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CAE

CAE-사출성형해석(Moldflow)18

by 뭉형 2022. 5. 22.

냉각의 설계 : 기본적으로 냉각 시스템은 Dual-domain과 같이 curve를 이용한 1D beam 요소를 형상화한다. 3D 해석을 위한 냉각 설계는 Dual-domain mesh 또는 3D mesh 생성 단계에 관계없이 수행하여도 무방하다. 이것은 냉각 시스템이 제품 모델과 물리적으로 연결되지 않기 때문이다. 공정 조건 설정. 해석 공정 및 해석 순서 선택 : Mesh 형식에 따라는 지원하지 않는 해석 공정들이 있다. 따라서 해석 준비를 시작하기 전에 미리 3D mesh 형식에서 지원하는 해석 공정인가를 점검하여야 한다. 이것은 Mold Process Setup에서 확인 가능하다. 3D 모델이 지원하는 성형 공정은 다음과 같다. Thermoplastics Overmolding. Thermoplastics Injection Molding. Gas-assisted Injection Molding. Reactive Molding. Microchip Encapsulation. Underfill Encapsulation. 해석 공정을 선택한 후에는 "Tasks"에서 해석 순서를 선택하여야 한다. 3D는 관성(Inertia)과 중력(Gravity)을 고려하여 해석을 수행할 수 있는데, 아래 위치에서 그 옵션들을 선택할 수 있다. <<Tasks → Process Settings → Advenced Options → Solver Parameters → Edit → Solver Parameters>>. 관성(Inertia) : 일반적으로 제품이 얇고 수지의 점도가 높은 경우에는 관성에 의한 수지 유동의 영향은 미약하다. 그러나 제품의 두께가 상당하고 수지의 흐름이 빠른 경우는 그 영향을 무시할 수 없다. 중력(Gravity) : 일반적으로 제품이 얇고 수지의 점도가 높은 경우에는 중력의 의한 수지 유동의 영향은 미비하다. 그러나 제품의 두께가 상당하고 수지의 흐름이 느린 경우는 그 영향을 무시할 수 없다. GPU : 그래픽 카드에 CPU처럼 연산을 가능하게 한 장치가 GPU이다. 따라서 GPU와 그래픽 카드의 GPU를 동시에 사용하여 해석을 진행하면 일반적으로 전체 해석 시간이 20% 정도 단축된다. 그러나 GPU 그래픽 카드는 아직 아주 고가이며, CPU의 여러 개 Core를 이용한 병렬 처리를 할 경우에는 오히려 해석 속도가 느려지는 단점이 있다. 병렬 처리(Parallelization) : CPU와 CPU의 코어가 여러 개 있는 경우 이들을 동시에 사용하여 해석을 수행하는 것을 병렬 처리라 한다. 일반적으로 8 thread를 사용하여 해석하면 Single thread을 사용하는 것에 비하여 해석 시간이 약 50% 단축된다. 일반적으로 Automatic 옵션을 사용하는데, 이것은 프로그램이 CPU 사용량을 확인하여 자동으로 해석에 사용할 Core 수를 결정하고, 매 time step 마다 재확인하여 설정을 변경한다. 또한 3D 해석 결과 파일의 크기를 관리하기 위하여 "Intermediate result"의 수를 아래와 같이 제한하고 있다. 보다 상세한 중간 단계의 결과를 확인하려면 그 수를 증가하는 것이 도움이 된다. 참고로 Dual-domain 또는 Midplane의 경우는 "Intermediate result"의 수가 기본적으로 Filling phase와 Packing phase에 각각 20으로 설정되어 있다. Use mesh aggregation and 2nd-order tetrahedral elements 옵션 : 유동해석을 위하여 생성된 6-layer 이상의 3D mesh를 2-layer로 변경하고 또한 4-node tetrahedral 요소를 10-node로 업그레이드하여 변형 해석을 진행한다는 옵션이다. 단 판상형 상의 제품에만 사용하여야 한다. 2D 해석과 다르게 3D 해석은 변형 해석에 상당한 시간이 소요되기 때문에 6-layer의 mesh를 2-layer의 mesh로 변경하여 해석하는 것이 해석 속도 측면에서 유리하다. 그러나 동시에 4-node Tetra mesh를 10-node Tetra mesh로 변경하지 않으면 두께 방향으로 줄어든 node 수에 의하여 유동해석 결과를 mapping에 의하여 충분히 전달받지 못하게 된다. Use mesh aggregation 옵션을 사용하지 않을 경우에는 6-layer를 그대로 사용한다. 이 경우 변형 해석에 소요되는 시간은 약 3배 이상 증가한다. 그러나 이 옵션을 사용하지 않을 경우에는 "Advanced options"에서 "Isolate cause of warpage" 사용하면서 10-node Tetra로 업그레이드하는 것이 유리하다.

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