전자기장 해석 엔지니어를 위한 Ansys Electronics Desktop Mechanical

Introduction

전자기장, 구조, 열 해석의 멀티피직스 해석을 위한 Ansys Workbench™ 툴은 툴에 익숙하지 않은 전자기장 해석 엔지니어에게는 매우 높은 진입장벽을 느끼게 한다. 혁신적인 대안으로 AEDT Mechanical™은 AEDT 플랫폼 내에서 Ansys HFSS™, Maxwell™, Q3D Extractor™, Icepak™ 등과 동일한 GUI를 사용하여 보다 접근하기 쉬운 솔루션을 제공한다. 이를 통해 엔지니어는 구조 및 열 시뮬레이션을 워크플로우에 쉽게 통합하여 업무 효율성을 높일 수 있다.

■ AEDT 구조 시뮬레이션 소개

Ansys Electronics Desktop™(AEDT)의 Mechanical 디자인은 Natural vibration frequency(Modal Solution), Temperatures & heat flux(Steady-state/transient Thermal solution), Displacement & equivalent stress(Structural solution)을 해석하기 위한 시뮬레이션 툴이다. 이러한 구조 솔루션 해석들은 [그림 1]의 워크플로우를 통해서 AEDT Mechanical 툴을 사용하여 [그림 2]와 같은 기능 및 해석을 수행할 수 있다.

[그림 1] AEDT 플랫폼에서의 EM–열–구조 해석 워크 플로우 설명

[그림 2] AEDT 플랫폼에서의 EM – 열 – 구조 해석 워크 플로우 설명

위의 1~7번과 같은 기능들은 일반적인 Ansys Mechanical 제품에서 제공하는 시뮬레이션 기능의 일부이다. 아직까지 AEDT Mechanical은 Ansys Mechanical과 동일 수준의 기능을 지원하지는 못하지만, 전자기장 해석을 수행하는 엔지니어들의 편의성과 업무 효율 증대를 위하여 핵심 적인 기능들을 제공한다.

■ Mechanical 디자인 삽입

AEDT 프로젝트에 Mechanical 디자인을 삽입하려면 [그림 3], [그림 4]와 같이 2개의 방법이 있다.

[그림 3] 리본메뉴의 데스크탑 탭에서 Mechanical 클릭

[그림 4] 메뉴바에서 Project > Insert Mechanical Design 클릭

■ Mechnical 솔루션 타입 소개

메뉴바에서 “Mechanical > Solution Type”을 클릭하면 [그림 5]와 같은 솔루션 타입 선택 창을 확인할 수 있다. 현재 AEDT Mechanical에서는 4가지의 사용 가능한 솔루션 타입 옵션들을 제공한다. 참고로 AEDT Mechanical 해석을 위해서는 솔루션 타입에 따라 Ansys Mechanical Pro/Premium/Enterprise 라이센스가 필요하다. (라이센스 관련 별도 문의)

[그림 5] AEDT Mechanical에서 제공하는 옵션 선택 창

Modal : 구조물이 진동하는 주파수와 관련 고유 진동수 분석
Steady-State Thermal : 모델의 열 평형 상태에 도달할 때의 온도와 열 플럭스 분포 분석
Transient Thermal : 시간 영역에서의 열 분석을 수행하여 온도와 열 플럭스 분포 분석
Structural : 열 팽창이나 수축으로 인한 변위 및 응력을 결정하고 변위, 힘 또는 압력을 할당하는 응력 분석

■ 예제 프로젝트 소개

관심 있는 엔지니어는 이미 알고 있겠지만 AEDT 설치 후 디렉토리의 예제 폴더에는 다양한 솔루션 타입의 AEDT Mechanical 예제 파일들을 확인 할 수 있다[그림 6]. Mechanical 예제 폴더에는 Modal, Thermal, Structural 관련 예제들을 제공하고 경계조건 포트, 결과 레포트 설정 등이 완료되어 제공되므로 엔지니어는 예제 파일을 통하여 각각의 솔루션에 따른 기본적인 사용방법 및 해석 결과물들을 [그림 7]과 같이 확인할 수 있다.

[그림 6] AEDT Mechanical에서 제공하는 다양한 솔루션 타입의 예제 파일