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지상 운송수단에 대한 다중물리 시뮬레이션

계속해서 커져가는 고객의 기대와 배기 가스 규제 강화라는 두 가지 요구에 힘입어 세계 자동차 산업에서는 전례 없던 운전 경험을 제공하는, 더 지속 가능한 차량을 제공하기 위한 경쟁을 펼치고 있습니다.

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성능 향상 구현

다중 물리 시뮬레이션 및 설계 탐색이 자동차 산업에서 지원 해야 하는 가장 어려운 문제를 해결하는 데 어떻게 도움이 될 수 있는지 알아보십시오.

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STAR-CCM+는 제안된 차량 설계에 대해 완전한 디지털 트윈(digital twin)을 만들어 운전 조건의 전체 구간에서의 거동을 정확하게 예측하도록 도와주는 유일한 해석 툴입니다.

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당사의 도구는 부품 온도와 냉각제 및 윤활유 네트워크의 3 차원 모델링을 포함하여 차량의 전체 열 환경을 해석하기 위해 업계에서 가장 많이 사용됩니다. STAR-CCM +는 차량 하부 구조 및 하부 시스템의 전체적인 복잡성을 표현할 수 있는 유일한 도구입니다.

초기 설계 단계에서 차량의 공기역학적 성능을 최적화함으로써, 공기역학적 저항을 극복하는 데 필요한 연료량을 최소화할 수 있고, 또한 승객과 보행자에 미치는 소음 특성의 영향을 줄일 수 있습니다. STAR-CCM +에는 지능형 설계 결정을 내리는 데 도움을 주는 adjoint기능과 morphing 기능이 있습니다.

STAR-CCM + 및 HEEDS를 사용한 설계 탐사를 통해 차량의 승객들이 완전한 환경 조건에서 편안하게 머무르도록 할 수 있습니다. 우리의 생체 규제 마네킹을 통해 주어진 시나리오에서 승객이 어떻게 느끼는지 예측할 수 있습니다. 제상 및 김서림 모델은 가시성이 일관되게 유지되도록 합니다.

STAR-CCM+를 사용하면 차량 배기 시스템의 고온 가스에서 방출되는 열 방사로 승객과 민감한 부품들을 보호 할 수 있습니다.

STAR-CD와 STAR-CCM+는 내연 기관의 성능과 작동을 흡기에서 후처리까지 해석할 수 있는 세계 최고의 종합 해석 도구로, 성능을 저하시키지 않고도 깨끗하고 효율적인 엔진을 설계할 수 있습니다.

상세 설명

위기에 처한 자동차 산업: 전통적인 설계 방법으로는 성능 향상을 달성하기 어려움

 

자동차 제조업체는 지속 가능성 목표를 달성하기 위해 시뮬레이션으로 전환하고 있습니다.

비용 효과적이며 효율적인 차량을 제공하기 위한 자동차 제조업체의 부담은 매년 가중되고 있습니다. 지구 환경 오염에 대한 우려가 커지면서 자동차 배출 가스를 줄이고 연료 효율을 향상시키는 규제도 점차 강화되고 있습니다. 결과적으로 제조업체는 지속적이고 신속히 대응해야 하는데, 종종 지역에 따라서 상당한 차이를 보입니다.

규제가 강화됨에 따라 차량 및 엔진 설계자의 부담도 증가하고 있습니다. 이러한 변화의 예로는 중량 감소, 엔진의 소형화, 향상된 공기 역학 성능, 부품 및 엔진 전체의 마찰 손실을 감소 등이 있습니다. 이러한 모든 변화와 함께 더 높은 출력에 대한 요구도 있습니다. 고출력 저중량 엔진으로 차량을 설계하는 것은 어려운 엔지니어링 과제입니다

시뮬레이션을 통한 혁신

시뮬레이션은 이러한 문제를 해결하는 데 있어 핵심 도구입니다. 공기 역학에서부터 소음, 흡기, 후처리에 이르기까지 자동차 엔지니어는 시뮬레이션을 사용해 업계를 개척하였으며, 거의 모든 분야에서 보다 크고 사실적인 시뮬레이션을 제작하였습니다. 엔지니어는 구조 시험을 위한 유한 요소 해석과 함께 엔진 주변의 오일, 공기 또는 냉각수의 유동을 점검하거나 연료의 거동을 평가하기 위한 연소 사이클 해석을 위해 유체 역학을 사용합니다.

업계에서 가장 진보적인 자동차 산업에서도 자동차 제조업체가 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하는 방식은 빠르게 발전하고 있습니다.

"처음에는 작동 중 흡기 / 배기 밸브에 가해지는 응력과 같은 해석을 주로 다루었습니다." 30년간 자동차 시뮬레이션에 종사 중인 Siemens의 Fred Ross가 말하였습니다. "약 20년 전에 공기 유동과 냉각수 유동을 위한 전산 유체 역학 (CFD)이 추가 되었고, 연소실로 유입되는 유동과 실린더 주위의 냉각수 유동 경로를 살펴 보았습니다. 오늘날 우리는 단일 시뮬레이션에서 응력, 열 및 유동을 포함한 전체 구성 요소 시스템 시뮬레이션을 검토하고 있습니다. 열 응력의 식별은 매우 중요하며, 시뮬레이션은 엔진 구조 내에서 잠재적 균열이 발생할 수 있는 곳을 확인하고 그에 따라 설계를 변경하는 데 도움이 됩니다. 최악의 열 응력은 비정상 작동 조건에서 발생하기 때문에 시뮬레이션 도구는 가능한 모든 사용 시나리오를 고려해야 합니다. "

더 나은 설계, 보다 빠르게

시뮬레이션 소프트웨어가 사용되는 이유는 변하지 않았습니다. 그것은 많은 시간과 비용을 절약 할 수 있다는 것입니다.

Ross는 계속해서 다음과 같이 얘기합니다. "GM, Jaguar 및 Volkswagen과 같은 고객은 고가의 물리적 원형을 수치 해석으로 대체하여 가상의 원형을 지향하고 있으며, 비용 면에서나 설계 초기 단계에서 가상의 원형을 사용할 수 있다는 점에서 유리하며, OEM은 잠재적인 문제가 발생하기 전에 식별하고 수정할 수 있도록 지원합니다. 예를 들어, 시뮬레이션을 통해 언덕 주행이나 트레일러 견인과 같은 광범위한 작동 조건에서 엔진의 성능을 예측할 수 있습니다. 시뮬레이션을 사용하여 도시에서의 정체 주행과 같은 복잡한 주행 주기에서의 엔진 성능을 모델링 할 수도 있습니다. "

STAR-CCM +와 STAR-CD는 15 대 자동차 OEM 중 14 개의 업체가 사용하는 자동차 분야에서 가장 널리 사용되는 다중물리 시뮬레이션 도구입니다.

사례 연구

단순 시뮬레이션이 아닌 혁신!

설계 개선안을 만들어 내고 혁신 경쟁에서 선두를 유지하기 위해 고객들이 우리 제품을 어떻게 사용해 왔는지 살펴 보기.