<개 념 >
메카트로닉 시스템 시뮬레이션이라고도 불리는 1차원 컴퓨터 지원 엔지니어링(1D CAE)는 컨트롤과 결합된 다중 도메인 시스템 시뮬레이션입니다.
이것은 전기, 유압, 공압 및 기계 하위 시스템의 검증된 분석 모델링 블록을 포괄적이고 도식적인 전체 시스템 모델에 연결하여 다중 도메인 시스템을 모델링 및 분석하여 다분야 성능을 예측하는 접근 방식입니다.
1D CAE는 복잡한 메카트로닉스 시스템의 개념 설계를 도와주고, 과도 및 정상상태 동작을 분석하며, 고객의 제품에 지능형 시스템을 탑재할 때, 설계 결정을 앞당길 수 있습니다.
아래는 변속기 솔루션의 예제입니다.
1D CAE 계산은 매우 효율적입니다. 구성 요소는 분석적으로 정의되며 입력 및 출력 포트가 있습니다. 인과관계는 구성요소의 입력을 다른 구성요소의 출력에 연결함으로써 생성됩니다.
수학 모델은 3D CAE에 비해 매우 적은 수의 자유도를 갖습니다. 솔루션의 빠른 속도 및 다양한 소프트웨어와 인터페이스가 가능하도록 기능을 제공하기 때문에 시스템의 개발 프로세스를 간소화 할 수 있습니다.
1D CAE는 기능적 요구사항부터 물리적 모델링 및 시뮬레이션까지 개방형 접근 방식을 제공하여 공동의 개발 환경에서 메카트로닉스 시스템의 동시공학을 가능하게 합니다.
<시스템 시뮬레이션 비교 >
Simcenter Amesim 이 시스템 시뮬레이션에서 차지하는 위치는 아래 그림과 같습니다. 기능 모델과 블록 다이어그램을 모두 아우르고 있으며, 3D 모델 전 단계까지 시스템 해석을 수행할 수 있습니다. 기하학적 형상을 고려한 3D 모델은 1D 배관시스템으로 간단하게 모사할 수 있습니다.
<Simcenter Amesim 을 이용한 설계 사례>
Simcenter Amesim 을 이용한 설계 사례는 아래와 같습니다.
- 밸브와 펌프
- 제동과 조향
- 랜딩 기어
- 조립과 검증
시스템의 상호 작용이 복잡해지면서, 1D CAE tool 의 중요성이 증가하고 있습니다. 다분야 통합 모델을 평가할 수 있는 Simcenter Amesim은 이러한 요구 조건을 모두 반영하여 해석을 수행합니다.
해석을 수행하면, 그 결과 파일에서 성능, 편안함, 안전, 신뢰성을 모두 고려한 최적의 설계 비용을 산출 할 수 있습니다.
<산업 적용 분야 >
Simcenter Amesim 을 이용한 산업 적용 분야는 아래와 같습니다.
1. 자동차와 수송기계
: 초기 설계 단계에서 연비, 주행성 및 안전성 측면에서 글로벌 차량 동적 성능을 평가합니다.
(적 용)
- 파워트레인 성능 및 제어 최적화
- 샤시 서브시스템 및 통합
- 차량 통합 및 다중 속성 밸런싱
2. 항공 및 방산
: 물리 시스템과 해당 제어 장치를 통합하여 출시 기간을 단축하는 동시에 더욱 안전하고 신뢰
할 수 있는 항공기를 제작합니다.
(적 용)
- 가상현실에서 통합한 항공기
- 랜딩 기어 및 항공기 제어
- 연료 시스템, 엔진 장비
- 환경 제어 시스템
3. 중장비
: 운영 비용을 절감하고 환경 규제를 충족하면서 시스템의 글로벌 성능을 최적화 합니다.
(적 용)
- 아키텍처 성능 평가
- 에너지 관리 최적화
- 시스템 정량화
4. 산업 기계
: 지능형 시스템의 다분야 거동을 예측하여 기계 성능과 에너지 소비의 균형을 유지합니다.
(적 용)
- 유공압 시스템 설계
- 기계 시스템의 최적화
- 전기 및 전기기계의 구동
5. 선박
: 전체 비용을 최대한 낮게 유지하면서 NOx 와 CO2 감소를 위한 선박 설계 최적화
(적 용)
- 내연기관 엔진의 최적화
- 전기 및 하이브리드 구동계 성능 평가
- 전기 및 유압 부품 설계
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