SIMULIA · 3DEXPERIENCE · MODSIM
두 MODSIM 역할의 시너지로 푸는
BIW 구조 최적화 워크플로우
이번 워크플로우 예시는 서로 다른 두 MODSIM 역할이 어떻게 시너지를 내는지 보여줍니다.
▪ Structural Generative Engineer (OPZ)
▪ Concept Structure Engineer (BSD)
초기 → 할당 볼륨 → 위상 최적화 → 신규 콘셉트로 이어지는 전체 흐름
초기 설계
Body-in-White(BIW) 설계에서 출발하지만, 이 설계는 비틀림(Torsion) 하중 조건의 성능 목표를 만족하지 못합니다.
리어 댐퍼 변위 4.72 mm (목표 4.5 mm 초과) — 성능 목표 미달
01
위상 최적화(Topology Optimization)
BIW 엔지니어가 문제 해결 방향을 잡기 어려울 때, 사용 가능한 볼륨에 위상 최적화를 적용하면 설계를 보강할 추가 구조 부품을 어디에 배치해야 목표를 달성할 수 있는지 확인할 수 있습니다.
모델 셋업 준비
먼저 위상 최적화를 위한 할당 볼륨(Allocated Volume)을 생성합니다. 이 형상은 BIW 콘셉트 형상 및 패키징 데이터와 동적으로 연결되어 있어, 원본 데이터가 업데이트되면 볼륨도 자동으로 따라갑니다.
이후 이 볼륨을 tetra 요소로 메싱하고, Tie 연결을 통해 BIW 콘셉트 FEMRep에 연결합니다.
최적화 목표 및 결과
최적화 목표는 낮은 질량을 유지하면서 변위(병진)를 줄이는 것입니다. 최적화 프로세스는 30 사이클 후 수렴합니다.
02
콘셉트 해석 및 검증
도출된 유기적(Organic) 형상은 제조 비용이 크고 시간도 오래 걸리며, 목표를 과도하게 초과하고 무게도 지나치게 무겁습니다.
※ 다만 비틀림 문제를 해결하기 위해 보강재를 볼륨 내부 어디에 배치하는 것이 최적인지에 대한 좋은 방향성을 제공합니다.
위상 최적화 결과(좌) → 판금 콘셉트(우)
이제 엔지니어는 제조 제약 조건을 반영한 판금(Sheet Metal) 콘셉트 설계를 만들고, 시뮬레이션을 다시 실행해 새 설계의 성능을 검증하기만 하면 됩니다.
판금 보강재 콘셉트 상세 형상
새 보강재 설계는 파라메트릭 DOE를 통해 목표에 더욱 정밀하게 맞도록 추가로 개선할 수 있습니다.
검증 결과
최종 판금 콘셉트는 비틀림 변위 4.48 mm(목표 4.5mm 충족), BIW 질량 524.8 kg(목표 525kg 충족)으로 성능과 무게 목표를 모두 만족합니다.
가치 및 KPI
3DEXPERIENCE의 통합 환경 덕분에, 서로 다른 솔루션을 결합한 이러한 워크플로우 전체를 매우 빠르게 수행할 수 있습니다.
6단계 전체 프로세스 (단계별 준비·해석 시간 포함)
전통적 방식(분리된 도구·긴 순차 작업) vs 3DEXPERIENCE(통합 환경·짧은 반복)
3시간 이내 수행 — 전통적인 도구로는 며칠이 걸리는 작업
다쏘시스템 플래티넘 파트너
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