충돌, 안전 & 충격

PSA를 사용한 Peugeot Citroën 및 Bull의 라디오스 사례 연구 PSA 푸조 시트로앵은 알테어, Bull, PRACE 등과 협업하여 자동차 충돌 파손 시뮬레이션 연구를 실시하고 재료 불합격 기준과 균열 예측을 개선하는 방안을 조사했습니다. Read the Case Study

Anadolu Isuzu, 하이퍼웍스 제품을 사용하여 트럭 안전성 개선 Anadolu Isuzu에서는 자사의 트럭 및 버스 설계 검증 프로세스에 알테어 제품을 사용하고 있습니다.

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하이퍼웍스는 충격 및 안전 설계를 위한 선도적인 CAE 통합 플랫폼입니다. 하이퍼웍스는 다음을 비롯하여 메싱에서 최적화에 이르는 여러 가지 모든 단계에서 이점을 제공합니다.

• 하이퍼메시를 사용하여 자동차 모델링 및 조립

• 하이퍼크래시를 사용하여 모델 확인, 더미 배치, 에어백 접기 등을 비롯한 분석 설정

• 라디오스를 사용하여 충돌 분석

• 시각화 - 하이퍼뷰를 사용하여 결과 분석 및 보고 자동화

• 하이퍼스터디 및 옵티스트럭트를 사용하여 연구 및 최적화 

“알테어의 하이퍼웍스, 특히 하이퍼메시, 옵티스트럭트, 라디오스와 하이퍼뷰는 Dorel Juvenile과 같은 고객이 가장 짧은 출시 기간에 더욱 혁신적이고 향상된 제품을 개발하도록 지원하기 위해 우리가 일상적인 업무에 항상 사용하는 표준 도구입니다.”

–Harold van Aken

CEO and Senior Simulation Engineer of Code Product Solutions

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갱도

라디오스를 사용하여 1천만 개 요소로 구성된 모델에 대한 고성능 충돌 분석 라디오스를 사용한 자동차 연쇄 추돌 사고 벤치마크 솔리드씽킹 이볼브에서의 충돌 결과 실사 렌더링 하이퍼뷰에서의 비디오 오버레이 하이퍼크래시를 사용한 전용 충돌 후처리 탑승객 안전 시뮬레이션

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차량 모델링

• 충돌에 대한 CAD 처리: 비드, 압착 요인, 필렛 및 플랜지 등의 특정 기하학적 형상 감지

• 원치 않는 구멍을 제거하거나 볼트로 접합된 부위에 와셔 추가

• 중간 표면 생성 및 처리

• 변형

• 솔리드 메싱(6각 메싱, 1회 매핑 가능한 솔리드) 

직접 경험해 보면 전 세계 운송 엔지니어들이 왜 하이퍼웍스를 충돌 및 안전 조건에서 최고의 구조 설계 분석 도구 패키지로 꼽는지 알 수 있습니다.

분석 설정

• 정밀하게 맞춤화된 충돌 및 안전 모델링 환경

• 신속한 고품질 모델 생성 및 설정

• 데이터베이스 기반 부품 교체

• 세련되고 직관적인 충돌 지향 GUI

• 시스템 스왑

• 메시 수정용 메시 도구

• 질량 균형

• 연결(생성, 수정 및 확인, 가져오기 등)

• 다중 솔버 변환 기능

• 안전

  • 더미 포지셔너

  • FTSS 더미 지원

  • 안전 벨트 생성기

  • 에어백 폴더

  • 시트 디포머

  • 라이브러리 데이터베이스

충돌 분석

라디오스 14.0 버전

접촉

• 페널티 연결 인터페이스(/INTER/TYPE2 Spotflag=26)에 대한 공식이 개선되어 애플리케이션 사용을 확장하고 결과 품질 향상

• 정적 마찰, 동적 마찰 및 댐핑 계수 입력을 통해 접촉(/INTER/TYPE6)하고 있는 강성 부품 간의 효율적인 상대 운동 제어 가능

• 새로운 일반적인 접촉(/INTER/TYP24)의 새 옵션을 통해 전자 장치 낙하 시험에서 발생하는 복잡한 문제 해결

요소

• 요소 클러스터를 사용하여 다중 요소 연결 모델에서 손쉬운 힘과 모멘트 계산 및 전역 파괴 파라미터 정의 가능

• 대변형 또는 대손상 이후 솔리드 요소를 SPH(Smooth Particles Hydrodynamics)로 전환 가능

• 새로운 스프링 요소(/PROP/TYPE46)를 사용하여 활동적인 근육 동작 시뮬레이션 가능

재료 법칙 및 파열 기준, EOS

• 적층 및 플라이에 대한 복합재 정의가 가능하여 솔버 라디오스와 옵티스트럭트 간 통신이 손쉬움

• 베타 버전에서 MDS와의 직접 연결 가능

• UHSS 재료 모델을 사용하여 핫 스탬핑 프로세스 중 기계적 변화, 금속가공 변화 및 열변화 계산 가능(/MAT/LAW80)

• 새로운 이방성 Hill 조건과 Swift and Voce 공식과 결합된 변형 경화를 사용한 비결합 소성 항복을 통해 국소 가소성 및 손상 모델링을 향상하고 MIT의 EMC(Extended Mohr-Coulomb) 파괴 기준과 연결 가능(/FAIL/EMC)

• 탄성 가소성 재료에 대한 분기 이론과 불안정성 이론에 따라 금속 성형 프로세스 중 파손 한계를 손쇱게 예측 가능(/FAIL/NXT)

• XFEM 파괴 방법을 개선되어 더 많은 쉘 공식으로 확장

일반 특징

• 다중 CPU(단일 장비)에서 유한 체적 방법(FVM)이 병렬화되며 라디오스 스타터에서 초기 체적 메시를 자동으로 수행 가능

• 새롭게 도입된 변위(/IMPDISP/FGEO) 또는 속도(/IMPVEL/FGEO) 기능을 통해 접힌 위치에서 초기 위치로 손쉽게 에어백 설정

• 라디오스에서 등가정하중법(ESLM) 및 옵티스트럭트 기능을 사용해 자유 형상, 자유 크기, 토폴로지 및 토포그래피와 복합재 최적화에 대한 최적화 파라미터 설정 가능

개선 사항

• 성능, 확장성 및 다른 라디오스 옵션과의 호환성에 대해 다중 영역법 관련 내용 중 많은 부분이 개선됨 단일 파일에 시간 이력 출력 기록

• 하위 모델 방법의 경우 동시에 동일한 모델로부터 여러 섹션 파일 쓰기 가능

• 고급 매스 스케일링(AMS) 방법을 사용하여 더 많은 운동학적 제약(RBE2, RBE3) 사용 가능

• 동적 사용자 라이브러리(.dll 등)는 무료 컴파일러를 사용하여 컴파일이 가능하며 HMPP 영역 분할 최적화를 위해 동적 사용자 라이브러리 비용 고려 가능

• 글로벌 HMPP 확장성 개선, 모델의 CPU 비용 절감(약 20%)

시각화

기타 특징은 다음과 같습니다.

• 간소화된 GUI로 신속한 결과 시각화, 비교 및 수집 가능

• 다중 모델 지원

• 놀라운 속도의 사후 처리 장치 - 후처리 시 시험 데이터 및 CAE 결과의 새로운 속도 및 통합 표준 설정((H3D & ABF 형식)

• MS Office로 직접 내보내기

• 보고서 템플릿

• 긴밀하게 통합된 환경

• 하나의 창에서 애니메이션, 동영상 및 플로팅 가능

• 애니메이션과 플롯 간 상호 작용

• 개방형 아키텍처 시스템

• TCL/TK를 통한 맞춤화 및 확장 가능

• 알테어 Process Manager와 통합

연구 및 최적화

주요 특징은 다음과 같습니다.

• 모델 평가 및 프로세스 관리

• 설계 탐구

  • 민감도

  • 강건성

  • 신뢰성

• 구성 요소 최적화

• 재료 특성 분석

• 자동 설계 등급 평가(EuroNcap 또는 IIHS와 비교)

안전 도구

Humanetics 및 Cellbond와 긴밀하게 협력하여 고품질의 안전 도구를 개발하고 있습니다.

사용 가능한 라디오스 더미는 다음과 같습니다.

• 전면 충격 더미

  • 항공학 응용 분야용 Hybrid II (50분위) 리지드 더미

  • Express Hybrid III 50분위 및 5분위 더미(Humanetics)

  • Hybrid III 50분위, 95분위 및 5분위 더미(Humanetics)

• 측면 충격 더미

  • ES2 및 ES2-re(Humanetics)

  • FTSS SID-IIs SBL C & D(Humanetics)

  • US SID

  • SIDHIII

  • WorldSID 50%(Humanetics)

  • WorldSID 5%(Humanetics)

• 후면 충격 더미

  • BIORID IIg

• 아동 더미

  • Hybrid III 6세

  • Hybrid III 10세(Humanetics)

  • P 시리즈 3, 6, 10세, 18개월

  • Q 시리즈 3세(측면 충격 버전 포함), 신생아, 1세, 1.5, 6 및 10세(Humanetics)

  • CRABI 12개월(Humanetics)

• 보행자 임팩터

  • 두부(EEVC 성인 및 아동, FMVSS 201)

  • 보행자 두부 모형 EEVC

  • 하퇴부 EEVC 임팩터

  • 상퇴부 EEVC 임팩터

  • 기립형 HIII 50분위 리지드 더미

  • 기립형 Hill 아동 6세 리지드 더미

  • Autoliv-Chalmers 기립형 더미

  • FlexPLI(Humanetics)

• 인체 더미 모형

  • 전신 인체 모형: Humos2

  • 인간의 두부, 다리 및 발 모형

• 사용 가능한 라디오스 장벽:

  • 전면 장벽

  • ODB(ECE 94 전면 규정) 솔리드 및 쉘 모델

  • EEVC WG 15에서 충돌 충격 호환성을 위해 제안한 PDB V8XT - 쉘 및 솔리드 모델

  • TRL 전폭(소비자 정보 시험 NCAP) - 쉘 및 솔리드 모델

• 측면 장벽

  • NHTSA FMVSS 214 - 솔리드 및 쉘 모델

  • Progress ECE 95 솔리드 및 쉘 모델(Cellbond)

  • AEMDB V3.9 = EEVC W13 규정 업데이트를 위한 신규 제안 - 솔리드 및 쉘 모델(Cellbond)

  • IIHS SUV Barrier - 솔리드 및 쉘 모델(Cellbond)

• 후면 장벽

  • RCAR IIHS 저충격

  • US 후면 충격 장벽 FMVSS 310

  • 후면 충격 ECE 장벽

HUByx는 인체의 모든 뼈, 장기 뿐만아니라 그 사이의 체액을 대상으로 한 유한 요소 모델로서 체내의 압력 파동 전파와 같은 시뮬레이션이 가능합니다.