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오픈소스 솔버(Calculix, Code_Aster)를 통합한 구조해석 시뮬레이션 전·후처리기 개발
서동우(Dong-Woo Seo),김재성(Jae-Sung Kim),김명일(Myung-Il Kim) 한국산학기술학회 2017 한국산학기술학회논문지 Vol.18 No.9
구조해석은 대기업뿐 만 아니라 중소·중견기업에서도 제품 납품을 위한 인증절차의 강화 및 개념설계에서 상세설계로 진행되는 프로세스에서의 시간 단축을 위해 시험과 함께 필수 절차로 활용되고 있다. 적은 비용으로 활용이 가능한 오픈소스 솔버는 자동으로 전처리 데이터를 생성해주는 상용 솔버와 다르게 격자와 같은 입력데이터가 문제가 있을 경우 계산단계에서 오류나 실패하는 경우가 빈번하게 발생할 수 있기 때문에 비 전문가가 활용하기가 어렵다. 본 논문에서는 기존의 구조해석 오픈소스 솔버(Caculix, Code_Aster)를 이용하여 사용자가 손쉽게 기계적 구조 문제의 분석에 활용이 가능한 전·후 처리기를 개발하였다. 특히, 3D 모델, 격자, 시뮬레이션 조건, 결과 정보 분석 등의 각 단계에서 오픈소스 솔버에 따라서 상이한 형태의 데이터를 분석하고 그에 맞는 정확한 정보를 추출 및 생성하는 알고리즘을 개발하여 적용하였다. 또한, 오픈소스 솔버의 계산 정확도를 높이고 오류를 방지하기 위하여 솔버 특성에 맞는 격자를 생성해주고 격자 모델의 자동 힐링 기능을 개발하였다. 마지막으로 해당 시스템의 정확성을 검증하기 위하여 사용소프트웨어와 비교한 검증 결과와 활용 결과를 설명한다. Structural analysis is used not only for large enterprises, but also for small and medium sized ones, as a necessary procedure for strengthening the certification process for product delivery and shortening the time in the process from concept design to detailed design. Open-source solvers that can be used atlow cost differ from commercial solvers. If there is a problem with the input data, such as with the grid, errors or failures can occur in the calculation step. In this paper, we propose a pre- and post-processor that can be easily applied to the analysis of mechanical structural problems by using the existing structural analysis open source solver (Caculix, Code_Aster). In particular, we propose algorithms for analyzing different types of data using open source solvers in order to extract and generate accurate information,such as 3D models, grids and simulation conditions, and develop and apply information analysis. In addition, to improve the accuracy of open source solvers and to prevent errors, we created a grid that matches the solver characteristics and developed an automatic healing function for the grid model. Finally, to verify the accuracy of the system, the verification and utilization results are compared with the software used.
중소기업공학해석자립화를 위한 공개라이브러리 기반 전처리기 시스템 개발
박형욱(Hyungwook Park),서동우(Dongwoo Seo),윤태호(Taeho Yoon),김연호(Younho Kim),손일엽(Ilyoup Sohn) (사)한국CDE학회 2015 한국 CAD/CAM 학회 학술발표회 논문집 Vol.2015 No.동계
최근 IT 설계 기술의 진화, 제품의 복잡성 증가 및 대외적 요구조건의 증대와 다변화 등으로 인해 설계·해석 문제의 규모가 획기적으로 증가하고 있으며 기존 단일분야(single-disciplinary)만을 고려한 시뮬레이션에서 다분야통합(Multi-disciplinary) 시뮬레이션으로 변모 하고 있다. 이를 위해서는 다양한 조건에서의 정밀 전산모사가 필수적이나 국내 중소기업의 경우 고가의 컴퓨팅 및 전문인력확보의 문제등으로 인해 R&D 및 현업에의 적용이 매우 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 Windows, Unix/Linux 등 다양한 OS 에서 활용가능하며 LGPL 라이선스를 가지고 있는 공개라이브러리인 Netgen 을 활용하여 시뮬레이션에 적용을 위한 전처리기 시스템을 개발하였다. 본 프로그램에서는 다양한 CAD 모델 파일에서 Geometry 정보를 추출하여 자동으로 Mesh 를 생성하는 기능을 제공하는 함수를 구축하였으며, Meshing, Refinement, Quality Check 등의 자동격자모델 생성기능뿐만 아니라 간편한 GUI 기반의 Boundary Condition 및 Property 를 입력하여 해당하는 구조해석 Solver 에 대한 전처리기로 활용할 수 있도록 하였다. 한국과학기술정보연구원의 슈퍼컴퓨팅 중소기업지원실에서는 내부 시스템을 통해 이를 등록 후 배포하였으며, 중소기업지원에서 실제 활용될 수 있음을 증명한다.
DEVELOPMENT OF A WEB-BASED OPEN SOURCE CAE PLATFORM FOR SIMULATION OF IC ENGINES
Woojin Lee,Donghee Kim,Yeongdo Park,Kang Yul Huh 한국자동차공학회 2020 International journal of automotive technology Vol.21 No.1
Computer Aided Engineering (CAE) software has become an essential element in design, simulation, manufacturing and even marketing in the automotive industry as well as in other major manufacturing companies. Multiphysics simulation of IC engines may be one of the most challenging areas both technically and scientifically, since it requires sound basis and experience for diverse physical phenomena. There are quite a few commercial softwares currently available for various elements of CAE, which require substantial investment cost for licensing, personnel and computing facilities. There is a current consensus for the need of low cost CAE based on open sources through which professionals may contribute to new modeling features and validation through a free access web-based platform. There are several high quality open sources available under General Public Licence (GNU-GPL) which allow free utilization and development. Some of them have features as competitive as their commercial counterparts, whereas their interface in general may not be as user-friendly as most commercial software. In this work, we introduce a web-based platform with selected open source programs and their performance will be shown for some example cases. All these programs are downloadable, while remote job access and postprocessing can be performed by cloud computing facilities.