복합재 시뮬레이션 및 최적화

알테어는 라미네이트 단섬유 및 입자 복합재에 대한 복합재 구조 부품 및 어셈블리를 설계, 분석 및 최적화할 수 있는 광범위한 도구 세트를 제공합니다.

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전기 동력 초경량 항공기 개발 초경량 항공기 제조업체인 ACENTISS는 알테어 하이퍼웍스 제품군을 사용하여 완전 전기 동력 항공기를 개발했습니다. 주목할 점 중 하나는 날개 복합재 최적화였습니다. Read the ACENTISS Case Study
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Specialized, 알테어 하이퍼웍스를 사용하여 Le Tour de France에서 승리 Specialized가 어떻게 새로운 S-Works Venge 프레임의 중량 및 구조적 효율성을 최적화하고 공기역학적 성능을 분석 및 개선했는지 알아보십시오.

알테어는 복합재에 필요한 다음과 같은 포괄적인 설계 및 분석 도구 패키지를 제공합니다.

  • 개념 설계 개발 기간 단축: 옵티스트럭트는 중량을 최소화하고 강도를 최대화하는 복합재 적층을 효율적으로 최적화할 수 있습니다.

  • 하이퍼메시에서 복합재 모델을 효율적으로 설정하고 하이퍼뷰에서 업계의 뛰어난 모든 FEA 솔버의 결과에 대한 후처리를 수행합니다.

  • 옵티스트럭트를 사용하여 구조적 성능 개선을 위해 신속하게 설계를 분석하거나 라디오스를 사용하여 동역학 또는 충격 성능 개선을 위해 신속하게 설계를 분석합니다.

  • 멀티스케일 디자이너를 사용하여 복잡한 복합재의 마이크로 공학적 반응과 수명 예측을 평가합니다 

  • 알테어 전문성에 대한 신뢰: 알테어가 제품 설계 분야에서 쌓아 온 30년의 경험을 활용하여 복합재 구조물의 설계, 분석 및 최적화를 도와 드립니다.

  • 알테어 파트너 얼라이언스를 통한 기능성 추가: 마이크로 공학적 분석, 결함 모델링, 상세한 응력 분석 및 사출 성형 시뮬레이션을 위해 파트너 애플리케이션에 액세스할 수 있습니다.

Quote
“개념 최적화 프로세스를 통해 목표 중량보다 42%나 가벼운 캐빈 중량을 달성할수 있었습니다.”

ThyssenKrupp Elevator


케이스 스터디 보기


갱도

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하이퍼폼 복합재 성형 기능 옵티스트럭트를 사용한 복합재 최적화 프로세스 하이퍼메시에서의 3D 플라이 시각화(플라이 각도 포함) 하이퍼뷰에서 프리 사이즈 최적화 결과의 후처리 라디오스를 사용하여 복합재 날개에서의 조류 충돌 손상 평가 항공기 도어 프레임의 중량 비교 독일 Manz사의 FPP(Fiber Patch Preforming) 공정에서 핵심적인 역할을 하고 있는 옵티스트럭트 ETS의 C-클래스 카타마란
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복합재에 대한 개념 설계

옵티스트럭트를 사용한 복합재 설계 합성은 완전히 최적화된 복합재 설계를 개발하기 위해 수많은 설계 변수를 효율적으로 처리할 수 있습니다. 따라서 설계자는 성능 및 안전 사양을 충족하는 복합재 상세 설계를 신속하게 개발할 수 있습니다.

  • 플라이 드롭과 플라이 빌드업의 최적의 위치 결정

  • 플라이 컷아웃 패턴 개발

  • 최적의 적층 순서 정의

CoDA는 Anaglyph의 솔루션으로, 개념 설계자가 잠재적 복합재, 빔 및 플레이트의 크기와 두께, 향후 상세 연구를 위해 선택할 수 있는 지원 조건을 연구할 수 있도록 합니다.

모델 설정 및 결과 시각화

복합재를 사용한 FEA 모델 생성 및 평가를 통해 전처리 및 후처리 요구 사항에 대한 새로운 관점을 제시하며, 하이퍼메시와 하이퍼뷰에서 모든 FEA 솔버에 대해 이를 효율적으로 처리할 수 있습니다.

  • 효율적으로 라미네이트 정의 생성

  • FE 모델에서의 적층 순서, 플라이 방향 및 드레이핑 각도 편차 시각화

  • 요소 세트에 대한 효율적이며 강력한 기하학적 구조 플라이 형상 매핑

  • Results Math를 사용하여 라미네이트 또는 플라이 레벨에서 정교한 후처리 수행

해석

옵티스트럭트에서 정적, 동적 및 열 부하 조건 하에 선형 및 비선형 구조 문제에 대한 분석을 수행할 수 있으며, 라디오스에서는 동적 부하 조건 하에 고차원적인 비선형 문제에 대한 분석을 수행할 수 있고, 하이퍼뷰를 통해 결과의 후처리를 수행할 수 있습니다.

  • 복합재 구조물의 강성, 강도, 내구성 및 안정성 분석

  • 박리, 균열 증식과 섬유 및 매트릭스 파괴에 대해 포함되어 있는 파괴 모델이나 맞춤식 파괴 모델 활용

  • 복합재의 충격 성능 파악

하이퍼웍스 사용자는 알테어 파트너 얼라이언스를 통해 추가적인 복합재 분석 소프트웨어를 이용할 수 있습니다.

  • ESAComp는 Componeering의 복합재 분석 및 설계용 소프트웨어입니다. 이 소프트웨어는 층상화된 복합재 구조의 예비 설계부터 설계의 최종 검증에 적용할 수 있는 고급 분석까지 처리할 수 있습니다. ESAComp에는 솔리드/샌드위치 라미네이트와 마이크로 공학 분석에 사용할 수 있는 다양한 분석 기능이 있습니다. 하이퍼웍스 통합을 통해, 사용자는 ESAComp를 사용하여 구조물에 대한 향상된 파괴 기준을 적용할 수 있고 하이퍼뷰 또는 ESAComp의 두께 플롯을 사용하여 파괴 결과 윤곽을 시각화할 수 있습니다.

  • LAP는 Anaglyph의 솔루션으로, 면내 부하 및 모멘트에 관한 모든 유형의 복합재 라미네이트를 분석하기 위해 사용됩니다. LAP는 예비 설계 단계에서 적층 순서를 맞춤화하고, 복합재 요소를 유한요소 등의 다른 방법을 사용하여 분석하고, 층별로 라미네이트 동작을 조사하여 설계를 최적화하기 위해 사용됩니다.

  • STRENGTH2000®은 Airbus Defence & Space의 도구 상자로, 항공우주 강도 및 안정성 분석을 수행하고 인증을 받기 위한 용도로 응력 보고서를 생성하는 데 사용됩니다. STRENGTH2000®은 금속성 구조물 및 복합재 구조물의 강도와 안정성 평가를 가속화하여 다양한 산업표준 및 편람표준을 준수합니다.

  • StressCheck는 ESRD에서 제공하는 포괄적인 유한요소 분석 소프트웨어 도구로, 선형 탄성, 멀티바디 접촉, 기하학적 구조 및 재료 비선형성, 모달 및 좌굴 분석, 파손 역학, 라미네이트 복합재 분석 및 온도 종속적 재료 특성과 방사를 포함하는 정상 상태 열 전달에 대한 고급 솔루션 방법을 지원합니다.

마이크로 공학

멀티스케일 디자이너에는 다수의 공간 및 시간 범위에서 복합재와 구조의 모델링, 시뮬레이션, 시험, 불확실성 정량화 및 최적화를 통합하는 복합재 수명 예측과 마이크로공학 및 마이크로 구조 최적화에 필요한 솔루션이 포함되어 있습니다.

  • 복잡한 모델을 단순화하기 위한 체계적인 모델 축소 기술

  • 정확한 수치를 바탕으로 함으로써 스케일 분리를 가정할 필요가 전혀 없음 

  • 파라메트릭 단위 셀 모델로 구성된 광범위한 라이브러리를 갖춤

  • 형상 및 재료 불확실성을 요소 불확실성으로 변환하는 추측 통계학 활용

하이퍼웍스 사용자는 알테어 파트너 얼라이언스를 통해 추가적인 마이크로 공학 소프트웨어를 이용할 수 있습니다.

  • CONVERSE는 PART Engineering에서 제공하는 솔루션으로, 사출 성형 시뮬레이션과 기계적 시뮬레이션의 차이를 보완합니다. 짧은 섬유 강화 사출 성형 부품의 강성 및 강도와 관련하여 훨씬 더 신뢰성이 높은 결과를 도출하고 금형과 인서트의 열가공 공학적 거동을 보다 실제적으로 시뮬레이션합니다. 사용자는 옵티스트럭트용 재료 카드를 생성할 수 있으며, 여기에는 짧은 섬유 강화 플라스틱에 대한 방향에 따른 이방성 재료 데이터의 등급이 포함되어 있습니다.

  • KTex Family는 복합재를 원사 크기로 정확하게 모델링하기 위해 CEDREM에서 제공하는 전용 도구 세트입니다. KTex Family는 복합재 프로세스를 시뮬레이션하고 지정된 패턴의 기계적 특성을 자동으로 계산하며 관련 데이터를 라디오스 및 옵티스트럭트에 사용할 연관된 카드로 생성합니다.

  • MultiMech는 복합재 구조의 다중 스케일 FEA를 위해 MultiMechanics에서 제공하는 완전한 소프트웨어 패키지입니다. 이 패키지에는 양방향으로 결합된 명시적/암시적 유한요소 솔버 및 미세구조 FE 모델 생성기가 포함됩니다.

보완 솔루션

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