Integrated Concurrent Engineering Environment (ICEE) 컨셉트 메뉴얼
resource: ICEE Concept Manual 작성년도 미상 Center for Computer-Aided Design The University of Iowa. 가공형태 : 부분적 요약
순서
1. SBD 환경
1.1 SBD 란?
SDB란 실재 생산이나 프로토타입을 만들지 않고 현실적인 재품의 성능을 얻어내기 위하여 집중적이고 충실도 높은 해석기법을 적용하는 설계방법
1.2 SDB 설계환경 요소
1.2.1웍스페이스(Workspace)
1.2.2 통합 인프라스트럭쳐(Integration Infrastructure)
2. SBD 시나리오 (프로세스)
설계평가 -> 설계민감도 분석 -> Trade-Off
2.1 설계평가 (Design Evaluation)
CAD 에서 정의된 제품모델을 시뮬레이션 모델작성과 다양한 엔지니어링 평가를 하기위해 SBD 환경으로 도입하여 Basic Definition을 생성한다(3.1 참조). Basic Definition으로 부터 다양한 평가를 위한 모델과 시뮬레이션 모델이 생성된다. 설계평가의 결과로 Performance measure 와 설계변수(Design Parameter)가 결정된다. Performance 는 제품의 성능중 개선되어야 할 부분이며, 설계변수는 필요한 제품 Performance를 얻기위해 변경해야 하는 CAD 모델의 칫수(Dimension)이다.
Dynamics simulation 는 system의 Dynamic performance와 가해지는 load를 예측한다 이 Simulation을 위하여. DADS가 필요한 해석을 하는 엔진으로 사용된다.
Structural simulation은 stress, strain, displacement, natural frequency, buckling load factors, related structural performance를 예측하기 위하여 structural geometry, material data와 load(시험에 의하거나 Dynamics에서 계산된)을 이용하는 해석활동이다. 이를 위해서 Finite element analysis method code를 사용하는데, MSC/NASTRAN, ANSYS, ABAQUS등을 사용한다.
Durabilty simulation에서는 dynamic stress를 측정하기 위하여 finite element structural analysis 와 duty cycle data를 사용하다. 그외에 crack initiation fatigue life prediction과 crack growth approach가 Fatigue Life Analysis에 사용된다.
해석된 결과들은 통합 데이타베이스에 전달되는 동시에 설계자들 사이에 정보가 공유되어 문제가 될 만한 부분(problematic area)를 정하여 performance measure로 정한다. 이후 CAD 형상 칫수중 performance measure에 영향을 줄 만한 것들을 design parameter로 결정한다.
* 이 장에는 이외에도 reliablity, maintainablity 에 대한 설명이 있다. ** Perfromance measurce=System Level Output in Systems Eng. Design parameter = System Level Input로 대응될것으로 생각된다.
2.2 설계민감도 분석(Design Sensitivity Analysis)
Workspace를 이용하여 설계변수에 따른 Performance measure의 민감도를 계산한다. 이때 시간절약의 관건은 빠른 Simulation model의 작성이며 이를 위해서는 CAD Model과 Engineering view의 design parameter사이의 mapping 유지가 이루어져야 한다.
2.3 설계 트레이트 오프(Design Trade-Off)
PL은 민감도 분석 결과에 의거하여 보다 개선된 설계를 얻기위해 여러개의 대안에 대한 설계 Trade-Off를 실시한다.
3. 통합 인프라스트럭쳐
3.1 Base definition
base definition은 여러 CAE 시스템의 모델공유를 위해 CAD모델로 부터 생성된 모델이다. 그러므로 CAD 모델을 작성할 때 이미 여러 CAE에서 필요한 정보(예로 칫수)를 기입해야 한다. base definition은 entity와 entity 간의 hierarchy로 이루어져 있다 (참조. CDM의 part와 part 사이의 assembly 관계). entity는 attribute로 이루어져 있다. attribute로써는 mass, center of gravity(C.G.), mements of inertia, material property, 그리고 geometric information으로 이루어져 있다. entity는 파트를 표현할 수 있으며 파트는 단일 재질을 가진것으로 가정한다.
3.3 Disciplines 와 Views
view는 다음의 3 가지 기능을 가지고 있다: 첫째 각 discipline(예 dynamics 혹은 structure) 에서 필요한 view 모델의 생성, 둘째, base definition 과의 자료 consistency 유지, 셋째 같은 discipline안의 조직원들과의 자료 공유 이다.
view 모델의 생성은 부분적으로 자동화 될 수 있으나 전문가의 개입이 필요하다. 예로 dynamics view의 경우 CAD의 제품 조립구조가 multi body mechanical system 정의와 차이가 있을 수 있다. 상호운동을 정의하기 위해 위하여 부품과 조립품, 그리고 join를 다시 grouping 해야 할 필요가 있다. 이때 재 group 된 부품들의 무게나 COG, iniertia등은 개별부품 정보에서 자동적으로 재 계산될 수 있으나 joint 종류등은 전문가의 개입이 필요하다.
각 view 모델을 작성하기 위해서는 특별한 자료가 전달되어야 할 경우도 있다. 예로 dynamics의 animation을 위해서는 base definition의 IGES 파일이 전달되어야 한다.
[dynamic view, structure view, reliablity view 의 설명 생략]
3.4 Workspace Wrappers
wrapper는 global database로 부터 analysis model을 workspace 에 workspace의 analysis 결과를 database로 전달하는 역할을 한다.
3.5 Handbook
handbook은 표준부품과 재질에 관한 정보를 제공한다. 제공하는 정보는 다음과 같다.
3.6 설계 프로세스 관리
[생략]
4. 소프트웨어 구조
[생략]
5. 사례 - 모형 비행기 엔진
[생락]
6. 현실성
[생락]
7. 진행연구와 연구방향
[생략]