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주물 응고 수치해석 복원모델의 설계모델 매핑을 통한 몰입형 가시화
박지영 ( Ji Young Park ),서지현 ( Ji Hyun Suh ),김성희 ( Sung Hee Kim ),이선민 ( Seon Min Rhee ),김명희 ( Myoung Hee Kim ) 한국정보처리학회 2008 정보처리학회논문지 A Vol.15 No.3
본 연구에서는 설계모델과 주물 응고의 유한차분법 기반 해석결과를 결합하여 가시화하는 새로운 방법을 제안하고 VR 디스플레이를 도입하여 입체 가시화함으로써 보다 효과적인 분석작업 환경을 제공한다. 먼저 기존 해석 소프트웨어를 사용하여 얻어진 응고해석 결과를 사각형 메쉬모델로 복원하여 복원모델의 모든 정점의 색이 해당 위치의 온도수치를 표현하도록 한다. 다음으로 설계모델의 모든 정점에 대해 가장 가까운 복원모델의 정점을 탐색함으로써 두 모델을 대응하고 대응점의 색을 설계모델 정점에 지정한다. 이때 설계 모델은 최소의 정점으로 모델의 형상이 이루어져 있어 정점의 분포가 복원모델에 비해 균일하지 않으므로 특정 임계값을 설정하여 삼각형 변의 길이가 이보다 큰 경우 정점을 추가함으로써 형태를 유지하는 메쉬 분할을 수행한다. 구현된 시스템은 설계모델 상에서 응고해석 데이터를 가시화함으로써 사용자가 분석객체 세부영역의 정확한 기하정보를 파악할 수 있으며 VR 디스플레이를 통해 실감나는 작업환경을 제공함으로써 보다 빠르고 효과적으로 문제발생여부를 판단할 수 있다. In this research we present a novel method which combines and visualizes the design model and the FDM-based simulation result of solidification. Moreover we employ VR displays and visualize stereoscopic images to provide an effective analysis environment. First we reconstruct the solidification simulation result to a rectangular mesh model using a conventional simulation software. Then each point color of the reconstructed model represents a temperature value of its position. Next we map the two models by finding the nearest point of the reconstructed model for each point of the design model and then assign the point color of the design model as that of the reconstructed model. Before this mapping we apply mesh subdivision because the design model is composed of minimum number of points and that makes the point distribution of the design model not uniform compared with the reconstructed model. In this process the original shape is preserved in the manner that points are added to the mesh edge which length is longer than a predefined threshold value. The implemented system visualizes the solidification simulation data on the design model, which allows the user to understand the object geometry precisely. The immersive and realistic working environment constructed with use of VR display can support the user to discover the defect occurrence faster and more effectively.
알루미늄 합금 주조공정의 쉘 코아 가스 발생 전산모사 연구
조인성,남정호,김희수 한국주조공학회 2023 한국주조공학회지 Vol.43 No.4
Shell core making is an excellent process in terms of formability and desanding, but when the molten aluminum comes into contact with the shell core, gas generation by pyrolysis of the resin is inevitable. In addition, when the ventilation is inadequate, pores will remain inside the casting, which can directly lead to defects of the casting. While studies on the gas generation behavior of shell core making have been reported, the modeling of gas generation has not been extensively investigated. We will develop a gas evolution analysis method that considers the relationship between temperature and gas quantity for the core to be developed. We then use the developed method to analyze the flow and solidification behavior of metal molten metal during core mold design and low-pressure casting of cylinder head products, and predict the occurrence of casting defects to derive a casting method that minimizes the occurrence of defects. 쉘 중자 공법은 성형성, 탈사성에 있어서는 뛰어난 프로세스이나, 고온의 알루미늄 용탕이 중자와 접촉할 때 수지의 열분해에의한 가스발생이 필연적이며, 이의 배출이 원활하지 못할 때에는 주물내부에 기공 등으로 남게 되어 주조품의 내기밀성에 직접 영향을 미친다. 쉘 중자 이용 시 가스발생거동에 대해서는 일본에서 약간의 연구가 있었으나, 직접적인 예측 결과는 발표되지 않았고, 특히 가스발생에 대한 모델링이 성립되어 있지 않아 이의 연구는 아주 미미한 상태이다. 개발되는 코어에 대한 온도-가스량과의 관계를 고려한 발생 가스량 시뮬레이션 프로그램을 개발하고, 이를 이용하여 실린더 헤드 제품의 코어 금형 설계 및 저압주조 시금속 용탕의 유동 및 응고 거동을 해석하고 주조결함 발생을 예측하여 결함발생을 최소화 하는 주조방안 도출하고자 한다.
마그네슘 합금 핸드폰 케이스 다이캐스팅의 시뮬레이션 해석
최병강(Byong-Kang Choi) 산업기술교육훈련학회 2014 산업기술연구논문지 (JITR) Vol.19 No.3
A result analysed comparison about the actual cellular phone case product analyzed the behavior confirmation and solidification result of liquid state magnesium alloy in molds utilized CAE Software, First, It was able to understand visually charge process and temperature distribution as a simulations of die casting process. Second, It was matched each other well die casting product with numerical interpretation results and was able to control defects of the cellular phone case at die casting process. Third, It was able to much effect upon product Quality depending on the size and location of the overflow at cellular phone simulations.
반응고 주조공정에서 평면도 증대를 위한 공정변수의 최적설계
김현구(Hyungoo Kim),정성종(Sung-Chong Chung) 한국생산제조학회 2008 한국생산제조학회지 Vol.17 No.6
Mg alloy is widely used for the IT, auto and consumer electronics industries. Semi-solid casting(SSC) of magnesium alloys is used to produce high quality components. SSC process is analogous with the injection molding of plastics. The high strength and low weight characteristics of magnesium alloys render the high-precision fabrication of thin-walled components with large surface areas. To produce thin-walled magnesium alloy parts, SSC process parameters on the quality of the finished product should be clearly studied. In this paper, to select optimal process parameters, Taguchi method is applied to the optimal design of the process parameters in the SSC process. The die temperature, injection velocity and barrel temperature of the SSC process are selected for the process parameters. The effectiveness of the optimal design is verified through the CAE software.