NX NASTRAN계산 성능, 정확성, 안정성 및 확장성을 위한 프리미어 FEA 솔버

Answers for industry.

siemens.com/plm/nxnastran

2

제품 개발에서의 문제점을 파악하고 있는 Siemens제품과 시장이 점점 더 복잡해지고 개발 팀이 글로벌화되고 개발 예산이 감축됨에 따라 모든 업계의 기업들이 어려움에 처해 있습니다.

개발 과정에서 너무 늦게 발견되는 문제제조업체들이 토로하는 가장 큰 개발 문제는 개발 주기에서 문제가 너무 늦게 발견된다는 것입니다. 따라서 설계 및 제조 변경이 늦어짐에 따라 해결하는 데 많은 비용이 들 뿐만 아니라, 제품 출시 지연으로 인해 매출 손실도 입게 됩니다.

품질, 비용 및 성능 균형 파악기업들이 토로하는 또 하나의 어려움은 설계 균형이 품질, 비용 및 성능 특성에 미치는 영향을 보다 정확하게 파악해야 한다는 것입니다. 이러한 균형을 파악하기 위해 서로 다른 시제품 설계에서 실제 테스트를 수행하는 것은 시간과 비용이 너무 많이 들어궁극적으로 오늘날의 비즈니스 환경에서 실용적이지 못합니다.

올바른 시뮬레이션 도구 선택개발 시간을 줄이고 품질을 향상시켜야 하는 업계의 부담이 커짐에 따라 업계 최고의 기업들은 시뮬레이션 사용 비율을 높이고 있습니다. 하지만 시뮬레이션을 통해 기업이 이익을 얻기 위해서는 올바른 도구를 선택하는 것이 매우 중요합니다. 시뮬레이션 도구를 고려할 때 기업은 기술, 확장성 및 통합을 고려해야 합니다. • 물리적 환경을 정확하게 표현하기 위해서는 정확한 시뮬레이션 기술을 사용해야 합니다.

• 제품 복잡성, 고성능 컴퓨팅 리소스 및 다양한 사용자 기술 수준을 충족시키기 위해서는 확장 가능 솔루션을 제공해야 합니다.

• CAE 솔루션의 효율성 및 유효성을 위해 다른 시뮬레이션 도구 및 제품 개발 애플리케이션과의 통합이 매우 중요합니다.

제품 개발의 당면 과제

항공기 및 우주항공 산업에서는 낮은 품질의 엔지니어링이 살아남을 수 없습니다.”

Aquila Engineering 사의 Ben Terrell Perth 엔지니어링 관리자

47%

41%

36%

28%

24%

0% 10% 20% 30% 40% 50%

인력 감소/기술 전문가 부족

실제 환경에서의 제품 동작 예측

비용, 성능 및 품질의 균형 유지

응답자 비율(n=157)출처: Aberdeen Group2010년 4월

빈번한 설계 변경

너무 늦게 발견되는 문제/오류

제품 설계의 최고 난제

2

3

NX Nastran 장점

프리미어 FEA 솔버40년 넘게 업계 표준으로 사용되어 온 Nastran은 응력, 진동, 구조적 에러, 열 전달, 음향 및 공탄성 해석을 위한 유한 요소 솔버입니다. 제조업체는 물론 항공우주, 자동차, 전자, 중장비, 의료 기기 및 기타 산업의 엔지니어링 공급업체들이 NX™ Nastran® 소프트웨어를 사용하여 중요한 엔지니어링 계산 요구를 해결함으로써 점점 더 짧은 설계 주기 시간 안에 안전하고 믿을 수 있는 최적화된 설계를 만들어내고 있습니다.

보다 빠른 제품 개발NX Nastran을 통한 시뮬레이션을 사용함으로써 엔지니어들은 비용이 드는 실제 테스트를 수행하기 전에 미리 제품 설계의 문제를 찾아낼 수 있습니다. NX Nastran을 사용하는 엔지니어는 첫 번째 실제 시제품을 테스트할 때 설계가 완벽하게 작동하리라는 자신감을 가질 수 있습니다.

제품 품질 향상NX Nastran을 통해 엔지니어와 설계자는 실제 시제품으로 수행할 수 있는 것보다 더 많은 설계 개념을 빠르게 평가할 수 있습니다. 시뮬레이션을 통해 엔지니어는 품질, 비용 및 성능의 설계 균형을 보다 정확하게 파악하고 최적화할 수 있습니다.

개발 및 보증 비용 절감컴퓨터 모델을 작성하고 디지털 방식으로 성능을 테스트하는 것이 이전에 실제로 시제품을 제작하는 프로세스보다 훨씬 저렴하고 빠르며 효과적이므로 NX Nastran을 통한 시뮬레이션은 수백만 달러의 R&D 비용을 절감합니다. 이렇게 제품 품질을 높임으로써 기업은 잠재적인 보증 비용도 줄일 수 있습니다.

Siemens의 CAE 비전과 전통Siemens의 비전은 전체 제품 라이프사이클에 걸쳐 제품 성능 결정을 촉진하는 엔지니어링 시뮬레이션 솔루션을 제공하는 것입니다.

Siemens PLM Software는 40년이 넘고 I-deas™, NX CAE, NX Nastran 등과 같은 유명 CAE 브랜드를 포함하는 시뮬레이션 유산을 바탕으로 이러한 비전을 실현합니다.

“Siemens의 PLM 기술은 커다란 비즈니스 결과를 가져왔습니다. 특히 고품질 제품을 전 세계적으로 제공할 수 있는 경쟁력을 얻을 수 있게 해줬습니다.”

Arun Gupta 총 관리자 설계 및 엔지니어링 Flovel Group

“시제품을 제작하기 전에 소프트웨어에서 바로 문제가 되는 부분을 확인할 수 있습니다.”

Challenge b.v.사의 Paul Voerman 사장

NX CAEI-deas

SDRC UGS SIEMENS

NX Nastran

Nastran

Teamcenter 시뮬레이션 프로세스 관리

4

다중 솔루션 도메인 – 단일 솔버

“비선형 동역학은 NX Nastran의 핵심 기능으로서, 우리가 민간 및 구조 엔지니어링의 간극을 메우는 데 도움이 되었습니다.”

Eucentre사의 구조 해석 분야 코디네이터인 Roberto Nascimbene, 박사

“유한 요소 해석 기술을 바탕으로 우리는 응력을 1/3로 줄일 수 있었습니다.”

MT-Propeller사의 Martin Albrecht 사장

NX Nastran은 선형 및 비선형 해석, 동적 응답, 회전 동역학, 공탄성 및 최적화와 관련된 대부분의 구조 해석 문제를 해결합니다. 이 모든 솔루션을 단일 솔버에서 사용할 때의 이점을 모든 솔루션 유형에 대해 입력/출력 파일 형식이 동일하기 때문에 모델링 프로세스가 매우 간단해진다는 것입니다.

선형 해석선형 해석에서는 재질이 최대 한계를 초과하여 변형되지 않으며 전반적인 치수와 관련하여 변경이 적은 것으로 가정합니다. NX Nastran은 모든 선형 해석 기능을 갖추고 있습니다. 예를 들어, 설정된 하중에서 구조가 실패할 것인지를 확인하는 등 정적 문제를 해결할 수 있습니다. NX Nastran은 도로를 달리는 자동차와 같이 시간 흐름에 따라 하중이 바뀌는 천이 문제도 해결할 수 있습니다. 또한 엔지니어는 NX Nastran을 사용하여 버클링 하중 용량과 열 전달 동작을 해결할 수 있습니다.

고급 비선형 해석변형의 정도가 크고 선형 재질 가정이 유효하지 않거나 접촉 요인이 있는 경우 비선형 분석이 적절한 시뮬레이션입니다. 비선형 묵시적 및 명시적 해석 솔버를 통해 엔지니어는 플라스틱 캐치와 같은 단순한 문제와 차체 지붕 충돌 및 포스트 버클링(post-buckling) 해석과 같은 복잡한 문제를 해결할 수 있습니다.

고급 재질 기능을 사용하여 고무 마운트의 붕괴나 엔진 개스킷 실(seal)의 성능을 시뮬레이션할 수 있습니다. 통합되고 명시적인 동적 기능을 통해 엔지니어는 중요한 낙하 테스트 시뮬레이션 동안 금속 성형 해석을 수행하거나 전자 하드웨어 성능을 평가할 수 있습니다.

로터 동적 해석축 및 터빈과 같은 회전 시스템은 회전력 및 원심력에 의해 발생하는 회전의 영향을 받아 정적 시스템에는 동적 동작을 발생시킵니다. 특히 위험 속도(critical speed)로 알려진 특정 회전 속도에서는 동적 불안전성이 발생합니다. 엔지니어는 로터 동적 해석을 사용하여 시스템의 위험 속도를 예측할 수 있으며 이러한 불안정한 속도에 이르지 않도록 작동하는 설계를 개발할 수 있습니다.

추 아이솔레이터 접촉면의 세부도

5

동적 해석동적 해석은 NX Nastran의 중요하고 잘 알려진 장점입니다. 천이부터 주파수, 무작위 하중, 쇼크 응답까지 NX Nastran은 모든 동적 솔루션을 다룹니다. 동적 응답 기능은 서로 다른 운영 조건에서 항공기와 자동차의 승객 편의를 평가하거나, 소비자 제품 성능 및 기타 하이테크 전자 장치에서 진동이 미치는 영향을 평가하는 등 다양한 응용 분야에서 중요한 역할을 합니다.

동적 해석 결과는 유연한 바디의 모션 해석 등 다른 유형의 해석에 대한 입력값으로 종종 사용됩니다. NX Nastran은 NX Motion, RecurDyn, Adams, SIMPACK, MATLAB 등의 모션 시뮬레이션 도구에 쉽게 연결할 수 있도록 함으로써 시뮬레이션 워크플로를 단순화합니다.

공탄성 해석 공탄성 해석을 통해 공기 흐름 속에서 구조 모델을 해석할 수 있습니다. NX Nastran을 사용하는 엔지니어는 돌풍 등 여러 가지 불안정한 하중에 적용되는 정적 공탄성 트림 해석, 플러터 및 동적 공탄성 응답을 시뮬레이션할 수 있습니다. 따라서 항공기, 헬리콥터, 미사일, 현수교 그리고 심지어 높은 굴뚝과 송전선에도 적용될 수 있습니다.

최적화모든 제조업체의 목표는 성능 조건을 충족시키는 혁신적인 제품을 설계하고 생산하는 것입니다. 최적화 기술을 사용함으로써 엔지니어는 제안된 설계를 개선하여 최소한의 비용으로 최고의 제품을 만들어낼 수 있습니다. 설계에는 복잡한 상관관계가 있는 수백 개의 가변 파라미터가 있을 수 있기 때문에 수동 반복 작업을 통해 최적의 설계를 찾는 데는 한계가 있습니다. NX Nastran의 최적화 기능은 정교한 알고리즘을 사용하여 전체 설계 공간을 검색하고 최적의 성능을 제공하는 올바른 파라미터 조합을 찾음으로써 이 프로세스를 간소화하고 자동화합니다.

“우리는 모든 구조 및 열 해석을 가능하게 해주는 고급 솔루션 덕분에 한층 발전했습니다.”

ABB Analytical 사업부의 Nicolas Étienne 기계 그룹 리더

모션 해석 내의 유연한 바디

6

컴퓨팅 용량의 증가 덕분에 점차적으로 엔지니어들이 더 복잡한 문제를 해결할 수 있게 됨에 따라 유한 요소 해석 모델의 크기가 계속해서 커져 왔습니다. 오늘날에는 노드 점과 요소가 수천 만 개인 복잡한 모델이 흔합니다. 점점 커지는 오늘날의 문제를 해결해야 하는 사용자들에게는 NX Nastran이 제공하는 성능이 최고의 솔루션입니다. SMP(Shared Memory Parallel Processing) 여러 프로세서를 병렬로 사용하면 하나의 프로세서를 사용하는 일반적인 직렬 솔루션에 비해 솔루션 실행 시간을 대폭 줄일 수 있습니다. SMP(Shared Memory Parallel Processing)는 공유 메모리를 사용하는 멀티프로세서 노드 또는 여러 개의 코어가 있는 프로세서 노드에서 선호되는 기술입니다. SMP는 매트릭스 재배열화 및 매트릭스 곱하기와 같은 비교적 낮은 수준의 작업에 사용됩니다. 모든 솔루션 시퀀스에 매트릭스 곱하기가 포함되어 있기 때문에 하드웨어가 SMP를 지원하는 한, SMP는 모든 솔루션 시퀀스에서 활성화될 수 있습니다.

DMP(Distributed Memory Parallel Processing) 자동차 및 우주 항공 산업에서 종종 볼 수 있는 시스템 수준의 대규모 정적 및 동적 해석은 커다란 컴퓨팅 과제이며, SMP(Shared Memory Processing)보다는 DMP(Distributed Memory Processing)를 통해 더 높은 수준이 확장성을 얻을 수 있습니다. NX Nastran은 DMP를 사용하여 유한 요소 솔루션을 동시에 해결할 수 있는 보다 작은 단위로 나눔으로써 솔루션 속도를 높입니다.

DMP 솔루션은 일반적으로 여러 개의 노드와 여러 개의 I/O 채널이 네트워크를 통해 통신하는 클러스터에서 실행됩니다. 각 노드에는 자체적인 메모리와 하나 이상의 디스크가 있습니다. 사용자는 프로세서 수만 지정하면 되고, 솔루션 파티셔닝은 내부에서 수행됩니다.

계산 성능 및 수치 정확도

“매우 복잡한 시스템 모델에서 이처럼 올바른 상관관계를 찾아낸다는 것이 인상적이었습니다.”

George Laird 수석 기계 엔지니어 Predictive Engineering

1 CPU SMP=2 SMP=2w/SMEM

경과

시간

(분)

0

4

8

12

16

11.2

14.4

9.0

Intel Core 2 Duo 프로세서와 8GB RAM이 장착된 랩톱에서 해결한 68K 노드가 있는 모델의 SMP 성능입니다.

7

여러 개의 프로세서가 있는 단일 노드에서 DMP를 사용할 수도 있습니다. 적절한 메모리와 I/O 채널이 있으면 프로세서가 클러스터 시스템에 구성되어 있는 것처럼 실행됩니다.

클러스터와 멀티프로세서 워크스테이션 중 어디에서 NX Nastran을 DMP로 실행하건 간에, 각 프로세서는 자체적인 지오메트리 파티션 또는 주파수 범위에서 작동하며 다른 프로세서와 통신하여 정보를 공유합니다. 솔루션이 완료되면 결과가 단일 결과 파일로 병합됩니다.

NX Nastran에는 솔루션 도메인을 파티셔닝하기 위한 여러 옵션이 있습니다.

지오메트리 도메인 파티셔닝은 정적 및 동적 솔루션에서 사용할 수 있습니다. 실제 모델은 여러 개의 프로세서에서 해결되는 지오메트리 파티션으로 자동 분할됩니다.

주파수 도메인 파티셔닝은 동적 솔루션에서 사용할 수 있습니다. 관심있는 주파수 범위가, 분리되어 계산되는 주파수 범위 세그먼트로 자동 파티셔닝됩니다. 각 프로세서가 해당 주파수 세그먼트 내에서 전체 모델을 계산합니다.

계층적 도메인 파티셔닝은 지오메트리 및 주파수 도메인 방법을 결합합니다. 이 접근 방식은 모달 솔루션에 사용되며, 두 방법 중 하나를 개별적으로 사용하여 얻을 수 있는 것보다 더 높은 수준의 확장성을 제공합니다.

로드 도메인 파티셔닝은 선형 정적 해석 문제에서 다수의 로드 사례가 있을 때 유용합니다. 유한 요소 모델을 파티셔닝하는 대신에 로드 매트릭스가 프로세서 간에 최대한 균등하게 파티셔닝되며, 각각의 프로세서 내에서 자체 로드 사례를 위해 선형 솔루션이 계산됩니다. 주파수 도메인 파티셔닝과 마찬가지로 로드 도메인 파티셔닝은 프로세서 간에 통신을 필요로 하지 않으므로 거의 정비례로 확장 가능합니다.

반복적 도메인 파티셔닝은 가장 최근에 나온 가장 확장성이 뛰어난 DMP 솔루션이지만 모달 솔루션을 위한 것입니다. 자동화된 매트릭스 감소를 수행함으로써 여러 수준의 유한 요소 매트릭스 파티션에서 작동합니다(질량과 강성만이 아님). 수학적 감소 방법이므로 최종 솔루션은 다른 DMP 방법과 비교했을 때 근사치입니다. 하지만 사용자가 근사치의 정확도를 제어할 수 있으며, 지금까지의 경험으로는 기본적인 근사치가 매우 정확하며 컴퓨터로 계산한 정확한 솔루션과 거의 같은 것으로 나타났습니다.

이 방법의 확장성은 최대 512개 CPU까지 도달했습니다. 반복적인 DMP 솔루션은 단일 프로세서의 Lanczos 방법보다 100배 더 빠른 속도로 매우 큰 문제를 해결할 수 있습니다.

반복적 도메인 파티셔닝이 사용된 DMP의 예: 시뮬레이션된 항공기 날개 모델의 모달 솔루션5000만 자유도200Hz 아래의 1521개 모드각 노드: 듀얼 쿼드-코어 Intel Nehalem 2.67GHz, 24GB RAM

분

399

182150

57 46.5 38.50

100

200

300

400

4 16 32

프로세서

64 128 512

8

엔지니어는 NX Nastran을 지원하는 여러 가지 FEA 프리 프로세서를 통해 NX Nastran 모델을 쉽게 만들 수 있습니다. 하지만 모델링 프로세스를 더욱 단순화하기 위해 NX Nastran에는 엔지니어가 복잡한 구성 요소에 동시에 빠르게 연결하여 프로세스 시간을 단축할 수 있도록 해주는 고유의 기능이 포함되어 있습니다.

NX CAE 및 Femap과의 통합Siemens 전략은 고급 사용자 및 까다로운 사용자를 위한 NX Nastran을 개발하는 것입니다. 그런 다음 보다 광범위한 사용자 커뮤니티가 그러한 혜택을 누릴 수 있도록 NX CAE 및 Femap™ 소프트웨어 도구에 강력한 동일 기능이 통합됩니다. 솔버 및 그래픽 팀은 NX Nastran의 개선된 기능이 NX CAE 및 Femap에서 해당 고급 기술로 신속하게 지원될 수 있도록 긴밀하게 협력합니다.

구성 요소 연결 단순화NX Nastran 연결 모델링 기능은 해석자가 선형적인 접촉 문제를 모델링하여 시뮬레이션할 수 있도록 할 뿐만 아니라 서로 다른 FE 메쉬를 좀더 쉽게 연결할 수 있게 해줍니다. 따라서 모델링 시간이 단축됩니다. NX Nastran의 연결 기능에는 다음이 포함됩니다.• 선형 접촉• 에지-곡면, 곡면-곡면 연결 등 서로 다른 메쉬를 결합하기 위한 접착 연결

• 볼트 프리로딩• 리지드 요소를 위한 열 팽창

시뮬레이션 프로세스 시간 단축모델링 프로세스를 단순화하는 것 외에도 NX Nastran에는 시뮬레이션 프로세스 시간을 단축하는 데 도움을 줄 수 있는 기능이 포함되어 있습니다.• 보다 쉽게 사용할 수 있는 외부 수퍼엘리먼트가 복잡한 FE 어셈블리 모델링을 단순화하고 솔루션 시간을 단축합니다.

• 종속성 충돌이 있을 때 종속성 충돌 자동 해결이 리모델링 시간을 절약합니다.

• NX Motion, RecurDyn, Adams, SIMPACK 등 MBD(멀티바디 동역학) 솔루션으로의 직접 연결이 유연체를 통한 모션 시뮬레이션을 가능하게 합니다.

타사 프리 프로세서에서 지원됩니다.Siemens는 해석자의 엔지니어링 프로세스와 환경 설정이 저마다 다르다는 것을 잘 알고 있습니다. NX Nastran 벌크 데이터 및 결과 파일은 다수의 타사 FEA 프리 프로세서에서 지원됩니다.

손쉬운 모델링 및 엔지니어링 워크플로

“NX 및 NX Nastran의 추가적인 이점은 확장성입니다. 우리는 사용자에게 맞춤형 기능을 제공할 수 있습니다.”

Don Hoogendoorn 프로젝트 엔지니어 연구 부서 Damen Shipyards Group

볼트 응용 분야에서의 선형 접촉

9

“NX Nastran이 NX CAE 환경에 통합되었기 때문에 사용자는 매우 세밀한 지오메트리 및 유한 요소 모델을 사용함으로써 해석의 정밀도를 높일 수 있습니다. NX Nastran은 때로는 수천 만 개에 이르는 이러한 자유도 문제를 최대한 짧은 시간 안에 해결할 수 있습니다. 덕분에 엔지니어링 해석자가 설계 결정에 긍정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 이것이 바로 Siemens 연구 및 개발이 계속해서 초점을 맞추고 있는 부분입니다.”Siemens PLM Software 아키텍처 및 기술 부서의 Dr. Louis Komzsik 최고 수치 해석자

접착을 통해 서로 다른 메쉬 연결

10

오늘날의 엔지니어들은 NX Nastran을 사용하여 자동차 산업의 NVH(소음, 진동 및 하네스) 문제, 우주 항공 산업의 복합재 해석, 전자 및 기타 여러 산업의 커플링 문제 등 여러 가지 고급 응용 분야를 해결하고 있습니다.

복합재제품을 보다 가벼우면서도 강하게 만들기 위해 제조업체는 복합재 사용을 늘리고 있습니다. NX Nastran은 복합재를 좀더 정확한 지오메트리로 표현하는 솔리드 복합재 요소 등 재질 모델 및 요소 유형을 위한 지속적인 개발을 통해 복합재로 제작된 제품의 동작을 시뮬레이션하는 데 있어서 가장 앞서나가고 있습니다.

솔리드 복합 요소

커플링현실에서는 제품 동작이 하나의 격리된 물리적 원인에 의해서만 결정되지 않습니다. 대신, 제품이 한 물리적 현상에 반응하는 순간에 또 다른 물리적 현상이 제품에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 제트 엔진 엔지니어링에는 열-구조를 합친 영향이 매우 중요합니다. NX Nastran은 구조적 성능에도 영향을 주는 열 접촉 문제를 해석할 수 있습니다. NX Nastran 내에서 열 및 구조 해석 솔루션 시퀀스를 사용하여 커플링을 이루어낼 수 있습니다. 좀더 깊이 있는 열-기계 문제의 경우, 엔지니어는 NX Nastran을 NX Thermal에 쉽게 연결할 수 있습니다.

NVH자동차 산업에서 흔히 사용되는 NVH 해석은 차량의 소음 및 진동 특성을 수량화합니다. NX Nastran은 선형 정적(관성 제거 포함), 일반 모드, 직접 및 모달 주파수 응답, 직접 및 모달 천이 응답 등 소음 및 진동을 해석하는 데 필요한 모든 솔루션 유형을 제공합니다. 정확한 NVH 해석을 위해서는 큰 모델과 대량의 컴퓨팅 리소스가 필요할 수 있으므로, 큰 모델을 효율적으로 해결할 수 있는 NX Nastran은 NVH 엔지니어에게 이상적입니다.

고급 응용 분야

10

11

NX Nastran 및 NX Thermal 간의 열-기계 커플링

음향-구조 커플링

“오늘날의 고급 NVH 해석 애플리케이션은 특수 용도의 고유 소프트웨어 도구와 해석 프로세스의 완벽한 통합이 필요합니다. NX Nastran은 Nastran 유한 요소 데이터 교환과 액세스에 있어 새로운 표준을 세웠습니다. NX Nastran을 통해 우리는 가상 개발 프로세스에 가장 중요한 심장이라 할 수 있는 CAE 도구의 최대 혜택을 누릴 수 있습니다.”NVH CAE Daimler AG사의 관리자인 Dr. Otto Gartmeier

12

개방적인 제품을 개발한다는 Siemens의 철학에 따라 NX Nastran은 엔지니어가 자신만의 맞춤형 해석 모듈을 유연하게 추가할 수 있게 해줍니다. 또한 Siemens는 자사 제품을 NX Nastran에 통합하고자 하는 솔루션 파트너들과 협력하고 있습니다.

DMAP(Direct Matrix Abstraction Program)DMAP(Direct Matrix Abstraction Program)는 NX Nastran의 추가 기능으로서, 고객이 직접 애플리케이션을 만들거나 맞춤형 모듈을 설치하여 NX Nastran 기능을 확장할 수 있게 해줍니다. DMAP는 구조 응답의 추가적인 척도를 계산하거나, NX Nastran에서 외부로 또는 외부에서 NX Nastran으로 중간 데이터를 전송하거나(예: 외부에서 생성된 시스템

매트릭스), 주요 소프트웨어 릴리스를 기다리지 않고도 최신 소프트웨어 개선 사항을 통합하거나, 표준 결과 출력 모음 이상의 정보에 액세스하는 데 사용될 수 있습니다.

솔루션 파트너많은 고객이 타사가 개발한 NX Nastran 활용 도구에 투자하고 있습니다. Siemens는 NX Nastran의 고객과 업계에 맞는 기능을 개발하기 위해 일하는 많은 개별 개발자들과 개방적이고 생산적인 관계를 유지하기 위해 헌신하고 있습니다.

유연성 및 개방성

13

타사 솔버 포스 결과와 커플링해석자들은 NX Nastran을 타사 솔버와 결합하여 외부에서 생성된 포스 필드 결과를 NX Nastran 구조 모델에서 하중 값으로 사용함으로써 커플링 해석을 수행할 수 있습니다. 예를 들어, 이 기능은 전기 모터의 구조적 구성 요소를 해석할 때 자주 적용됩니다. 이러한 응용 분야에서는 외부 제품을 사용하여 수행한 전자기 시뮬레이션에서 얻은 표면 하중을 NX Nastran 솔루션에 통합할 수 있습니다. 그런 다음에 결합된 구조 및 외부 전자기 필드 하중에 대한 구조의 응답을 계산할 수 있습니다.

유연체 및 제어 시스템이 결합된 모션 해석

“Direct Matrix Abstraction Programming 기능을 통한 개방적 아키텍처 덕분에 NX NASTRAN은 우리 부서에서 다분야 제품 개발의 중요한 소프트웨어 구성 요소가 되었습니다. 이 기능 덕분에 구조 해석과 제어 시스템, 멀티 바디 및 전자기 시뮬레이션을 연결할 수 있었습니다.”Drs. Siemens AG Industry사의 Drive Technologies, Motion Control 부서의 Hans-Georg Köpken, Thomas Flöck, Christian Ballauf

14

지금 소규모 엔지니어링 회사부터 대규모 다국적 제조업체까지 NX Nastran을 시뮬레이션에 사용하고 있습니다. 이것이 가능한 이유는 NX Nastran의 유연하고 확장 가능한 라이센싱 및 번들링 옵션 덕분입니다.

NX Nastran DesktopNX Nastran Desktop 라이센싱은 중앙 집중식 컴퓨팅 서버가 없는 소규모 고객에게 적합합니다. Desktop 라이센싱은 NX Nastran 솔루션이 CAE 프리 프로세싱 환경(NX CAE 또는 Femap

소프트웨어)에서 시작되며 솔버가 FE 프리 프로세싱 솔루션과 동일한 CPU에서 실행된다는 의미입니다.

NX Advanced Simulation, NX Design Simulation 및 Femap/NX Nastran 번들 전체에 대해 같은 NX Nastran Desktop 솔버가 사용됩니다. 따라서 하나의 NX Nastran 기술이 고급 전문 해석자부터 설계 통합 솔루션까지를 아우르면서 일관되고 정확한 해석을 가능하게 합니다.

확장 가능한 라이센싱 및 번들링

15

NX Nastran 제품 및 기능

NX Nastran 베이직 번들*

선형 정적 해석

일반 모드 해석

버클링 해석

열 전달 해석(정상 상태 및 천이)

기본 묵시적 비선형 해석

스팟 용접 해석

가속화된 음향 커플링

NX Nastran 고급 번들 – 추가 기능

동적 응답 해석 모듈

공탄성 해석 모듈

수퍼엘리먼트 해석 모듈

DMAP(Direct Matrix Abstraction Programming)

DMP(Distributed Memory Parallel Processing)

NX Nastran Optimization – 추가 기능

설계 최적화 모듈

NX Nastran Advanced Nonlinear – 추가 기능

묵시적 솔버

명시적 솔버

NX Nastran Rotor Dynamics – 추가 기능

회전 동역학

*기본 번들은 모든 고급 추가 모듈 및 고급 번들에 대한 필수 요건입니다.다른 번들도 제공됩니다. 최신 제품 번들/가격 정보에 대해서는 Siemens로 문의하십시오.

“NX Nastran은 독립형 엔터프라이즈 솔버 또는 제품 개발 환경 내에 포함된 기술로 여러 업계에 광범위하게 구축되어 있습니다. 그 결과로 모든 수준에서 엔지니어와 설계자의 실제 시뮬레이션 기술 사용량이 매우 크게 늘어나고 있습니다.”Siemens PLM Software의 제품 엔지니어링 소프트웨어 부서의 Jim Rusk 부사장

NX Nastran EnterpriseNX Nastran Enterprise 라이센싱은 고객이 필요한 시뮬레이션에 맞게 솔버를 좀더 유연하게 구축할 수 있도록 해줍니다. Enterprise 라이센싱을 획득할 경우 NX Nastran이 거의 모든 프리 프로세서(NX CAE, Femap, MSC Patran, Altair HyperMesh 등)의 유효 Nastran 입력 파일을 해결할 수 있습니다. 또한 NX Nastran 솔버를 프리 프로세싱 시스템과 별도의 CPU에 배치할 수 있습니다(예: 별도의 서버 또는 클러스터).

16

세계적인 지원 및 문서화

Siemens는 실시간 지원 엔지니어 또는 전문가와 접촉하는 것이 중요하다고 믿고 있으며 따라서 모든 측면의 지원을 고려하여 세계 수준의 품질과 대응력을 보장합니다. 지원은 단순히 소프트웨어에 대한 것이 아니라 비즈니스 목표 실현에 관련된 문제입니다.

GTACSiemens는 전 세계에 퍼져 있는 지원 팀의 헌신과 전문성 및 효율성으로 널리 인정받고 있습니다. GTAC(Global Technical Access Center)는 소프트웨어 지원의 중심점입니다. GTAC는 전화 및 전자 방식의 액세스를 통해 애플리케이션 및 운영 시스템 소프트웨어 지원을 제공합니다. GTAC는 특정 제품 분야를 지원하는 전문 팀으로 구성되어 있습니다.

세계 곳곳의 NX Nastran 전문가들이 해당 분야의 제품 개발 그룹과 긴밀하게 협력하여 귀사의 생산성을 향상시킬 수 있는 방안을 신속하게 찾아 드릴 것입니다. 사용자는 제품의 전자 포럼에도 참여하여 GTAC 지원 직원, 개발자, 기술 영업 지원 및 마케팅부와 같은 다른 사용자들과 질문 및 대답을 주고 받을 수 있습니다.

17

문서화정보를 전달하고 사용하기 쉬우며 중요 정보에 알맞는 논리적 위치를 가진 명확하고 분명한 문서화는 가용성의 핵심입니다. NX Nastran 문서화는 새로운 사용자가 보다 신속하게 제품에 대한 지식을 갖출 수 있게 효과적으로 도와줍니다. 문서화는 다른 모든 솔버가 평가되는 표준으로 NX Nastran이 자리매김하는 데 있어 핵심적인 요소입니다.

온라인 도움말 라이브러리NX Nastran 온라인 도움말 라이브러리에는 NX Nastran에 참조할 수 있는 모든 설명서의 전자 버전(pdf)이 포함되어 있습니다. html 기반의 가상 책장을 사용하면 모든 문서에 쉽게 액세스할 수 있습니다.

빠른 참조 가이드NX Nastran 빠른 참조 가이드는 두 개의 볼륨으로 이루어진 인쇄 형식의 가이드로 참조할 수 있으며 실행 제어, 사례 제어 및 대량 데이터 엔트리 사용에 대한 포괄적인 정보를 제공합니다. 또한 빠른 참조 가이드는 NX Nastran 온라인 도움말 라이브러리 CD-ROM 또는 GTAC 웹 사이트에서 전자 형식으로도 검색이 가능합니다.

교육 Siemens PLM Software는 NX Nastran에 대해 강사가 진행하는 강좌와 온라인 교육을 모두 제공합니다. 초보자와 전문가를 위해 다양한 NX Nastran 주제에 대한 교육 과정이 준비되어 있습니다.

“NX Nastran은 보다 빨랐으며 최상의 지원 서비스도 함께 제공되었습니다.”Damping Tedhnologies Ic.사 연구소의 Kristopher Notestine 관리자

18

Siemens PLM Software의 전략은 NX Nastran을 프리미어 FEA 솔버로 계속 개발하는 동시에 NX Nastran 기술을 활용하여 다양한 CAE 응용 분야에서 탁월한 솔루션을 제공하는 것입니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

NX Advanced Simulation – 설계 프로세스의 핵심 부분으로서 신속한 시뮬레이션을 가능하게 해주는 개방형 다중 CAD 및 CAE 솔버 호환성 환경입니다. 통합된 NX Nastran 데스크톱 솔버를 통해 사용자는 포괄적인 모델 검토, 구조적 최적화 및 결과 시각화 기능에 바로 액세스하여 실제 제품 성능에 대한 정확한 정보를 바탕으로 설계 결정을 내릴 수 있습니다. 다양한 지오메트리 단순화 및 추출 기능이 multi-physics 환경에서 작동하는 복잡한 지오메트리의 신속한 시뮬레이션을 지원합니다.

NX Response Simulation – NX Nastran 동적 결과를 평가하기 위한 대화형 시각적 환경입니다. 무작위 진동, 천이, 고조파, 충격 스펙트럼 등 복잡한 하중 조건이 적용될 때 시스템의 구조적 동적 응답을 선형적으로 평가합니다.

NX Flow 및 NX Advanced Flow Simulation – NX Advanced Simulation 환경에서 추가 기능으로 사용할 수 있는 전체 CFD 시뮬레이션 기능 집합입니다. 안에서 유체가 출렁거릴 때 탱크의 무결성을 평가하는 등 압력 결과를 NX Nastran 구조 모델에 하중으로 매핑합니다. 사용자는 NX Flow를 NX Thermal 또는 NX Advanced Thermal과 결합함으로써 multi-physics 시뮬레이션을 원활하게 수행할 수 있습니다.

NX Thermal 및 NX Advanced Thermal Simulation – NX Advanced Simulation 환경에서 추가 기능으로 사용할 수 있는 전체 열 시뮬레이션 기능 집합입니다. NX Thermal을 NX Flow, NX Advanced Flow 또는 NX Nastran과 함께 결합하여 multi-physics 시뮬레이션을 수행할 수 있습니다.

NX Laminate Composites – NX Advanced FEM 또는 NX Advanced Simulation 패키지의 확장인 이 통합형 기능은 적층 복합재 구조의 생산적 설계 및 평가에 특별히 맞춰져 있습니다. 이후 NX Nastran을 사용하여 적층 복합재 구조를 해결할 수 있습니다.

NX Topology Optimization – NX Nastran을 활용하는 NX Advanced Simulation의 확장입니다. 초기 설계 단계에서 토폴로지 최적화를 사용하여 새로운 설계 개념을 추출할 수 있습니다. 그리고 이러한 설계 개념을 설계자에게 제공하여 구체화할 수 있습니다.

NX Advanced Durability 및 NX Durability Wizard – 하중 주기에 맞춰 기계적 구성 요소의 피로 수명을 계산하기 위한 고급 시뮬레이션 제품입니다. 두 제품 모두 NX Advanced FEM 또는 NX Advanced Simulation 패키지의 확장이며 NX Nastran 결과를 입력값으로 사용할 수 있습니다.

NX Nastran을 활용하는 Siemens 시뮬레이션 솔루션

18

19

NX Topology Optimization – NX Nastran을 활용하는 NX Advanced Simulation의 확장입니다. 초기 설계 단계에서 토폴로지 최적화를 사용하여 새로운 설계 개념을 추출할 수 있습니다. 그리고 이러한 설계 개념을 설계자에게 제공하여 구체화할 수 있습니다.

NX Advanced Durability 및 NX Durability Wizard – 하중 주기에 맞춰 기계적 구성 요소의 피로 수명을 계산하기 위한 고급 시뮬레이션 제품입니다. 두 제품 모두 NX Advanced FEM 또는 NX Advanced Simulation 패키지의 확장이며 NX Nastran 결과를 입력값으로 사용할 수 있습니다.

NX FE Model Correlation 및 NX FE Model Updating – NX Advanced FEM 또는 NX Advanced Simulation에 대한 추가 기능입니다. FE Model Correlation은 양적 및 질적으로 NX Nastran 및 기타 솔버의 모달 시뮬레이션 결과와 실제 모달 테스트 결과를 비교할 수 있을 뿐만 아니라 두 가지 서로 다른 시뮬레이션을 비교할 수도 있습니다. FE Model Updating을 사용하면 해석 모델의 조정 및 최적화를 자동화하여 실제 모달 테스트 결과와의 연관성을 높일 수 있습니다.

NX Motion Simulation, NX Motion Flexible Body 및 NX Motion Control – 신제품 설계의 기구학 및 동역학 성능을 평가하기 위한 설계 통합 환경입니다. 메커니즘은 NX Nastran과 연결된 모션 구조 해석을 위한 유연체를 포함할 수 있고, Matlab/Simulink에서 개발한 제어 시스템과 함께 공동 시뮬레이션을 수행할 수도 있습니다.

NX Design Simulation – 설계 엔지니어가 개발 프로세스의 초반에 3D 제품 설계 개념의 구조적 성능 특징을 빠르게 평가할 수 있게 해주는 사용하기 쉬운 설계 통합형 NX 애플리케이션입니다. 해석자가 솔루션 일관성을 보장하기 위해 사용하는 것과 동일한 기본 NX Nastran 솔버에 의해 구동됩니다.

Femap – 엔지니어와 해석자들에게 복잡한 해석 작업을 쉽고 정확하게, 경제적으로 처리할 수 있도록 해주는 다중 CAD, Windows 기반 FEA 모델링 환경입니다. NX Nastran Desktop에서는 전체 데스크톱 시뮬레이션 제품군의 번들로 Femap이 제공됩니다. Femap은 업계 표준인 Parasolid® 소프트웨어 모델링 커널을 기반으로 합니다.

Teamcenter 시뮬레이션 프로세스 관리 – 시뮬레이션 데이터, CAE 제품 구조 및 시뮬레이션 프로세스를 전사적으로 캡처, 재사용, 공유할 수 있도록 해주는 CAE 관련 Teamcenter® 소프트웨어 모듈입니다. 이 Teamcenter 모듈은 NX Nastran 벌크 데이터, 결과 파일 그리고 타사 CAE 애플리케이션 및 데이터를 관리합니다.

Siemens PLM Software의 추가 CAE 솔루션

NX Advanced FEM – NX Advanced Simulation에서 제공되는 모든 모델링 기능을 포함하는 강력한 FEA 프리 및 포스트 프로세서입니다. NX Advanced FEM은 여러 표준 FEA 솔버와 함께 사용될 수 있습니다(다음 항목 참조).

Ansys, Abaqus, LS-Dyna 및 Nastran을 위한 솔버 환경 – FE 모델링 사용자 인터페이스 및 해석 프로세스를 FE 솔버 고유의 용어에 맞추는 NX Advanced FEM의 추가 기능입니다.

NX Electronic Systems Cooling Simulation – 여러 산업에서 사용되는 고밀도의 내부 발열 전자 시스템 주변에서 발생하는 공기 흐름의 냉각 효과를 평가할 수 있는 통합형 솔루션입니다.

NX Space Systems Thermal Simulation – 궤도 순환 및 행성 이동 임무 동안 우주 시스템의 복잡한 열 전달 특징을 평가할 수 있는 통합형 솔루션입니다.

Siemens PLM Software 정보

Siemens Industry Automation Division의 사업부인 Siemens PLM Software는 PLM(제품 라이프사이클 관리) 소프트웨어 및 서비스를 제공하는 세계 최고의 업체로서 전 세계를 통틀어 거의 700만 개의 라이센스를 판매했으며 7만1천여 명의 고객을 보유하고 있습니다. 미국 텍사스주 플라노에 본사를 둔 Siemens PLM Software는 더 많은 아이디어를 성공적인 제품으로 탈바꿈하는 데 도움이 되는 개방형 솔루션을 제공하기 위해 많은 기업과 협력하고 있습니다. Siemens PLM Software 제품과 서비스에 대한 자세한 내용은 www.siemens.com/plm에서 확인하시기 바랍니다.

© 2012 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens 및 Siemens 로고는 Siemens AG의 등록 상표입니다. D-Cubed, Femap, Geolus, GO PLM, I-deas, Insight, JT, NX, Parasolid, Solid Edge, Teamcenter, Tecnomatix 및 Velocity Series는 미국 및 기타 국가에서 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. 또는 그 자회사의 상표 또는 등록 상표입니다. 본 문서에 수록된 그 밖의 로고, 상표, 등록 상표 또는 서비스 마크는 해당 소유자의 재산입니다.

31785-X45-KO 2/13 L

Siemens Industry Software

본사 Granite Park One 5800 Granite Parkway Suite 600 Plano, TX 75024 USA +1 972 987 3000 Fax +1 972 987 3398

미국 지역 Granite Park One 5800 Granite Parkway Suite 600 Plano, TX 75024 USA +1 800 498 5351 Fax +1 972 987 3398

유럽 지역 3 Knoll Road Camberley Surrey GU15 3SY United Kingdom +44 (0) 1276 702000 Fax +44 (0) 1276 702130

아시아 태평양 지역 100 How Ming Street Suite 4301-4302, 43F Two Landmark East Kwun Tong Kowloon Hong Kong +852 2230 3333 Fax +852 2230 3210

한국서울 특별시 강남구 언주로 30길 39, SEI 타워 16층 +82 2 3016 2000 팩스:+82 2 562 3787