Test Solutions
 
 
CAE Solutions
 
 
Engineering Service


 
　 본 제품은 진동, 소음, 음향 해석, 다물체 동역학, 승차감 및 조종 안정성, 피로 해석, 충격 및 안락도 해석 등의 기능 성능 엔지니어링을 위한 통합 프로세스 솔루션을 제공합니다.

3가지의 주요 특징
　
　 통합 기능:
CAD, CAE, CAT 모델의 통합, 사용자 작업 환경, 다양한 해석 모델 지원을 통한 다른 종류의 해석 솔루션 간의 데이터 호환성 장벽을 제거 하였으며, 이로 인한 기능 성능 엔지니어링 분야의 진정한 통합 프로세스 솔루션이 가능하도록 설계되었다.
 
　 엔지니어링 기술 혁신:
시험 모델과 해석 모델로 결합된 Hybrid 모델링을 지원 함으로서 해석 결과에 대한 신뢰도를 향상 시켰다. 다물체 동역학으로부터, FEM, BEM등등의 Multi physics 환경을 지원 함으로서 시스템의 기능 성능을 통합된 환경 하에서 예측 가능 하도록 하였다.
Component 에 대한 성능 예측뿐만 아니라, 부 구조물로 결합된 시스템의 성능을 예측하기 위한 다양한 결합 방식 및 결합 모델링 방식을 지원 하여 시스템 레벨의 성능 예측이 가능하도록 하였다. 서로 상충하는 Attribute에 대한 해석을 위해 Multi attribute환경뿐만 아니라 이들 Attribute에 대한 최적설계 개념도입으로 프로세스 솔루션을 위한 기술혁신을 꾀하였다.
　
　 Parametric Analysis:
모든 엔지니어링 작업 공정의 기록 저장 및 Template를 재사용 함으로써, 복잡한 작업 과정에 대한 이해 없이도 해석이 가능 하도록 설계되었으며, 이미 검증된 모든 프로세스의 재 사용을 통하여 시간 절감 및, Morphing기능의 도입으로 인하여 형상이 Parametric Analysis 모델로 표시되는 Mesh로 구성된 CAD모델에 대한 형상 최적 설계가 가능 하도록 하였다.．
 
Virtual.Lab Software 구성
　

Virtual.Lab은 기본 구성 요소(Configuration)에 모듈을 추가하여 소프트웨어 시스템을 구성하는 것으로 되어 있습니다.
 
 
NVH Response Analysis Configuration
　
　
본 기본 구성요소(Configuration)는 구동 중 하중을 받는 시스템의 소음과 진동 응답을 예측하기 위한 모든 도구들로 구성되어 있습니다.

구동 중의 NVH 응답은 구동 중 하중과 시스템 특성의 곱으로 표시됩니다.

지원되는 구동 중 하중 유형으로는 Spectra 데이터, waterfall 또는 Order 데이터가 지원되며, 하중의 물리 량으로는 힘 가속도, 변위, 볼륨 속도, 음압 등이 지원 됩니다.

본 시스템의 하중에 대한 데이터로는 다물체 동역학 해석 결과, Excel등을 사용 편집하여 만든 하중 데이타 및 LMS cada-X,Test.lab, Universal file등이 지원됩니다.

NVH 응답 해석을 위해 사용되는 solver로는 FRF Based Solver와 Modal based solver가 제공되고 있습니다. 이 제품의 특징은 해석된 응답 예측 결과를 설계 목표 치와 비교 분석이 용이 하도록 다양한 NVH 후처리 공정에서 사용되는 다양한 가시화 도구가 제공됩니다.
 
System Level NVH Response Analysis Configuration
　
　
본 기본 구성 요소(Configuration)에는 여러 부분의 구조물로 결합된 시스템의 NVH응답 예측을 위해 사용되는 모든 도구를 제공합니다.

해석 및 실험 모델로 표시되는 각 부 구조물의 결합이 용이하도록 다양한 GUI 환경이 제공되며, 결합 부위 선정 방식으로는 좌표이동 방식에 의한 자동 결합 및, 사용자 인터페이스 방식에 의한 수동 연결 방식이 지원되며, 측정된 Impedance 및 각 연결점에서의 감쇠기와 강성 모델에 의한 연결 부위의 특성을 정의 할 수 있습니다.

연결된 시스템의 해석 방식으로는 Multi component FRF solver와 modal based system synthesis solver가 내장되어 있습니다.

본 기본 구성 요소는 NVH Response Analysis에 사용되는 모든 도구와 부 구조물의 결합에 사용되는 모든 도구를 제공합니다. 기여도 해석 모듈을 추가할 경우 각 전달 경로(결합부위) 에서의 구조 소음 기여도 해석 및, 각 모드의 기여도 해석이 가능 하며, 이러한 기여도 해석 결과는 시스템 레벨의 진동 소음 관련 최적 설계를 위해 사용되는 매우 중요한 정보 입니다.
 
System Level NVH Response Analysis for NASTRAN Configuration
　
　



본 기본 구성 요소(Configuration)는 MSC/Nastran을 사용하여, NVH 응답 예측 및 부 구조물로 결합된 시스템의 Vibro acoustic 응답 예측을 위한 도구로 구성되어 있습니다.

모달 모델로 표시되는 실험 모델과 해석 모델의 결합이 용이 하도록 다양한 GUI 환경이 제공되며, 결합시의 결합 부위 선정 방식으로는 좌표이동 방식에 의한 자동 결합 및, GUI 방식에 의한 수동 연결 방식이 지원되며, 각 부 구조물의 연결 속성으로는 강체 연결 및 각 연결 점에서의 감쇠기와 강성 모델에 의해 연결 부위의 특성을 정의 할 수 있습니다.

판넬 기여도 해석 추가 시, MSC/Nastran 모델에 대한 판넬 Grouping기능 및 이의 기여도를 판넬 상에 디스플레이 하기 위한 후처리 기능 등이 제공되며, 이는 판넬로 둘러 싸인 공간의 실내 음압에 대한 판넬의 기여도 해석이 가능 하도록 합니다.

후처리 기능으로는 system level NVH Response Analysis와 같습니다.
 
NVH Load Analysis & Contribution Analysis Configuration
　
　

본 기본 구성 요소(Configuration)는 NVH response 뿐만 아니라, 구동 중 하중의 예측과 예측된 결과에 대한 다양한 기여도 해석을 위한 도구로 구성되어 있다.

구동 중 하중(LOAD)으로는 가속도와 FRF 역행렬로부터 연결 부위의 하중 계산, 마운트 강성과 상하의 가속도 데이터를 이용하여 연결 부위의 하중 계산 방식, 음압과 FRF 역행렬 방식에 의한 볼륨 속도 계산 및 직접 편집한 하중등을 사용할 수 있다.

NVH 응답 해석 솔루션으로서는 FRF와 Modal based solver이 지원되며, 설계 목표치와의 2D,3D또는 Order 영역에서의 비교 분석 및 구조 전달 경로 기여도 해석 및 모달 기여도 해석에 사용되는 벡터 디스플레이, 2차원, 3차원 기여도 디스플레이 등등의 다양한 NVH속성의 후처리 도구가 제공된다.
 
 
Pre-Acoustics Configuration
　
　 LMS Virtual.Lab™ Pre-Acoustics는 음향 FEM과 BEM Mesh를 만드는데 사용되는 모든 도구를 제공합니다. 전통적인 방법으로는 Power train에 사용되는 BEM mesh를 생성하기 위해, 2주정도의 시간이 소요되었으나 LMS Virtual.Lab™ Pre-Acoustics에서는 단지 몇 시간의 작업으로 Acoustic Mesh의 생성이 가능하게 되었습니다.
 
   
  LMS Virtual.Lab™ Pre-Acoustics기능 :
　
 
구조물의 Solid Mesh로부터 외부 표면을 찾을 수 있는 도구 제공 (물체 외부에 위치한 Shell 부분만을 Skinning 도구)
음향 모델에서 불필요한 Rib을 찾아 제거하고 Hole을 메우는 기능 제공.
음향 방사 모델에 불필요한 요소의 Cleaning 기능 제공.
Shrink-wrap을 통해 새로운 외부 표면으로 구성된 Mesh Wrapping 기능 (Wrapper Mesh의 모든 요소 크기는 사용자가 Frequency Range, Acoustic Fluid, Element-per-wavelength등을 정의함으로써 자동으로 Mesh크기 결정)
Boundary Element Acoustics Configuration
　
　

BEM Mesh와 Mesh에 가해진 경계조건으로 실내/외 부의 음향 방사 해석에 사용되는 모듈입니다.
음향 경계조건으로는 속도/압력/음원이 사용되며, FE 나 Test 모델 에서 구한 값으로 정의될 수 있습니다.
강력하고 최적화된 Solver는 물체 표면 및 모델 내/외부에서의 음향 해석 결과(음압, 속도, 인텐서티, 에너지)를 계산할 수 있습니다. Pre-Acoustics 에서 생성한 BEM Mesh를 입력으로 사용합니다.
 
　  특징 :
음향 경계조건- 속도/압력/음원 사용, FE 나 Test 모델 에서 구한 값으로 정의
주파수 의존 복소 유체특성, 흡음 판넬의 특성 정의.
Symmetry Planes, Surface Junction, Free Edge, Field Point가 자유롭게 정의
Solver- 강력하고 최적화된 성능으로 물체 표면 및 모델 내/외부에서의 음향 해석 결과(음압, 속도, 인텐서티, 에너지) 계산
Pre-Acoustics 에서 생성한 BEM Mesh를 입력으로 사용함.
Numerical Vibro-Acoustics Configuration
　
　

구조물-음향, 음향-음향의 연성 해석을 위해 사용되는 모듈이다.
BEM 만으로 음향 예측 시에는 물체의 내/외부에 대한 해석이 가능하고, FEM을 사용시에는 내부 영역만 해석이 가능하다.
　  특징 :
음향 경계조건- 속도/압력/음원 사용, FE 나 Test 모델 에서 구한 값으로 정의
주파수 의존 복소 유체특성, 흡음 판넬의 특성 정의.
Symmetry Planes, Surface Junction, Free Edge, Field Point를 자유롭게 정의
Solver- 강력하고 최적화된 성능으로 물체 표면 및 모델 내/외부에서의 음향 해석 결과(음압, 속도, 인텐서티, 에너지) 계산
Pre-Acoustics 에서 생성한 BEM Mesh를 입력으로 사용함.
연성된 물체의 음향 해석과 구조물의 연성 모드 계산.
Engine Acoustics Configuration
　
　

엔진에서 방사되는 음향 파워를 계산하기 위해 사용됩니다. FEM에서 해석된 강제 진동 해석 결과를 경계 조건으로 사용하고, BEM 해석결과에 ATV의 개념을 도입하여 단순 행렬의 곱으로 음향 파워를 계산합니다.
음향 파워가 단순 행렬의 곱으로 표시됨으로 인하여 엔진의 설계 변경 시 소요되는 시간을 단축하였습니다.
 
 
Standard Motion Simulation Configuration
　
　 Virtual.Lab Motion은 모든 파트의 하중을 예측할 수 있는 기능을 제공하는 시뮬레이션 도구이다.
이 하중은 다시 FEA나 피로, 내구 해석의 입력 값으로 사용될 수 있고, 완전한 동적 시뮬레이션을 위해 Control/Hydraulics (MATLAB, Easy5)와 함께 사용된다.
컴퓨터와 소프트웨어의 발달로 인하여 정확한 동 하중의 시뮬레이션이 가능하게 됨으로써 고 비용의 Prototype을 이용한 시험대신 해석을 통한 차량, 항공, 중장비의 기능, 성능 향상에 사용되고 있다.
Powertrain Motion Simulation Configuration
　
Motion Pre-/Post-Processing
  Geometry, Joint 및 힘 요소 정의 등의 전처리 기능
해석 결과를 애니메이션과 그래프로 가시화하는 후처리 기능 제공.
   
Motion Solver
  Virtual.Lab Motion의 핵심( DADS solver 사용). 특히 탄성체 해석에 매우 효율적이고, 정확한 성능을 제공
   
User-defined Subroutines
  subroutine을 바꾸어서 새로운 Solver를 다시 Compile 하는 기능 제공하여 시스템에 새로운 힘의 관계,State equation을 정의하고, control logic을 수정하거나 추가하여 Vitual.Lab에서 결과를 계산 가능.
   
Linearization & Eigenvectors
  Virtual.Lab Linear - 운동 방정식의 선형화 가능. 선형화된 시스템의 결과는 Matlab이나 Esay5와 같은 제어 시스템 설계 패키지에서 유용하게 사용
Eigenvector - 모드 형상의 가시화를 통해 사용자들에게 해석 결과에 대한 유용한 디버깅 및 trouble shooting 기능을 제공
   
MATLAB Interface & EASY5 Interface
  임의의 기계 장치가 제어기와 연계되어있는 경우에, MATLAB 또는 EASY5에 연계되어 시간 영역 해석이나 선형 해석. 기계 장치와 연계되어있는 제어기는 기계 장치에 힘을 제공하며, 기계장치 모델과 제어기 모델의 State 변수의 수치 적분은 Matlab의 Simulink나 EASY5에 의해 수행
   
CAD Contact
  임의 형상의 body 사이의 Contact element를 모델링을 하기 위해 사용
   
Flexible Bodies
  Motion 시뮬레이션 시 좀 더 정확한 해석을 위해 탄성체 모델을 사용
동적 응력을 얻거나, 피로 내구 수명을 예측, 파트 표면의 방사 소음 예측을 위해 사용되며, 탄성체 해석 결과의 가시화 기능을 제공
   
Stress Recovery
  동적 거동을 하는 파트의 응력을 정성적으로 이해할 수 있게 하며, 애니메이션을 통해 탄성체의 응력을 Color contour로 표시
 
 
　
실험이나 Motion의 데이터（data）를 사용하고，피로 수명 예측을 행합니다．
·Stress-life/Strain-life（응력 수명·변형 수명）
·Quasi-Static　Supreposition
·Modal　Superposition
·아크용접·스폿 용접（spot welding）의 예측
·아크용접의 모델링（modelling）
 
제품 문의 : www.actsystem.co.kr　
 
 
Standard Optimization Configuration
　
　 다양한 DOE기법을 사용으로 인한 Virtual.Lab을 사용한 기능 성능의 시뮬레이션 시 최적 설계가 가능 하도록 모든 필요 도구를 제공합니다.
일반 구속 문제 해결을 위한 최적 설계 알고리즘 - Sequential Quadratic Programming과 Generalized Reduced Gradient 이 제공됨.
Virtual.Lab 최적 설계를 위한 입력 변수와 출력에 대한 정의
　
 각 Attribute 별 입력변수 :
　 모든 CATIA 변수: 모든 모듈에 공통으로 사용됨.
Design parameters (lengths, thickness, radius,..) as well as CAE parameters from the CATIA CAE Analysis tools (GPS, GAS, FMS,..)
LMS Virtual.Lab Noise and Vibration:
mount flexibility of an assembly,
modification sets (mass modification, spring-damper modification,..) of an FRF-based or       Modal-based modification analysis.
      Both are representing ideal inputs for an optimization as the corresponding       simulations are fast.
Shell and Beam Properties
Material Properties
In case linked to CATIA: all CATIA parameters are available
Locations of IO points: e.g. where to apply a force
Solution parameters: frequency values, algorithm settings
   
LMS Virtual.Lab Acoustics:
Absorbant boundary conditions: absorbing fluid properties, absorbing panel properties
Transfer relations (admittance)
Acoustic boundary conditions: panel normal displacements, acoustic pressures,…
In case linked to CATIA: all CATIA parameters are available
Field Point Mesh definition
Solution parameters: frequency values, algorithm settings
   
LMS Virtual.Lab Motion:
Virtually ALL Motion inputs are available as input parameters: bushing stiffnesses,         constraints,…
In case linked to CATIA: all CATIA parameters are available LMS Virtual.Lab Durability:
In case linked to CATIA: all CATIA parameters are available


 출력 변수:
　 Ioutputs(i.e. sensors)값에서, 다음과 같은 유용한 부분을 찾아볼 수 있다:
Load functions and response functions can provide sensors.
Pressure, velocity, displacements, acceleration, stress,…
Frequency Domain
Time Domain
        - 1 E.g. the force during a bump event of a car from Motion
        - 2 Local stresses in a component
RMS Value in specified frequency band
Min and Max values in specified frequency band
Linear averaged values in specified frequency band
   
Vector based results (e.g. acoustic pressure on the field points) can be converted into Load or Response functions which then can provide sensors
   
From Motion expressions, sensors can be created.