단조에서 수치 시뮬레이션의 동향

전문가 제언

○ 시뮬레이션(simulation)이란 컴퓨터를 이용하여 모의시험을 하는 것을 말하며 실제로 실행하기 어려운 실험을 간단히 할 수 있어 교통안전 항공기 운항, 생산 공정 등 모든 분야에서 응용이 현실화되고 있다.

 

○ 유한요소법을 이용한 단조 시뮬레이션 기술은 강소성 유한요소법(Rigid plastic finite element method)에 의하여 발전하여 왔다. 시뮬레이션 기술의 적용은 2차원 및 축대칭 문제를 중심으로 실시되어 왔으며 3차원 문제는 주로 2차원 문제로 근사화 하여 해결하여 왔으나 최근에는 많은 발전을 하여 3차원 문제에도 시뮬레이션 기술이 적용되고 있다.

 

○ 최근에는 단조금형 설계의 문제해결을 위하여 CAE에 대한 관심이 더욱 높아지고 있으며 복잡한 3차원 해석을 위해 계산효율의 향상과 공구수명이나 변형금속조직의 사전 예측, 금형의 소착 결함예측, 단조품의 변형 예측 등 복잡하고 다양한 분야의 기능개선에 응용되고 있다.

 

○ 국내에서도 단조 시뮬레이션 기술의 활용이 급속도로 확산되고 있어 이미 80여개의 기업체가 상용으로 개발된 단조 시뮬레이터를 공식적으로 사용하고 있는 것으로 판단된다. 이는 개발원가 절감과 생산성 향상을 넘어 이제는 품질의 관리영역에까지 이르고 있다. 조만간 단조품의 사용자가 제조자에게 단조 시뮬레이션 결과의 제시를 요구할 것으로 판단된다.

 

○ 단조 시뮬레이터는 기본 데이터가 많이 필요하며 매우 복잡한 소프트웨어이기 때문에 프로그램을 개발하거나 개선하는 데에는 상당한 어려움이 따르고, 과거 70～80년대에 시작한 제1세대의 개발주체들은 고령화된 반면 신진인력의 유입이 격감하고 있어 앞으로는 도약적인 발전을 기대하기가 쉽지 않다고 생각된다.

 

○ 현재는 컴퓨터의 발전으로 계산시간 문제는 해결되어 사용자의 요구는 계산시간에서 정확도와 편리성으로 변화하고 있다. 이러한 조건을 충족하기 위한 새로운 발전이 필요하다고 생각된다.

저자

Ishikawa Takashi

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2015

권(호)

64(1)

잡지명

特殊鋼

과학기술
표준분류

재료

페이지

53~57

분석자

이*식

분석물

• 단조에서 수치 시뮬레이션의 동향.pdf [482,899 byte]

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