이 부품은 얼마나 오래 버틸 수 있을까? APA야 알려줘!

denso

DENSO_SUBROS_Case Study_050817

  “섬유 강화 폴리머 부품의 수명 및 손상 예측은 우리에게 큰 도전이었습니다. 알테어와 APA를 만나기 전까지 우리는 레거시 컴포넌트와 결과의 비교에 의존해 왔습니다. 알테어가 제공하는 하이퍼웍스와 APA 첨단 시뮬레이션 도구를 통해, 우리는 설계 및 해석 프로세스를 거쳐 제품 개발주기를 단축하고 효율성을 높일 수 있었습니다.”

쉬리시 찬드라 길디얄(Shirish Chandra Ghildiyal),
덴소 서브로스 열 공학 센터(Denso Subros Thermal Engineering Center)
유한요소 해석 관리자



덴소 서브로스 열 공학 센터(DSEC)는 어떤 회사?

  DSEC는 자동차 어플리케이션 용 열 제품의 설계 센터로, 덴소 코퍼레이션(Denso Corporation)과 서브로스(Subros)가 2011년에 공동으로 설립한 회사입니다. 덴소 코퍼레이션이 76%의 지분을, 서브로스가 24%의 지분을 가지고 있습니다.

재료 수명 및 손상 예측… 효과적인 방법이 없을까?

  섬유가 변함에 따라 부품의 재료 특성도 크게 변하기 때문에 재료 특성을 정의하는데 섬유는 매우 중요한 역할을 합니다. 덴소 서브로스 열 공학 센터(Denso Subros Thermal Engineering Center: DSEC)는 과거에는 복합 재료에 대한 수명 및 손상 예측을 수행하기 위해 기존 컴포넌트의 데이터에 의존했지만, 컴포넌트의 실제 수명을 예측하는 더 나은 방법이 필요했습니다. 레거시 컴포넌트와의 비교에서 DSEC는 높은 응력 값에 대한 비교를 수행했지만 낮은 응력과 높은 빈도 혹은 높은 응력과 낮은 빈도로 인해 피로 장애가 발생할 수도 있습니다. 이러한 부분에 대해 예측의 정확성을 높이기 위해, 엔진 냉각 모듈(ECM) 컴포넌트와 같은 단 섬유 강화 폴리머로 만들어진 복합재의 피로 해석을 위한 효과적이고 정확한 방법을 개발하고자 노력했습니다.

알테어와 APA까지 총 출동! 피로도 예측은 내게 맡겨라!

  DSEC는 알테어 그리고 알테어 파트너 얼라이언스(APA)인 코어테크 시스템(CoreTech System Co., Ltd.), 엔코드(HBM Prenscia, nCode)와 공동으로, 필요 기능을 제공하는 워크 플로우를 개발했습니다. 작업 흐름은, 제품 제조가 된 후의 원하는 섬유 특성을 얻기 위해, 먼저 몰덱스3D(Moldex3D)에서 컴포넌트의 제조 시뮬레이션을 수행합니다. 다음으로 디지맷(Digimat)에서 유한요소 해석을 위한 구조적인 메시를 생성하고 섬유 데이터를 매핑하여 유한요소 해석 및 피로 시뮬레이션을 위한 이방성 재료 데이터베이스를 생성하는 재료 모델링 작업을 수행합니다. 이방성 재료로 구조의 반응을 확인하기 위한 유한요소 해석은 알테어의 옵티스트럭트(OptiStruct)로 수행합니다. 마지막으로 엔코드의 디자인라이프(nCode DesignLife)는 소재 데이터베이스를 사용하여, 피로 해석을 통해 컴포넌트의 수명을 예측합니다.

빠르고 효율적인 작업 프로세스 구축!

  이러한 첨단 시뮬레이션 도구를 통해, DSEC는 설계 및 해석 프로세스를 거쳐 제품 개발주기를 단축하고 효율성을 높일 수 있었습니다. 컴포넌트의 품질이 향상되어 보증 기간이 단축되고 비용 절감 효과도 얻을 수 있었습니다. 또한 향상된 제품 품질로 고객 만족도가 향상되었습니다. 이번 작업의 검증이 최종적으로 완료되면, 덴소는 이 워크 플로우를 전 세계적으로 구현할 예정입니다.

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