도 빠르고 정확하며 믿을 수 있는 물리 시뮬레이션을 제시합니다.

전자기 분석

알테어는 전자기 분석 도구 분야의 선두주자입니다.

철도 산업은 전자기 신호를 사용해 안전한 운행을 하고 업무와 관련된 작업을 수행합니다. 페코는 다음을 위한 포괄적 전자기 프로그램입니다.

  • 빠르고 효율적인 수치 분석법으로 안테나 위치 최적화

  • 주변 구조물의 차폐와 차단으로 인한 안테나의 패턴 왜곡 해석

  • 효율적인 배선과 케이블 결합, 차폐 시스템 설계

  • 승객의 휴대전화 신호에 구조물이 미치는 영향 모델링

  • 방사선 장애 노출도 연구

  • 장치간 간섭 연구

  • 낙뢰 해석과 케이블, 회로 및 안테나에 미치는 영향

  • 외부적 원인에 의해 발생한 고출력 간섭 해석

승객 편의 설계

승객에게 더 나은 쾌적함과 편의를 제공하기 위한 철도 산업의 경쟁은 끊임 없는 혁신을 요구하고 있습니다. 알테어의 시뮬레이션 환경에는 엔지니어가 더 쾌적하고 더 안전한 객실을 설계할 때 필요한 도구가 마련돼 있습니다.

최적화된 견고한 설계

알테어는 설계 개선을 위한 최적화 방식의 개발과 적용에서 선도적 역할을 하고 있습니다. 옵티스트럭트하이퍼스터디는 성능 요건을 충족하고 동시에 자동화된 방식으로 장단점에 대처하는 설계를 개발할 때 활용할 수 있는 강력한 도구입니다. 대표적인 응용 분야는 다음과 같습니다.

  • 차체 - 안전성, 음향, 중량, 비용 측면에서 구조물 최적화

  • 대차 - 내구성, 음향, 조립, 성능 측면에서 구조물 최적화

  • 좌석 - 안전성, 중량, 승차감 측면에서 구조물 최적화

  • 팬토그래프 - 내구성, 충격, 트랜스미션 효율성 측면에서 구조물 최적화