오늘날과 같이 경쟁이 치열한 상황에서 엔지니어링 역량을 발휘하고 혁신적인 제품을 개발하기 위해서는 시뮬레이션을 활용해야 합니다. 프로토타입을 제작하기 전에 설계의 물리적 성능 특성을 다각적으로 해석해 볼 수 있다면 생산성을 대폭 증대시킬 수 있기 때문입니다.
SOLIDWORKS® Simulation은 구조, 열, 진동수, 역학 및 유동 시뮬레이션을 통해 복합적인 해석 문제를 해결할 수 있는 강력한 기능을 갖추고 있어, 보다 나은 제품을 설계하고 혁신적인 제품을 더욱 빠르게 출시하고 비용 효율적으로 작업할 수 있게 해줍니다.


비선형, 동적 세계의 디자인
제품을 설계하는 실제 환경은 부가된 하중에 대한 구조적 응답이 항상 정비례하는 2차원적인 선형 영역이 아니라는 것을 알고 계실 것입니다. 실제 환경은 3D, 비선형, 동적이죠. 시뮬레이션 기술을 활용하면 컴퓨터 기반, 수학적 모델링을 사용할 수 있어 물리적 세계의 복합적인 현상을 재현하고 시뮬레이션할 수 있습니다. 이러한 현상을 최대한 실제와 가깝게 재현하고 해석하기 위해서는 SOLIDWORKS Simulation의 강력한 비선형 및 동적 해석 기능을 활용해야 합니다.
 

사례 – 비선형 및 동적 시뮬레이션을 통해 레이더 개발 능률화
레이더 기술 개발 분야의 세계적인 선두기업인 Reutech Radar Systems(RSS)는 SOLIDWORKS Simulation을 사용하여 비선형 구조 문제를 해결하고 동적 해석을 수행했습니다. 선임 기계 엔지니어인 카렐 크리에크(Carel Kriek) 씨는 "우리는 -40°C에서 55°C까지의 극심한 추위와 사막의 열기에서도 우리 제품이 문제 없이 작동하고 폭풍 및 지진과 같은 상황의 구조적 하중을 견딜 수 있게 제작해야 합니다. 이러한 문제를 비용 효율적이고 신속하게 해결하기 위해 우리는 부품 하나하나를 제작하기 전에 물리적 거동을 예측할 수 있어야 합니다. 우리는 몇 차례에 걸쳐 프로토타입을 제작하는 대신, 시뮬레이션을 사용하여 설계를 최적화함으로써 더 정확하고 품질이 우수한 제품을 만들어 내고 있습니다. Simulation을 통해 형상을 바꿔 어떻게 60kg 부품과 같은 강도와 강성을 가진 25kg의 부품을 만들 수 있는지 시뮬레이션해 볼 수 있었기 때문에 특정 부품의 중량을 절반으로 줄일 수 있었습니다."라고 말했습니다.

전산유체역학 해석의 이점 실현
구조 시뮬레이션이 해석의 필요성 측면에서 가장 큰 비율을 차지하지만 유체의 거동과 역학이 설계 성능에 어떤 영향을 미치는지 파악할 필요성이 꾸준히 증가하고 있습니다. SOLIDWORKS Flow Simulation은 고속으로 이동하는 기체와 고압으로 흐르는 유체를 포함해 유체와 기체의 유동을 모두 해석합니다. 설계 변경이 유체 유동에 미치는 영향과 유동 변화가 설계 거동에 미치는 영향을 파악함으로써 유동을 최적화하고 성능 관련 문제가 발생할 소지를 없앨 수 있습니다. 또한, 층류 유동이 발생하는지, 난류 유동이 발생하는지 평가하고 와류 발생 위치를 찾아내 유동 비효율을 야기할 수 있는 이 같은 유동 현상이 발생하지 않도록 설계를 수정합니다. 유동궤적, 단면 플롯, 표면 플롯 도구들을 사용하여 복합적인 유동 특성을 시각화해 유체 효율성도 개선할 수 있습니다.


열 관리 개선
SOLIDWORKS Flow Simulation을 사용하면 프로토타입을 제작하고 냉난방 시스템을 테스트하기 위해 시간과 비용을 낭비할 필요 없이, 시스템이 어떻게 작동될지, 설계를 어떻게 수정해야 성능을 높일 수 있는지 정확하게 알아볼 수 있는데요. 이 접근 방식을 사용하면 개발 비용을 절감하는 동시에 현장 가동 중 장애, 작동상 문제를 사전에 방지할 수 있습니다.

실제 환경 시뮬레이션에 필요한 결합형 해석
다수의 시뮬레이션 문제가 비선형 구조 해석, 동적 해석, 유체 해석, 열 해석과 같은 물리적 현상의 특정 유형을 해석하는 반면, 복합적인 순차적 접근 방식이 필요한 상황도 적지 않습니다. 순차적 물리 시뮬레이션의 예로는 열응력 또는 열기계(열전달 / 구조), 유체 구조 상호작용(유동 / 구조), 열전달 유체 유동(유동/ 열전달), 열전달 유체 구조 상호작용(유동/ 열전달/ 구조) 등이 있습니다.

SOLIDWORKS Simulation과 SOLIDWORKS Flow Simulation을 연계해 사용하면 다양한 물리적 현상을 조합하여 해석할 수 있는 강력한 통합 제품군이 되며, 다양한 물리적 현상이 설계의 기능과 작동에 미치는 영향을 전반적으로 파악할 수 있습니다.

SOLIDWORKS Simulation 기술을 사용하면 프로토타입을 제작하거나 다른 해석 도구를 사용하는 것보다 더 효율적이고 비용 효과적으로 까다로운 엔지니어링 문제에 대한 해답을 찾을 수 있습니다. 중요한 설계 정보를 확보함으로써 출시 기간 단축, 개발 비용 절감, 재료 사용량 최적화, 설계 대안 검증, 품질 개선, 반품 및 보증 관련 분쟁 예방, 수익성 제고 등의 성과를 거둘 수 있습니다. 간단히 말해, SOLIDWORKS Simulation은 혁신성, 신뢰성, 효율성을 모두 갖출 수 있게 해줍니다.

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