2015 simulia regional user meeting koreaevent-regist.com/3ds/2015/technology-functionality and...
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2015 SIMULIA Regional User Meeting Korea Seoul Intercontinental COEX Hotel
October 23rd , 2015
Simulation powers Innovation
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2015
Technology-Functionality and Usage Updates in the Power of the Portfolio:
2016 Release Update
2015/10/23 Jun Park
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소개
Power of the Portfolio
제품 명명법 및 출시 일정
2016 버전의 새로운 기능
요약
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Structures &
Solids Thermal Fluids Electrical Chemical Controls …
Functional
Logical
Physical
(Macroscale Continuum)
Physical (Microscale
Non-Continuum)
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소개
Power of the Portfolio
제품 명명법 및 출시 일정
2016 버전의 새로운 기능
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SIMULIA’s Power of the Portfolio
제품 수명 예측 •Fatigue Analysis •Durability Prediction fe-safe
비 파라미터 최적화 Tosca •Structural & Fluid Optimization •Conceptual & Detailed Design •Topology, Sizing, Shape, Bead Optimization
프로세스 자동화 & 설계 최적화 Isight
•Design/Runtime Gateway •Application Components •Process Drivers
지속적인 기술 선도 & 혁신
다양한 물리현상, Co-Simulation 가능
Abaqus
•Abaqus/CAE •Abaqus/Standard •Abaqus/Explicit •Abaqus/CFD •CEL, FSI, SPH, EMAG
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제품 명명법 및 출시 일정
2016 버전의 새로운 기능
요약
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일관된 배포 스케줄 및 버전
Tosca Structure 8.1
Abaqus 6.14
fe-safe 6.5
Isight 5.9
Dec-01-2015 Current release
3DEXPERIENCE R2015x
Abaqus 2016
fe-safe 2016
Tosca Structure 2016
Isight 2016
3DEXPERIENCE R2016x
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소개
Power of the Portfolio
제품 명명법 및 출시 일정
2016 버전의 새로운 기능
요약
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Abaqus 2016
New Functionality
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General Contact 기능 향상
Surface-to-Surface (primary formulation)
Edge-to-Surface (supplementary formulation)
Edge-to-Edge (supplementary formulation)
Abaqus/Standard의 접촉 수렴성을 향상시키기 위해서 자동으로 접촉 정식화 방법을 찾아내는 기능 추가
볼록한 모서리의 접촉 거동을 위한 vertex-to-surface 방법 추가
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요소 라이브러리 확장
피라미드 요소를 이용한 응력 해석
4면체(tet)와 6면체(hex) 요소 사이의 호환
사용자 요청 사항
다물리 요소 Coupled temperature-displacement (CTD)
Coupled pore pressure-displacement (CPD)
Coupled pore pressure-temperature-displacement (CPTD)
Finite sliding thermal contact
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재료 모델 기능 향상
시간 의존적 비선형 kinematic-hardening plasticity 지원
지반 공학에 사용되는 직교이방성 소성 점토 모델링 지원
고속 충돌 후 스프링백 현상을 계산하기 위해 Johnson Cook Plasticity 지원
Fig 1 Initial configuration
Fig 2 End of impact event
Fig 3 Final configuration
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AMS의 GPU 가속화
13.7M 자유도의 전체 차량 모델(5,177 Modes)
on 20-Core Ivy Bridge, 192 GB Memory
2x K40m Nvidia Cards
1.00 1.10
1.81
1.00 1.07
1.43
1.00 1.05
1.27
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Abaqus 6.14-3 Abaqus 2016 Abaqus 2016 + 2 GPUs
Spee
du
p F
acto
r
Elap
sed
Tim
e (s
ec.)
AMS Solver
AMS Driver
STD
AMS Solver Speedup
AMS Driver Speedup
STD Speedup
Memory usage: 98GB 73GB 87GB
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Steady State Dynamics 의 GPU 가속화
Full car NVH simulation
10.7M 자유도
90 하중 케이스
5964 모드 (up to 550 Hz)
441 주파수 (10Hz – 450 Hz)
566 435 388
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
1 2 4 8 16
Ela
pse
d T
ime
(sec
.)
Number of Cores
Performance data
6.13-5
6.14-3
2016 SMP
2016 GPU
Intel Xeon E5-2670 (Sandybridge) 2 × 8 cores, 128 GB RAM Tesla K20Xm Nvidia cards
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CEL의 Tracer particle 기능 추가
Tracer particle은 CEL 시뮬레이션 시 이동되는 재료를 따라가며 재료 적분점의 결과를 얻을 수 있음
Tank sloshing example w/ tracer particles
Model With tracers
(seconds)
Without tracers
(seconds)
Blast (294k elements, 3400 tracer particles)
1607 1578
Sloshing (13k elements, 2940 tracer particles)
1080 862
Flat airbag (52.5k elements, 1440 tracer particles)
602 582
Minimal impact on performance
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DEM particle 생성
Particle 은 아래 조건에 따라 생성됨: Evolving inlet surfaces
User-specified size distribution
User-specified mass flow rate
User-specified inlet velocity
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
Co
un
ts
Particle Size
Specified vs. Observed Distribution
Specified Distribution Particle Generation
Expanding inlet Rotating inlet Moving inlet
Abaqus 2016
Screen Sorter
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Abaqus/Explicit 접촉 출력 변수
CDISP output variables 추가
COPEN, CSLIP1, CSLIP2, CSLIPEQ
CTANDIR output 추가
CTANDIR1, CTANDIR2
Slip rate output variables 추가
CSLIPR1, CSLIPR2, CSLIPRMAG
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Abaqus/Explicit 접촉 출력 변수
w
CSTATUS output 추가
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사용 편리성
Copy/Paste 기능 수정
Prompt area로부터 클립보드로 텍스트 복사
GUI 위젯에서 내용 복사 및 내용 붙이기
기본 폰트와 부호화된 문자 크기 수정
Legend, title block, state block, x-y plot의 폰트 크기를 12로 상향
Viewer와 CAE의 부호화된 문자의 크기를 6에서 12로 상향
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사용 편리성
Viewport 제어
One click – 모든 viewport 연결 또는 해제
Linked Viewport Manager 에서 분리 제어 가능
기본적으로 모든 옵션이 연결됨
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결과 가시화
View cut 시 최소/최대 위치 수정
View cut with updated min/max location Min/max location before view cut
Abaqus/CAE 2016
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Isight/SEE 2016
Overview and New Functionality
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Isight : 개요
Simulation process modeling
Limited distributed computing through LSF, SSH, PBS/Torque (specific components only)
Design Exploration Single Desktop User
Interactive Data Analysis
Customization through scripting and open component architecture
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Isight/SEE 2016 새로운 기능
Component 기능 향상
Abaqus component 개선
SolidWorks associativity 포함
Adams/Car component 개선
Ansys Workbench component 개선
Ansys Workbench process reuse 포함
CATIA V5 component 개선
Dymola component 개선
GT-POWER component 개선
SolidWorks component 개선
설치 기능 향상
Isight/SEE 2016
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Abaqus Component 개선
Isight Abaqus component는 Abaqus와의 직접 연결을 통해 Abaqus를 자동으로 실행
Abaqus component는 Abaqus 6.12부터 Abaqus 2016을 지원
Abaqus 6.11이전 버전은 지원 제외
Isight/SEE 2016
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CATIA V5 Component 개선 Isight/SEE 2016
Isight CATIA V5 component는 CATIA와의 직접 연결을 통해 CATIA를 자동으로 실행
Part (.CATPart) files과 Assembly (.CATProduct) files, Analysis (.CATAnalysis) files을 지원
기하 형상(sketch 치수, feature 치수)과 요소망 파라미터, 경계 조건, 출력 센서, 하중, 복합재를 포함한 재료 물성, 질량 물성 파라미터를 지원
Isight 2016에서 CATIA V5 component는 CATIA V5 R23부터 R25까지 지원
CATIA V5 R21와 R22 버전은 지원 제외
Component의 다른 기능은 유지
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Tosca 2016
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SIMULIA Tosca Optimization Modules
박판 구조물의 강성 또는 고유치 증가를 위한 다양한 비드 생성
최대 강성/최소 무게 설계 탐색
Topology Shape Bead
판 두께 최적화를 통한 질량 감소
Fluid
압력 저하를 제거할 수 있는 유동의 위상 최적화
Sizing
응력 집중부의 최대 응력 감소
Images courtesy of AUDI AG Images courtesy of Ford Werke AG
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Tosca 2016 새로운 기능
Abaqus/CAE optimization에서 여러 개의 모델을 다룰 수 있음 (Abaqus inputs)
소성에 대한 여러 개의 하중 케이스 모델을 지원
Optimization 모듈은 Abaqus/CAE에서 읽은 모델로부터 설계 응답 변수를 정의할 수 있고 여러 개의 비선형 하중 시나리오를 생성할 수 있음
원형 빔의 Sizing optimization
Optimized Initial
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여러 개의 비선형 하중에 대한 최적화
Optimization 사용:
하중 시나리오 (*STEP)를 제외하고 설계 영역의 모델은 동일
Braking scenario Turning scenario Undeformed
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Topology optimization result
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Sizing optimization – Steady State Dynamics
331578 S4 shell 요소 17443 S3R shell 요소
~ 2 M 자유도 198 shell sections 198 thicknesses 설계 변수 free thickness 변수
설계변수는 각 shell section의 두께
Thickness 설계 변수의 Upper/Lower bound: 초기 두께의 -20% / +20%
S3, S3R S4, S4R
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Sizing optimization – Steady State Dynamics
Optimization iteration history Optimization targets
Harmonic loading
Gauge point for amplitude
Excitation frequency Ω
Amplitude Initial design (100% mass)
Optimized design (81% mass)
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중량 최소화 (19%)
MAX amplitude 값을 넘지 않는 범위 :
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Sizing Optimization – Circular Beam
Shell sizing의 모든 명령어는 동일함
Circular beams TYPE=B31과 SECTION=CIRC
Characteristic design aims 모델링 :
선형 보 요소
대형 모델 (AMS solver)
일정한 온도 하중
설계 요소 접촉 지원
외부 설계 영역 비선형 모델링 (nonlinear springs)
설계 영역에서 비선형 재료는 지원 불가
기하 비선형성은 지원 불가
R Radius is design variable
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Sizing Optimization – 정강성
강성 최대화 : 강성 에너지 최소화 초기 중량 유지
원형 보 요소의 반지름 : 초기: 0.0010 Lower bound: 0.0002 (20%) Upper bound: 0.0050 (500%)
Upper bound
Lower bound
Radius
Fully clamped
Bending Loading
639 B31 elements
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Sizing Optimization – 정강성
Stiffness measure (=Pu)
398% higher stiffness for same mass
Optimization iteration 10 20 0
0
0.5
1.0
Initial
Optimized
Original design Optimized design
Max displ: 4.5 Max displ: 1.2
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Tosca Fluid 2016
News
Windows 지원
솔버 인터페이스
( StarCCM+, Ansys Fluent )
Oc Optimization: Remove Backflow Regions
Design Space Extracted Geometry
Smoothed Result
Only one single Solver-Run required!
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fe-safe 2016
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fe-safe로 FEA 결과의 수명 계산
최소 수명 위치는 가장 큰 응력의 위치와 동일하지 않음
fe-safe life contours Stress contours
“Mean Stress Effect on Component Life”, Dana Corp, fe-safe User Group Meeting, 2005
fe-safe 필요성
Shortest life
Max principal stress
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fe-safe 2016 새로운 기능
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진동 내구 : PSD와 CSD 입력을 계산하고 자동으로 하중 행렬을 생성하는 새로운 기능
하중 정의 : 유한 요소 모델과 독립적인 복잡한 하중 이력을 생성할 수 있는 Wizard 지원
Verity in fe-safe : 전단 하중을 주로 받는 용접부 피로 수명을 평가할 수 있는 새로운 알고리즘 추가 : 쉘 요소 용접부 모델링 자동 검색
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재료 데이터 베이스 통합
fe-safe GUI에서 재료 데이터 베이스를 직접 실행 가능
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주파수 영역 피로 해석
여러 개의 PSD와 CSD 하중 중첩
CSD 입력을 통하여 하중 간의 상호 작용 고려
임계 평면 기법을 이용한 피로 해석 진행
PSD’s and Cross-spectra
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소개
Power of the Portfolio
제품 명명법 및 출시 일정
2016 버전의 새로운 기능
요약
목차
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015 Yet another very strong release
Available December 1, 2015
Power of the Portfolio 2016 Release
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