2017 올해의 10 대기계기술 기술개발기관 ( 주 ) 마이다스아이티 기술 / 제품명 내연적경계무요소법을적용한최신해석기술 / midas MeshFree 기술의정의 내연적경계무요소법 1. 정렬격자기반의모델에서경계면을내연적함수로정의하여경계조건을부여하여풀이하는최신해석기술 2. 설계용필수해석인선형, 모드, 열전달, 열응력, 피로해석과위상최적설계해석기법제공 핵심기술내용 ( 기술적난이도 ) 1. 최신의해석기술의개발로실질적인설계단계해석구현 2. 3-step Simulation/Auto Update 탑재된전후처리를통한해석시간및비용의절감 3. 제품의성능검토및확보를위한최적설계를수행할수있는통합솔루션제공 파급효과 1. CAE(Computer Aided Engineering) 기반의설계 / 해석기술은유관산업체의선행연구, 기술개발및혁신, 생산성향상에기여하는파급효과가타기술보다큼 2. 지속가능한설계지식및기술의축적과활용을통해기업의빠른기술발전과경쟁력향상, 성장을이끔 3. 기계산업원천기술확보뿐만아니라중견 / 중소기업으로의기술보급및실무적용이가능 주요기술개발 실적 [2013] LG 전자 - 열설계전 / 후처리시스템개발 [2015] 현대자동차 - 플랫폼별스티어링고유진동수예측프로그램개발 ( 첨부파일참조 )
2017 올해의 10 대기계기술신청참고서류 1. 기술의정의 내연적경계무요소법 정렬격자기반의모델에서경계면을내연적함수로정의하여경계조건을부여하여 풀이하는최신해석기술 설계단계에서의필수적으로필요한해석인선형, 모드, 열전달, 열응력, 피로해석과 위상최적설계해석기법제공하고있음. - [ 유한요소법 ( 좌측 ) 과내연적경계무요소법 ( 우측 ) 의비교 ] 전통적인유한요소법기존의일반적인무요소법내연적경계법 -선형/ 비선형 / 열 / 동해석등대부분의해석이가능한범용적인해석기법 -해석모델의형상 ( 경계 ) 에맞는요소망생성필요 -고품질의요소망생성을위해기하형상의간략화 / 클린업 (clean-up) 필요 -유한요소법으로불가능한대변형의특수 / 고난이비선형해석전용으로개발 -적분을위해내부적으로는요소망필요 / 사용 -많은메모리사용량과계산시간으로인해적용가능한모델규모에제약 -설계해석에특화개발된해석기법 ( 선형정적 / 모드해석 ) -해석모델형상 ( 경계 ) 에맞는요소망생성불필요 -메모리문제해결로적은리소스를이용하며계산시간을획기적으로단축 [ 기존해석기법과내연적경계무요소법의특징비교 ]
2. 핵심기술내용 2.1 최신의해석기술의개발로실질적인설계단계해석구현 - 마이다스아이티에서개발한설계용최신의해석기술인내연적경계무요소법은 3D CAD 의기하형상에대한간략화작업이불필요하고요소망생성실패의위험을해소하므로 원본 CAD 모델을이용한빠르고편리한설계해석을가능하게함 CAD 모델간략화와클린업 수작업, 많은시간소요 요소망생성과해석실행 자동요소망생성의성공률 / 요소망품질 - 설계단계에서설계자중심으로해석이가능하므로설계제품의성능에대한확신을가질 수있으며, 기존요소망생성실패로인해검토가불가능한모델에대해서도성능검증이 가능함 [ 대규모어셈블리모델동특성분석 ] [ 요소망생성불가능모델에대한해석 ] 2.2 3-step simulation / Auto-Update 이탑재된전후처리를통한해석시간 / 비용절감 - 설계자용해석소프트웨어인 midas MeshFree 는해석프로세스를 3 단계로간소화하여설 계자누구나가쉽게접근하여제품의성능을평가할수있음
S T E P - 1 3D CAD 불러오기 설계된모델그대로사용하여바로해석가능합니다. CAD 에입력된재질특성정보를그대로 MESHFREE 에서활용합니다. SOLIDWORKS, INVENTOR, CATIA, SOLIDEDGE 등상용모든 CAD 파일과호환가능합니다. S T E P - 2 하중 / 경계조건입력 CAD 모델에직접입력가능합니다. 다양한하중과경계조건을직관적으로입력할수있습니다. S T E P - 3 해석및결과분석 차별화된해석기법을통한해석성공율을향상하였습니다. 혁신적인개발을통한계산시간단축및정확도를향상하였습니다. - 설계변경에따른재해석이필요한경우에도변경된사항을반영하여자동해석실행 [ 설계원안검토 ] CAD 설계 ( 재질포함 ) MESHFREE 결과검토 CAD 불러오기 경계하중정의 해석 CAD SW 에서설계변경 CAD 설계변경안 ( 재질포함 ) Auto-Update 결과검토 [ 설계변경안검토 ] 설계변경된모델이자동반영 설계원안과동일한하중 / 경계조건적용 모델불러오기와함께해석수행 3-STEP 과정도생략되므로효율적인해석실행 - 전체적인해석프로세스와설계변경에따른반복작업을간소화함으로써설계단계에 서다양한문제점을발견하고해결가능하도록개발되었으며이로인해설계품질확보 및시간 / 비용절감을가능하게함 2.3 최적설계를수행할수있는통합솔루션제공 - 설계해석은제품의성능검토 / 확보와함께최적설계라는목적도있으나, 현재의상용소 프트웨어는해석기능중심이므로, 설계자들이설계단계에서빠르게최적설계방안을검 토 / 수립하기에는한계가있음 - Midas MeshFree 는현재의설계용해석기술의문제점을해결하고, 비용과학습을절감하 며최적설계를수행할수있는통합솔루션을개발함 - 설계단계에변형 / 강도 / 내구뿐만아니라진동문제와같은다양한성능을검증할수있 는해석기능을최신해석기술에포함하였으며, 위상최적설계기술을탑재하여성능확 보와최적설계방안을빠르게검토 / 수립할수있도록개발함
CAD 원형모델활용 경계무격자법기반해석성공률향상 해석 설계변경에대한강점 반복해석에대한강점 설계단계에서제품에대한성능예측및설계품질확보가능 성능검증중심에서최적설계중심으로패러다임전환 위상최적화기술기반최적설계 최적설계 3. 파급효과 3.1 기술적측면 - 컴퓨터시뮬레이션 (CAE, Computer Aided Engineering) 기반의설계 / 해석기술은엔지니어 링개발프로세스에서활용되는특성상이기술을활용하는유관산업체의선행연구, 기 술개발 / 혁신과생산성향상에기여하는파급효과가다른기술보다훨씬큼. - 컴퓨터시뮬레이션기술을기반으로하는공학용소프트웨어의활용은지속가능한설계 지식, 기술의축적과활용을의미하며, 궁극적으로기업의빠른기술발전과경쟁력향상, 그리고성장을이끌수있음. - 공학및산업분야의컴퓨터시뮬레이션기술은최첨단공학지식의집약체로, 한국가가이러한시뮬레이션용소프트웨어를개발 / 상용화한다는것은해당산업의엔지니어링설계에필요한원천기술을모두확보하고, 대기업과연구소뿐만아니라일반중견 / 중소기업으로까지그기술이보급되어실무에활용될수있음을의미함. 3.2 경제적측면 - 원자재가격과인건비상승, 그리고제품개발주기의단축이심화되면서제조분야기업들 이시장경쟁력을갖추기위해최적설계를통한비용 / 원가절감과설계시간과납기를단축 시키는것이매우중요함. - 이러한산업적추세와 CAE 도입 / 활용이필수적으로부각됨에따라, 본과제의개발제품 을국내, 특히중소 / 중견기업에보급하는것은국내산업발전에크게기여할수있음. - Midas Meshfree 는최신의기술로관련설계해석시장을선점하고, 해외수출증대로공학 용소프트웨어산업의국부축적에기여할수있음.
4. 마이다스아이티주요기술개발실적 업체 / 기관 수행내용 연도 한국전력 송전철탑전용해석및설계프로그램개발 2000 미국, 캘리포니아교량보수보강전용프로그램개발도로관리국 (Load Rating Enhancement Software Development) 2006 대우조선해양 냉간곡가공성형계획시스템의 CAGD 모듈개발 2008 국방과학연구소 복합재구조강도해석도구커스터마이징 2009 삼성테크윈 고속 / 고정도 XY Stage의 CAE 프로세스구축및표준화 2009 현대중공업 선박진동해석의자동화프로세스구축 2010 삼성중공업 용접변형위험도통합평가시스템개발 2010 한국가스안전공사 공급및생산가스설비내진성능평가기술 / 시스템개발 2013 LG전자 열설계전 / 후처리시스템개발 2013 현대자동차 플랫폼별스티어링고유진동수예측프로그램개발 2015 한양대학교 국과연외부용역 ( 미래전투차량모델링 ) 2015 삼성중공업 단계변형제어시스템기능개발 2014~2015 국방과학연구원 열전지통합열설계툴개발 2016~2017 삼성전자 맞춤형 CAE 통합솔루션개발및시스템구축개발 2015~2017 한국타이어 HK 스마트뷰어개발 2015~2017