엔지니어링 컴포넌트가 주기적으로 로딩과 언로딩을 반복하게 되는 경우, 응력 발생치가 안정적인 로드 수준을 나타내는 안전값 미만일지라도 결함이 발생할 수 있습니다. 이러한 상황에서 결함 메커니즘은 약화(fatigue)라 불리며 설계의 약화 성능을 고려하는 것을 보통 내구성 평가라 합니다.
Pro/MECHANICA Fatigue Advisor를 통해 엔지니어는 제품 라이프 사이클 초반에 설계의 약화 성능을 예측 및 개선할 수 있습니다. 따라서 설계 반복 및 여러 개의 프로토타입에 대한 값비싼 테스트 프로그램을 줄일 수 있습니다. Fatigue Advisor에서 사용하는 약화 기술은 내구성 소프트웨어 분야에서 세계적 선도기업인 nCode International과의 협력 관계를 통해 제공됩니다.
Pro/MECHANICA Fatigue Advisor는 설계 프로세스 초기에 사용할 수 있는 툴로써, 로딩이 반복적으로 일어나는 설계의 내구성을 평가하고 설계 엔지니어가 설계 변경이 컴포넌트의 약화 수명에 미치는 영향을 이해할 수 있도록 도와줍니다.
Fatigue Advisor는 Pro/MECHANICA에 완전 통합된 모듈이기 때문에 설계 지오메트리(CAD 모듈) 상에서 직접 파라미터식 연관 설계 연구를 수행할 수 있어 최적화된 설계 가능성을 모색할 수 있습니다. 예를 들어, 사용자는 미리 설정된 범위 내에서 약화 수명을 유지하는 가운데 설계의 중량을 최소화하기 위한 설계 연구를 수행할 수 있는 것입니다. 약화, 정적, 진동, 온도 상의 설계 목표나 한도를 복합적으로 사용하는 multi-disciplinary 설계 연구도 수행 가능합니다.

주요 기능

-약화 결과
Fatigue Advisor는 다음과 같은 결과치를 계산합니다:

• 수명 - 결함 주기 예측
• 손상 - 로딩에 따른 백분율 측정
• 안정성 요소 - 예상 결함 기준
• 수명 신뢰도 - 결과의 신뢰성 측정

이러한 결과치는 모두 fringe, contour, 그래프 등의 표준 Pro/MECHANICA 시각화 툴을 사용하여 처리됩니다.

Motion

Pro/MECHANICA(r) Motion Simulation Package를 통해 설계 엔지니어는 어셈블리의 모션을 실제 환경에서 생성, 평가, 최적화함으로써 엔지니어링 및 성능적 요구사항을 최대한 충족시킬 수 있습니다. 제품 개발의 초기 단계에서 설계 프로세스의 불가결한 부분으로 적용될 경우, Motion Simulation은 제품 성능에 대한 귀중한 통찰력을 제공함으로써 변경 비용은 낮고 변경 기회는 높은 설계 문제를 발견하고 해결하는 데 도움을 줍니다. 제품 모델을 시작부터 얻을 수 있도록 돕게 되어 Motion Simulation은 개발 기간, 프로토타입, 비용을 줄이는 반면 제품 품질을 개선하고 설계 우수성을 증대할 수 있습니다.

기능

-모션 시뮬레이션
역동적 키네마틱(kinematic)과 포스(force) 기반 역학 시뮬레이션을 완전 3D로 지원함으로써 Motion Simulation Package는 동작 중인 어셈블리를 평가 및 최적화합니다. 엔지니어는 수동적으로 해석된 수학적 관계가 아닌 실제 CAD 지오메트리를 활성화시켜 속도, 부품 각도 가속, 부품 질량 특성, 점 위치, 점 속도, 점 가속, net force, 지점 간 분리, 분리 속도, 분리 속도 변화, 메커니즘 여분, 키네마틱 에너지, 부품 간 true angle 등을 평가합니다. 또한 Pro/ENGINEER의 Mechanism Design Extension으로부터 접합 및 접속 설정을 Pro/MECHANICA가 인계했기 때문에 설계 의도를 자동으로 통합할 수 있게 되었습니다.

• 설계 환경에서 메커니즘 설계를 직접 생성합니다.
• 그래픽 위주의 "작업대" 상에서 하부 어셈블리를 구축 후 라이브러리에 보관하여 재사용할 수 있습니다.
• 원하는 메커니즘의 출력 모션을 바탕으로 내부 및 외부 cam 프로파일을 정의하고 모션 및 포스 연구에 직접 입력합니다.
• 한 개 이상의 감도 파라미터를 선택하여 범위를 달리한 후 결과치의 그래프를 변화하는 파라미터의 기능으로 검토합니다.
• 명목 파라미터 값과 약간 상쇄하여 지역 감도 결과치를 계산하고, 특정 파라미터를 바꾸는 것이 큰 영향을 미칠지 여부를 시각화할 수 있습니다.
• 유리한 엔지니어링 표준이 어떤 것이건 여러 개의 설계 파라미터 및 설계 목표를 지정하여 설계를 최적화할 수 있습니다.
• 모델 내 엔지니어링 수량을 위한 결과치를 메커니즘 애니메이션, 부채꼴 다이어그램, 부품 프레임의 추적 커브, 통합된 x-y 그래프, 수치 결과 조회, 하드카피 보고서 등으로 조회 및 저장할 수 있습니다.
• 자주 사용되는 그래프를 위해 템플리트를 정의합니다.

-커스터마이즈 로드
커스터마이즈 로드는 로딩 옵션의 수를 확대하여 Motion Simulation Package의 효율성을 향상시킵니다. C 또는 FORTRAN에 익숙한 엔지니어라면 커스터마이즈 로드 애플리케이션용 프로그램을 작성할 수 있어, 다른 사람들이 간편한 온라인 형태의 사용자 작성 프롬프트를 통해 즉시 사용하게 됩니다.

• 로드 하부 루틴 및 Pro/MECHANICA 소프트웨어를 커스터마이즈하여 오류를 점검합니다.
• 커스터마이즈된 인터페이스에 개별 엔티티 점검을 통합하여 로드 부착 및 사용을 간편하게 만듭니다.
• 로드를 Pro/MECHANICA Motion 모델 내부의 하나의 단계나 파라미터로 생성합니다.
• 로드를 저장하여 재사용합니다.
• 로드를 파라미터화하여 감도 연구 및 최적화에 활용합니다.
• 몸체 방향, 두 지점 간 거리 및 분리 속도 등의 추가 정보를 Pro/MECHANICA 모델에서 직접 수집합니다. 이런 정보를 로드 계산 및 적용에 이용하고 관심 있는 수량을 추적, 측정하여 설계의 최종 모션을 정확히 서술할 수 있습니다.

Structural

• 로드와 제약 조건을 직접 모델 지오메트리에 적용하여 실제 설계 성능과 흡사한 실제 환경을 시뮬레이션합니다.
• 시뮬레이션을 실행하기 전에 수렴 세팅을 설정함으로써 솔루션의 정확도를 미리 정의하고, Pro/MECHANICA가 오류를 자동으로 점검하고 정확한 솔루션으로 모여 확인용 수렴 정보를 생성하는 것을 관찰하십시오.
• 한 개 이상의 감도 파라미터를 선택하여 범위를 달리한 후 결과치의 그래프를 변화하는 파라미터의 기능으로 검토합니다.
• 명목 파라미터 값과 약간 상쇄하여 부분 감도 결과치를 계산하고, 특정 파라미터를 바꾸는 것이 큰 영향을 미칠지 여부를 시각화할 수 있습니다.
• 원가, 부피, 변위, 응력, 반응, 변형, 진동수 등 설계의 각종 측면에 있어 여러 가지 설계 파라미터와 설계 목표를 지정하여 설계를 최적화합니다. 예를 들어 응력, 양식상의 첫 진동수, 한계 내 최대 변위 등을 유지하면서 어셈블리의 부피는 최소화 할 수 있습니다.
• 선별된 모델 엔티티에 대해 변위, 응력, 변형을 fringe, contour, query plot으로 저장 및 조회합니다.
• 표준 빔 섹션 상의 결과, 변위의 활성화, 모드 형태, 최적화 형태 히스토리 등은 물론 변위의 vector plot과 주요 응력을 조회합니다.
• 변위의 결과, 속도, 가속화, 응력, RMS 수량 등을 fringe, contour, query plot으로 저장 및 검토합니다.
• 측정치를 선형, 세미 로그형, 로그 형태의 그래프로 "매 단계" 평가합니다.
• 모든 "단독 값" 평가 방식에 대해 요약치를 구합니다. (최소, 최대, 최대 절대값, RMS)

유한 요소 모델링 및 포스트 프로세싱
Structural Simulation Package는 설계 환경이나 설계자의 사양에 따라 솔리드 모델 및thin-walled 솔리드를 위해 유한 요소 메시를 자동으로 렌더링합니다. 대화식 정제 기능을 사용하여 설계자는 다양한 환경 및 지오메트리 조건 하에서 신속하게 서로 다른 모델 구성을 평가할 수 있습니다. 여기에는 다음과 같은 장점이 있습니다.

• 분석 기간을 단축합니다.
• 더 많은 설계 변수를 조사할 수 있습니다.
• 설계상의 융통성과 제품의 질을 향상시킵니다.

일단 메시가 된 모델은 ANSYS(r), COSMOS/M(r), MSC/NASTRAN(r), MSC/PATRAN(r) 등의 유한 요소 분석 프로그램으로 출력됨으로써 다음이 가능합니다.

• Pro-MECHANICA 환경을 벗어나지 않은 채 이런 동급최상의 솔버가 제공하는 고급 분석 기능을 활용할 수 있습니다.
• 여러 가지 프로그램을 실행하거나 시스템 간 파일을 해석할 필요가 없기 때문에 생산성을 높일 수 있습니다.

post-processing 기능은 사용하기 쉬운 인터페이스로 고차원 기능성을 제공합니다. 설계를 메시한 샘플이 아닌 원래의 부품 지오메트리 상황에서 결과치를 구할 수 있습니다.  Pro/MECHANICA에 익숙한 엔지니어라면 포스트 프로세싱 기능을 쉽게 구현할 수 있을 것입니다.

Thermal

-온도 시뮬레이션
Thermal Simulation Package를 사용하면 설계자는 하드웨어 프로토타입이 아닌 감도 연구를 통해 설계의 온도 및 열 성능을 평가할 수 있습니다. 설계 변경의 효과를 쉽게 알아 볼 수 있으며, 최적화 연구를 수행하여 설계를 개선할 수 있는 가능한 모든 변경 사항의 조합을 자동으로 생성할 수 있습니다.

• 열 로드, 지정 온도, 대류 조건 등을 설계 환경에서 형성된 모델 지오메트리에 직접 적용합니다. 이러한 열 로드는 동일할 수도 있고 공간상 다양할 수 있으며, 정의 확인을 위해 시각적으로 사전에 검토할 수 있습니다.
• 시뮬레이션을 실행하기 전에 지역 온도, 에너지 표준, 글로벌 오류 표준 또는 사용자 정의된 측정치 등을 바탕으로 수렴 세팅을 지정합니다. 매 단계마다 수렴 척도 결과치의 그래프를 검토하여 수렴 행태를 시각적으로 검사할 수 있습니다.
• 한 개 이상의 감도 파라미터를 선택하여 범위를 달리한 후 결과치의 그래프를 변화하는 파라미터의 기능으로 검토합니다.
• 명목 파라미터 값과 약간 상쇄하여 지역 감도 결과치를 계산하고, 특정 파라미터를 바꾸는 것이 큰 영향을 미칠지 여부를 시각화할 수 있습니다.
• 원가, 부피, 온도 열 플럭스, 온도 그라디안트 등 설계의 각종 측면에 있어 여러 가지 설계 파라미터와 설계 목표를 지정하여 설계를 최적화합니다. 예를 들어 응력, 양식상의 첫 진동수, 한계 내 최대 모델 온도 등을 유지하면서 어셈블리의 부피는 최소화할 수 있습니다.
• 선별된 모델 엔티티에 대해 결과를 fringe, contour, 온도 query plot, 온도 그라디안트, 열 플럭스로 저장 및 조회하거나, 지오메트리 기능, 최적화 반복 또는 최대 온도와 같이 단일 값 측정치로 시각적 조회가 가능합니다.