Digimat 2019.1: 첨단 복합소재 설계, 충돌 모델링, 경량화 분석

출처 | 헥사곤

소재 시뮬레이션 소프트웨어 및 엔지니어링 서비스 시장 선도 기업이자 헥사곤(로드아일랜드주 노스 킹스타운, 미국)의 일부인 e-Xstream 엔지니어링(캘리포니아주 뉴포트 비치, 미국)이 섬유 강화 복합소재에 대한 더 정확한 설계 값 도출, 시트 몰딩 컴파운드(SMC) 구조적 충돌 모델링, 카만호(Camanho) 방법을 사용한 경량화 안전 한계 이해를 위한 첨단 새 기능을 발표했습니다.

Digimat 2019.1은 기계 엔지니어에게 안전 중요 산업에서 허용치를 결정하기 위한 새로운 접근법을 제공하며, 소재 변동성과 성능을 시뮬레이션을 통해 결정하고 "가상 쿠폰" 테스트에 더 큰 확신을 갖도록 물리적 테스트 캠페인을 보완합니다.

카만호 모델

Digimat은 이제 카만호 교수의 진보적 손상 분석 모델을 구현하여, 사용자가 쿠폰부터 제조 패널까지 연속 섬유 강화 플라스틱(CFRP)의 파괴에 소재 선택이 어떻게 영향을 미치는지 종합적으로 모델링하고 복합소재 허용치의 정확도를 개선할 수 있게 합니다. 이 소프트웨어 릴리스의 보완적 모델 개발로 소재 전문가들은 기공, 평면 외 웨이비니스, 박리 같은 결함의 영향을 더 잘 추정하여 더 정확한 마진 팩터와 적절한 공차를 계산할 수 있습니다.

e-Xstream 엔지니어링의 제품 매니저 필립 에베르는 "허용치는 오랫동안 금속의 안전 한계에 뿌리를 두고 있었지만, 지속가능성이 경량화를 주도함에 따라 제조 구조물에서 복합소재 파괴의 더 정확한 시뮬레이션이 필요합니다. 카만호 교수의 광범위한 연구를 바탕으로, 이제 물리적 테스트 캠페인을 보완하여 설계 과정 초기에 비용을 절감하고 소재 사용을 최적화할 수 있는 강력한 도구를 제조업체에 제공할 수 있습니다."라고 논평했습니다.

출처 | 헥사곤

고섬유 함량 복합소재

고섬유 함량 CFRP에 대한 소재 모델링도 개선되었습니다. 미세구조 분석이 이제 멜로 통계 모델을 기반으로 한 현실적인 섬유 위치로 무작위 섬유 배치를 대체하여 소재의 직접 엔지니어링을 가능하게 합니다.

고속 푸리에 변환 솔버

유한 요소 분석에 필요한 밀도와 스케일로 복잡한 형상을 메싱하는 것은 거의 실행 불가능합니다. 새로운 고속 푸리에 변환(FFT) 솔버는 첨단 복합소재 미세구조 분석을 가능하게 하며, 계산 속도를 10-100배 빠르게 합니다. 시간 소모적인 메싱을 제거하고 계산을 가속화함으로써 사용자는 더 많은 소재를 스크리닝하고 소재 성능을 더 많은 차원에서 조사할 수 있습니다.

단섬유 강화 플라스틱

Digimat 2019.1은 제조 공정 시뮬레이션도 발전시킵니다. 설계 엔지니어는 이제 단섬유 강화 플라스틱(SFRP)을 사용하여 피로 수명을 정확하게 예측하여 더 최적의 부품을 설계할 수 있습니다. DSM 엔지니어링 플라스틱과의 지속적인 협력 결과로 나온 새로운 모델은 일정 하중 진폭 하에서 SFRP의 국소 소성을 고려하여 피로 모델링을 향상시킵니다.

충돌 시 SMC 모델링

구조적 충돌 애플리케이션 모델링에 대한 업계 최초 접근법도 이제 설계 엔지니어들이 일반적인 제조 이슈가 SMC에 어떻게 영향을 미치는지 더 잘 이해하게 하여, 예를 들어 자동차 애플리케이션에서 설계 시점에서 경량화를 가능하게 합니다. 내장된 모델링은 다양한 이방성, 손상 전파, 용접선 약점을 고려합니다.