옵션 모듈: 시뮬레이션

구조 역학 시뮬레이션

컴퓨터 단층 촬영(CT)스캔에 직접 유한 요소(FE) 응력 시뮬레이션을 수행합니다. 이러한 사용하기 쉬운 시뮬레이션 모델은 지오메트리 부합 메쉬가 필요하지 않기 때문에 폼,격자 구조 또는 마이크로 공극률 구성요소와 같은 매우 복잡한 구조에 특히 적합한 사용하기 쉬운 시뮬레이션 모델을 제공합니다. 클릭 한 번으로 결함 주변의 응력 농도를 시뮬레이션할 공극률 분석 결과를 포함할 수 있습니다. 
VGSTUDIO MAX
Structural Mechanics Simulation


CT 스캔에 직접적인 기계적 시뮬레이션

복셀 데이터에서 직접 작업하여 쉽게 처리할 수 있는 유한 요소(FE)시뮬레이션:

  • 유향 힘,토크 및 압력 사이를 선택하여 정적 기계적 로딩에 적용하는 데 사용할 수 있습니다
  • 선형 탄성 재질 속성을 지닌 단일 및 다중 재질 모두에 대해 재질 프로브뿐만 아니라 구성요소를 시뮬레이션하는 데 사용할 수 있습니다
  • 마이크로 공극률의 폼 또는 구성요소뿐만 아니라 생체역학적 구조와 같은 매우 복잡한 구조에서도 시뮬레이션 모델을 구축하는 것이 매우 간단해집니다
  • 서브복셀 정확도,로컬 적응형 표면 결정을 활용합니다
  • 한 번의 클릭으로 VGSTUDIO MAX의 모든 알고리즘을 사용해서 공극률 분석 실행 결과를 통합하여 마이크로결함 주변의 응력 농도를 계산합니다
  • 분할부터 단일 소프트웨어 내의 구조적인 시뮬레이션까지의 원활한 작업 흐름을 제공합니다
Unrolled object


생물학적으로 최적화된 항공 구조 브래킷에 대한 응력 분석

Unrolled object


개방형 알루미늄 폼의 압축 재질 샘플

Leveled freeform surface


구성요소 내 개별 공극에서의 응력 농도

Leveled freeform surface


시뮬레이션된 무는 힘을 보여주는 시각화된 힘 선에 대해 로드된 뱀 송곳니(코수스 롬베아투스)(du Plessis,A.,le Roux,S. G.,& Broeckhoven,C. (2016)의 데이터,Stellenbosch CT 스캐너 시설에서 스캔함)

Unrolled object


생물학적으로 최적화된 항공 구조 브래킷에 대한 응력 분석

Unrolled object


개방형 알루미늄 폼의 압축 재질 샘플

Leveled freeform surface


구성요소 내 개별 공극에서의 응력 농도

Leveled freeform surface


시뮬레이션된 무는 힘을 보여주는 시각화된 힘 선에 대해 로드된 뱀 송곳니(코수스 롬베아투스)(du Plessis,A.,le Roux,S. G.,& Broeckhoven,C. (2016)의 데이터,Stellenbosch CT 스캐너 시설에서 스캔함)



결과

실제 구성요소 스캔에서 직접 결과 보기:

  • 플라스틱 수율 한계 평가 또는 파열 위험 추정을 위해 폰 미제스 응력 및 변형율뿐만 아니라 최대 주요 응력을 계산하고 시각화합니다.
  • 해당 고유 백터의 크기에 해당하는 길이로 응력 텐서의 고유 벡터 방향을 설명하는 힘선으로서의 응력 텐서 필드를 시각화합니다.
  • 계산된 볼륨에서 각 점의 변위 크기와 색상 코드를 표시하여 계산된 변형을 시각화합니다.

 



핫스팟에서의 응력 농도



부품에서 중요하게 로드된 영억 식별:

  • 폰 미제스 응력의 로컬 최대값,최대 전단 응력 및 최대 주요 응력을 검출하고 시각화하고 변위의 크기를 검출합니다.
  • 선택된 응력 구성요소 또는 변위가 특정 임계값을 초과하는 연결 영역을 식별하고 시각화합니다.

폰 미제스 응력의 로컬 최대값을 검출하고 시각화



선택된 응력 구성요소의 최대값(핫스팟) 계산

폰 미제스 응력의 로컬 최대값을 검출하고 시각화



선택된 응력 구성요소의 최대값(핫스팟) 계산



CAD 기반 시뮬레이션과의 비교



해당 CAD 모델에서 시뮬레이션이 있는 실제 부품의 CT 데이터를 기반으로 시뮬레이션 결과 비교:

  • 불연속성 및 형태 편차가 있는 CAD 모델과 실제 부품을 둘 다 시뮬레이션합니다.
  • 폰 미제스 응력,최대 주요 응력,최대 전단 응력 또는 변위의 크기를 포함한 동일하거나 유사한 객체에 대해 두 가지 시뮬레이션 결과를 자동으로 비교합니다.
  • 각 구조 점에 대한 값의 차이를 계산하고 부품의 색상 코드 결과를 시각화합니다.


검증된 결과

구조 역학 시뮬레이션 모듈 내 시뮬레이션 방법은 기존의 유한 요소 분석 결과가 수치적으로 검증되어 좋은 일치도를 보였습니다.또한 구조적 구성요소에서 오류가 발생할 가능성이 가장 높은 위치를 식별할 수 있는 능력이 있는 것으로 나타난 물리적 테스트에서 실험적으로 검증되었습니다.(Predicting Failure in Additively Manufactured Parts Using X-Ray Computed Tomography and Simulation, Peer Reviewed Paper, 7th International Conference on Fatigue Design 2017)

옵션 모듈
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