CAE(Computer-Aided Engineering)란? 물리적 현상에 대해 엔지니어가 필요에 따라 가정(Assumption), 단순화, 물리적 현상에 관한 기술을 정의한 후 편미분 방정식, 손상역학 모델 등에 맞게 수학적인 모델링화 한 문제를 수치해석 적인 방식으로 풀어내는 엔지니어링 기법을 의미합니다.
목차
Part 1. CAE 개요
Part 2. CAE vs 시험
Part 3. CAE 해석 모델 검증 기술
Part 4. CASE Study
Part 1. CAE 개요
CA(Computer-Aided) = 물리현상 + 개념 모델링 + 수학 모델링 + 수치 모델링
E(Engineering) = 평가, 시험, 설계, 생산, 유지보수 등 전주기적 공학적 활동
CAE 엔지니어는 정확한 성능을 예측하고, 좋은 설계안을 제시하며, 현장에서 발생할 수 있는 문제에 대한 즉각적인 대응안을 도출할 수 있어야 하며 근거 있는 ES(Engineering Specification)을 설정할 수 있는 역할을 수행할 수 있어야만 합니다.
Part 2. CAE vs 시험
아직도 많은 현장에서 CAE의 필요성과 능력에 대한 신뢰도를 의심하는 경우가 있습니다. 하지만 이는 CAE에 대한 정확한 이해가 부족하고 다년간의 시험을 통해 얻은 경험과는 다르게 CAE에 대한 경험이 적기 때문에 발생하는 의심입니다.
일반적으로 시험과 CAE 해석 결과의 차이에 대한 우려는 두 검증 방식에서 각각 발생할 수 있는 오차에 대해 이해해야만 합니다.
각각 시험과 CAE 해석 성능 결과를 비교할 때는 시험의 오차와 CAE의 오차가 각각 누적되어 비교하는 것을 알 수 있습니다. 그중 CAE 오차는 아래와 같이 구분될 수 있습니다.
1. 개념 오차 : CAE 모델 구축 중 가정과 일반화에서 오는 오차
2. 수학 오차 : CAE 모델 구축 중 수학적 모델링에서 오는 오차
3. 수치 오차 : CAE 모델 구축 중 수치적 모델링에서 오는 오차
특히 CAE의 오차는 프로그램(솔버, Solver)에서 발생하는 수학 오차, 수치 오차는 일반적인 문제에 대해서 아주 작은 수준의 오차만을 발생시키지만 개념 오차의 크기 수준은 충분히 훈련되지 않은 엔지니어로부터 천차만별 수준으로 발생할 수 있습니다. CAE 엔지니어는 실제 물리 현상을 프로그램 속에 모델링 하는 과정에서 아래와 같은 오차를 만들 수 있습니다.
결국 CAE의 오차는 다수의 경우에 CAE 엔지니어에게 충분한 교육과 훈련 과정을 거칠 수 있도록 지원함으로써 해결할 수 있는 가능성이 매우 높습니다.
CAE와 시험을 비교했을 때 CAE를 활용함으로써 얻을 수 있는 장점이 더 많기 때문에 최근 중소, 중견 기업에서도 CAE를 도입하기 위해 적극적으로 프로그램을 도입하고 CAE 엔지니어를 양성하기 위해 노력하고 있습니다.
Part 3. CAE 해석 모델 검증 기술
일반적으로 좋은 결과의 CAE 해석을 수행하기 위해서는 결국 CAE 엔지니어가 해석 모델에 대해 정의하고 검증하고 개선을 반복해야 합니다.
Part 4. CASE Study
이번 세미나 영상에서는 스마트폰 LCD의 파손 성능 예측, 압전 에너지 수확을 위한 복합재 모델 보정, 타이어 패턴 설계 검증, 스마트폰 LCD 지지 설계 별 성능 검증 사례를 통해 CAE 엔지니어가 좋은 결과를 얻기 위해 CAE 모델링을 어떻게 수행하였는지 함께 알아볼 수 있습니다.
😥 미리 보기는 여기까지!
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