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[ CASE STUDY ] VCollab X GKN Automotive

박상철 수석매니저
태성에스엔이
scpark@tsne.co.kr

[ CASE STUDY ] VCollab X GKN Automotive

Overview ※ 첨부 파일의 예제로 체험하며 읽어보세요.

미국과 멕시코에 있는 GKN Automotive 사의 해석 전문가들은 설계 엔지니어들 및 기타 내/외부 고객과 시뮬레이션 결과를 공유하기 위해서 VCollab을 사용합니다. 이 사례는 VCollab을 사용하여 해석 전문가와 업무 관계자들과 해석 결과를 공유해 최종 사용자의 효율성 향상 및 품질을 개선한 사례를 소개하겠습니다.

■ VCollab 이란?

- Ansys, Abaqus, Nastran, Fluent, CFX, StarCCM+ 등 CAE Result 파일을 해당 소프트웨어 라이선스 없이 읽어 들여 CAX파일로 변환 및 결과 분석

- 파일 변환 시 최대 약 90% 결과 파일 사이즈 압축 가능

- HTML 형식 보고서로 저장되어 별도의 라이선스 없이 누구나 웹 브라우저에서 자유롭게 후처리 작업 가능

이처럼 VCollab은 조작 가능한 3D 시뮬레이션 해석 결과를 팀, 지역 및 글로벌 공급망 간에 쉽게 공유할 수 있도록 하여, 더 나은 제품을 개발할 수 있도록 지원합니다. 3D의 고품질 결과를 브라우저에서 볼 수 있는 형식으로 추출. 병합, 보고서 작성 등의 과정을 자동화하여 중요한 시뮬레이션 결과를 설계 팀과 공유할 수 있습니다. 또한 수동으로 생성한 2D 시뮬레이션 보고서가 필요하지 않으므로 해석 전문가의 시간을 절약하여 궁극적으로 더 빠르고 더 나은 공학적 결정을 가능하게 합니다.

■ CASE STUDY

"VCollab은 해석 보고서를 더 빠르고 쉽게 만들 수 있을 것이라는 기대에 부응했습니다. 고객에게 제공할 정적 2D해석 보고서 슬라이드를 만드는데 시간을 소비하는 대신, VCollab을 사용하여, [이동/확대/축소/회전 및 애니메이션]이 가능한 3D결과를 빠르고 쉽게 생성하여 시뮬레이션을 보다 완전히 이해 가능합니다. 이로 인해 더 빠르고 더 나은 설계 의사 결정이 가능해졌죠."
- Knowledge Based Engineering Mgr. GKN Automotive

1. 3D 애니메이션 사용으로 공유 결과의 유용성 증가

최종 사용자는 시뮬레이션 모델의 거동을 3D로 볼 수 있으며, 부품 또는 어셈블리가 어떻게 거동하는지 보여주는 애니메이션을 몇 분 만에 만들 수 있습니다. [그림 1]예제의 경우, 애니메이션을 생성하는데 약 5분 정도 걸리며, HTML이나 표준 비디오 형식으로 저장 가능합니다.

[그림 1] Bracket Assembly Grommet Crush Study Animation

2. 시뮬레이션 결과 내 Hotspot 자동 탐색 기능으로 오류 가능성 저하 밎 해석 시간 절약

반복적이고 번거로운 수동 프로세스 작업 시 오류 가능성이 상승하는 것에 비해, 오류 가능성 저하 및 해석 시간 절약을 위해 Vcollab에서 다음과 같은 기능을 제공합니다.

1. 결과 타입 선택하여 플롯

2. Hotspot finder 실행

3. 응력 범위 정의

4. Hotspot 수 정의 (Top/Bottom)

5.영역 반경 정의

6.데이터 마이닝을 통한 Hotspot 자동 탐색

[그림 2] Example: Hotspot Finder

3. 단일 대화형 뷰 내 여러 하중 응력 표시로 더 직관적으로 개선된 설계 시뮬레이션을 확인 가능

단일 뷰에서 모든 하중에 대한 모든 응력 결과를 병합이 가능합니다. 첨부 예제는 단일 Viewpoint에 [0,45,90,135,180도의 하중]에 대한 결과가 표시되며, 이런 과정을 통해 파일 크기를 감소 시키고, 최종 사용자가 검토해야 하는 view point 수를 줄일 수 있습니다.

[그림 3] Example: Maximum Stresses from All Load Cases are Shown in One View

4. 단일 뷰 내 여러 설계 안의 결과 표시로 개선된 비교 검토 기능 제공

응력을 비교하기 위해 단일 뷰에서 여러 설계 안을 검토합니다. (이 경우, 서로 다른 볼 베어링을 사용하는 동일 부품) 최종 사용자는 모든 정보를 검토하기 위해 [확대/축소/이동/회전]할 수 있으며, HTML브라우저에서 볼 수도 있습니다.

[그림 4] Example: Compare Multiple Design Variations in One View

5. 단일 뷰 내 전체 모델과 단면 결과 함께 출력으로 결과 검토 시 보다 의미 있는 보고서 제공

최종 사용자는 단일 뷰에서 단면과 전체 모델을 함께 볼 수 있으므로, 거동을 더 잘 이해할 수 있습니다. 예를 들어 전체 정보를 검토하기 위해 뷰를 [확대/축소/이동/회전]할 수 있고, 이러한 뷰를 저장 및 공유하여 설계자에게 대화형 직관을 제공합니다.

[그림 4] Example: Review Sections and Model in One View

6. 단일 뷰내 여러 주파수 결과 비교 가능

기존 해석 전문가는 최종 사용자를 위해 10개의 서로 다른 결과 파일을 저장하여 각 모드 형상과 애니메이션을 저장해야만 했으며, 경우에 따라 별도의 소프트웨어가 필요했습니다. VCollab은 10개의 애니메이션 모드 형상을 자동으로 생성된 하나의 파일에 담을 수 있어 시간을 절약할 수 있습니다. 또 최종 사용자는 별도의 소프트웨어 없이 브라우저로 결과를 확인할 수 있습니다.

[그림 5] Example: Extracting Natural Frequencies from Torque Tubes

7. 단일 뷰 내 다양한 디자인의 모델 거동 비교

여러 모델(첨부 예제의 경우 서로 다른 3개의 플렌지)의 응력 결과를 비교하기 위해 자동으로 생성된 하나의 뷰에서 [확대/축소/이동/회전] 기능을 사용해 결과를 검토할 수 있습니다.

[그림 6] Example: Stresses of multiple design variants can be viewed in a single screen

8. 단일 뷰 내 여러 응력 결과 표시

이 예제에서는 Von Mises 응력 및 최대 주응력 모두 단일 뷰에서 표시됩니다. 결과 타입은 VCollab 메뉴에서 간단하게 선택할 수 있고 결과들은 모두 HTML브라우저에서 확인 가능합니다.

[그림 7] Example: Von Mises & Max Principal Stresses on an E-drive Housing

9. HTML 브라우저에서 볼 수 있는 시뮬레이션 결과 제공으로 관계자의 쉬운 접근 가능

기존에는 해석 결과를 보기 위해서는 특정 소프트웨어의 설치 및 유지 관리가 필요하고, 다양한 FEA 프로그램의 결과를 검토하기 위해서는 여러 파일이 필요한 것과 달리, VCollab은 아래와 같은 기능을 제공합니다.

1. VCollab CAX파일에 파워포인트 보고서를 포함합니다.

2. CAX파일내에 FEA결과를 보기 위한 Viewpoint를 생성합니다.

3. CAX파일에서 HTML 파일을 직접 생성합니다.

4. 관계자들에게 HTML파일을 전달합니다.

5. 관계자는 웹 브라우저를 통해 Contour플롯 등의 결과 항목을 [확대/축소/이동/ 회전]하여 2D에서 표현가능한 것보다 더 많은 정보를 얻을 수 있습니다.

6.옵션으로, 3D HTML의 해석 결과를 파워포인트에 포함할 수도 있습니다.

즉, 브라우저에서 볼 수 있는 3D 및 완전한 대화형 결과를 여러 파일이 아닌 단 하나의 파일로 고객에게 제공합니다. 이 파일을 받은 사용자는 더 이상 특별한 소프트웨어가 필요하지 않습니다.

[그림 8] Example: Multiple Natural Frequencies for Center Bearing Aluminum Housing

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GKN Automotive는 드라이브 시스템 기술에 중점을 둔 세계 1위 사륜 구동 시스템 및 전기 구동 시스템 드라이브라인 필수 부품 공급 업체입니다. 전 세계 신차의 50%는 GKN Automotive의 시스템과 솔루션을 사용하고 있습니다.

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