초록 ▼

핵심기술
모델의 단순화 및 해석의 자동화 기능을 가진 해석 초보자도 접근이 가능한 기계장비 구조/열특성 예측 시뮬레이터 개발
최종목표
○ 기계장비 구조/열특성 예측 시뮬레이터 개발
- 기계장비의 구조변형 예측 정확도 70%이상
- 기계장비의 구조진동 예측 정확도 70%이상
○ 기계장비의 열특성 예측 시뮬레이터 개발
- 기계장비의 열변형 예측 정확도 70%이상
- 열적 모델 단순화 구축정도 100%
○ 전산 FEM 열모델 구조/열적 경계조건의 실험적 검증 및 Tuning 기술
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핵심기술
모델의 단순화 및 해석의 자동화 기능을 가진 해석 초보자도 접근이 가능한 기계장비 구조/열특성 예측 시뮬레이터 개발
최종목표
○ 기계장비 구조/열특성 예측 시뮬레이터 개발
- 기계장비의 구조변형 예측 정확도 70%이상
- 기계장비의 구조진동 예측 정확도 70%이상
○ 기계장비의 열특성 예측 시뮬레이터 개발
- 기계장비의 열변형 예측 정확도 70%이상
- 열적 모델 단순화 구축정도 100%
○ 전산 FEM 열모델 구조/열적 경계조건의 실험적 검증 및 Tuning 기술
○ 1단계 정동적 해석 모듈과 2단계 열적 해석 모듈의 통합 소프트웨어 구축
개발내용 및 결과
○ 기계장비 구조 특성 시뮬레이션 기술
- 마운트, 볼트 결합부 강성 모델 개발 및 실험적 검증
- 직선/회전운동 결합부의 정/동강성 모델개발 및 실험적 검증
- 미끄럼 안내면 결합부의 정/동강성 해석 자동화 기법
- 3D CAD 모델의 전산모델 변환기술 개발
- 기계구조물 정강성 최적화 Tuning 기법 개발
○ 기계장비 열특성 시뮬레이션 기술
- 볼트 결합부 열해석 모델링 및 실험적 검증
- 직선/회전 유니트 결합부 열해석 모델링 및 검증
- 미끄럼 안내면 결합부의 열해석 자동화 기법
- 온도분포 해석을 반영한 열-구조 연성 해석 해석 기술
○ 기계장비 구조/열특성 시뮬레이터 구축 및 검증
기술개발 배경
○ 기계장비 구조/열특성은 장비의 성능을 좌우하는 요소이기도 하며 일단 구축되면 수정이 불가능한 장비의 기반임
○ 공작기계, 반도체, 디스플레이 장비로 대변되는 초정밀 기계장비는 물론 일반 장비의 경우도 최적화된 장비 설계 및 장비제작 전에 문제점을 찾고 개선하는 것이 중요함
○ 국내 장비업계 중 특히 중소업체의 경우, 특히 설계 해석인원의 확보 및 운영면에서 많은 곤란을 겪고 있음
○ 기계장비 구조/열특성 예측 시뮬레이션 기술은 장비개발 전에 기업이 어려움을 겪고 있는 해석부분에 대해 해석 초보자도 쉽게 접근 가능하고 실험적으로 검증된 시뮬레이터를 제공하여 정밀장비 개발기간 단축은 물론 신뢰성 있는 장비개발이 가능하게 함.
핵심개발 기술의 의의
○ FEM을 위한 해석 모델 구축과 구조 열특성 해석은 일반 기계 설계 기술자가 쉽게 처리할 수 없는 과정으로서 전문 인력확 보는 물론 해석준비 등에 많은 시간을 소모
○ 개발된 시뮬레이터의 모델 자동 단순화 기능을 통해 설계자들의 해석준비 시간을 1/10 수준으로 감소가능
○ 기계 해석모델의 구조물간의 결합부 연결특성을 부여시 일반 기계설계 기술자는 결합부의 강성계수를 알 수가 없으나, 이러한 결합부의 스프링 강성계수를 4가지 결합부로 자동 분류하고 강성계수도 자동으로 부여하는 DB의 구축
○ 또한, 실제 결합부에 근접하는 모델을 위한 다수 스프링 결합 모델의 자동구축을 통해 기술자들에게 인공지능 능력을 부여하는 결과
○ 기계장비 구조/열특성 해석 시뮬레이터가 대상으로 하고 있는 정밀 공작기계, 반도체 장비, 디스플레이 장비 등은 국내 수요기업이 세계시장을 선도하고 있어 선순환 효과 창출이 가능할 뿐만 아니라 자체적으로도 막대한 시장규모 형성이 가능할 것으로 기대
○ 본 시뮬레이터를 이용하여 기계장비 개발시간의 단축, 개발비의 절감은 물론 설계개선을 통한 장비의 성능 향상이 가능
적용 분야
○ 반도체 공정 장비, 디스플레이 공정 장비, 전자 패키징 장비, 정밀/초정밀 공작기계와 같은 기계장비의 실제 제작 전에 정적/동적/열적 특성의 기계장비 시뮬레이션을 통해 정밀 장비의 설계단계에서 문제점 파악 및 설계 개선을 통한 초정밀 장비 개발