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Simcenter FLOEFD 2306 새로운 기능 및 개선사항

안녕하세요, 델타이에스입니다.

Simcenter FLOEFD의 신규 버전(2306)을 아래와 같이 소개 드립니다.

 

모델 복잡도(complexity) – 전자기기의 열분석



IGBT 컴팩트 모델


차량 전동화부터 재생 가능 에너지까지의 전력 전자기기 응용에서는 종종 전력반도체의 개별 소자 또는 모듈이 포함됩니다. 전력 스위칭을 위한 많은 전력 모듈의 핵심에는 SiC MOSFET 및 GaN 기반 장치의 증가된 채택에도 불구하고 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistors)가 여전히 주도적인 역할을 하고 있습니다. IGBT는 신뢰성 있는 성능을 보장하기 위해 온도를 정확하게 모델링하는게 중요합니다.

주로 정상상태(strady state)에서 개별 소자를 시뮬레이션하기 위한 일반적인 열 모델링 접근 방식 중 하나는 2R(Two Resistor)방법입니다. 그러나 일반적인 2R 모델링 접근 방식에서는 파워 세팅이 상수 값으로 설정되거나 간단한 방정식으로 결정됩니다. 이러한 방식은 IGBT와는 잘 맞지 않으며 IGBT의 전력은 전기 손실에 따라 변동하며 비선형 전류-전압 특성을 사용하여 더 정확하게 예측됩니다. Simcenter FLOEFD 2306의 새로운 솔루션은 비선형 전류-전압 특성곡선을 사용하여 열원을 결정하기 위해 전기 요소와 2R 컴포넌트의 조합입니다. 이로써 더 정확한 결과를 얻을 수 있습니다.


IGBT 컴팩트 모델의 작동방법: 현재 반복계산에서 정션온도을 얻고, 이를 사용하여 I-V(current-voltage)차트에서 IGBT전력을 예측하며, 이를 2R을 열원으로 적용하는 방식으로 동작합니다 짧은 영상으로 IGBT 컴팩트 모델의 설정, 후처리 및 인스턴싱 옵션(동일한 IGBT를 반복사용) 과정을 볼 수 있습니다.



BCI-ROM추출을 위한 기준 온도

BCI-ROM(Boundary Condition Independent Reduced Order Modeling)을 추출할 때 모든 소재에 대해 자동으로 일정한 값이 얻어지도록 하기 위해 새로운 참조 온도가 도입되었습니다.


BCI-ROM은 3D 열전도 모델에서 빠른 해결을 위해 생성된 축소 차수 모델로, 어떤 열 모델링 환경에서도 정확도를 유지하는 기술입니다. BCI-ROM 기술은 Simcenter Flotherm 전자기기 냉각 소프트웨어에서 파생된 업계 최초의 열 디자인 워크플로 기술로, 현재 빠르고 정확한 열 모델이 과도상태 분석을 지원하는 데 매우 가치 있으며, Simcenter FLOEFD에서 다음 형태로 제공됩니다:


Matrices(MATLAB® 또는 GNU Octave와 같은 툴에서 솔루션을 위한)


VHDL-AMS(회로 시뮬레이션 도구인 PartQuest Explore 또는 Xpedition AMS와 같은 툴에서 전기열 모델링을 위한)


FMU(Simcenter Amesim 및 Simcenter Flomaster와 같은 FMI (Functional Mockup Interface)를 지원하는 툴로 시스템 시뮬레이션을 위한)


재료가 온도 의존적 특성을 갖는 모델의 경우, 모든 의존성을 상수 값으로 대체해야 하는 추가 단계가 있었습니다. 하지만 BCI-ROM을 사용하면 내보내기 설정에서 기준 온도 구현이 가능하여 보다 간소화된 프로세스(streamlined process)를 통해 모든 재료에 대한 종속성에서 일정한 값(constant values from dependencies)을 자동으로 얻을 수 있습니다. Simcenter FLOEFD 에서 생성된 BCI-ROM 사용 사례를 아래와 같이 소개 드립니다. (링크) 회로 시뮬레이션을 위한 VHDL-AMS 형식 BCI-ROM 1D 시스템 시뮬레이션에서 FMU 형식의 BCI-ROM 사용 전기 자동차 모델



컴포넌트 탐색기: 컴포넌트 목록 내보내기 및 가져오기


이제 Microsoft Excel을 통해 대량의 전자 부품 재료 및 전력과 같은 부품 속성을 관리할 수 있습니다. 컴포넌트 속성을 Excel로 내보낸 다음 편집하고 다시 가져올 수 있습니다. 내보낸 목록의 컴포넌트 순서는 기존에 설계된 계층구조를 따릅니다.


편집할 수 있는 속성은 다음과 같습니다: 구성 요소 재질, 볼륨 소스 값, 2R 컴포넌트(라이브러리 및 전원의 인스턴스), LED 컴포넌트 (라이브러리 및 현재 인스턴스)




모델 복잡도(complexity) – 전자기기의 멀티피직스


Simcenter FLOEFD와 Simcenter NASTRAN 비선형 솔버의 연결


전자기기 및 기타 분야의 많은 구조해석 응용 프로그램에는 비선형 솔버 기능이 필요합니다. 드디어 Simcenter FLOEFD와 NASTRAN 비선형 구조 솔버가 서로 연동 가능해졌습니다. 즉, Simcenter FLOEFD 내에서 비선형 해석 시뮬레이션을 위한 새 프로젝트를 구성하고 동일한 GUI환경* 내에서 모두 해석하고 결과를 볼 수 있습니다.


* Simcenter FLOEFD 와 연결하고 작동하려면 Simcenter NASTRAN의 설치 및 별도 독립 라이센스가 필요합니다 .


Simcenter FLOEFD 내에서 NASTRAN 비선형 솔버를 사용하여 시뮬레이션을 연결하고 구성하는 단계를 보여줍니다 .




구조 해석: 대변형 모델링(large displacement modeling)


형상의 대변위로 인한 구조적 비선형 동작을 고려하기 위해 Simcenter FLOEFD 2306은 이제 Simcenter NASTRAN의 iterative Solver 401 비선형 기능을 활용합니다. 아래 동영상에서 관련 단계를 살펴볼 수 있습니다.




구조 해석: 공차(Tolerance) 기반의 접촉(Contact)


구조 해석 전문가를 위한 중요한 전처리 단계에는 바디가 겹치거나 바디 사이에 간격이 있어서 바디의 표면에 대한 접촉을 정의하는 것이 포함됩니다. 다른 시뮬레이션 도구를 사용하면 시간이 많이 걸릴 수 있습니다. 특히 형상이 이상적이지 않은 상황에서는 추가 형상 준비가 필요 합니다. Simcenter FLOEFD 2306 에서 사용자는 이제 자동으로 생성된 접촉기능을 활용할 수 있습니다.

복잡한 기하학을 갖는 자동차 헤드램프의 주파수 분석입니다. 이 헤드램프에는 내부 전자 기기가 있고, 라이트 커넥터가 볼 조인트를 사용하여 부착됩니다. 구와 같은 구형 접촉은 결과에 상당한 영향을 미치지만, 볼 조인트의 비이상적인 형상은 추가 형상의 준비가 필요합니다. 정확한 분석을 위해서는 구형 접촉을 고려하는 것이 필요하지만 일반적으로 전처리에 몇 가지 과제와 시간을 투자해야 합니다. 이제 Simcenter FLOEFD 2306 공차 기반 접촉 자동 생성을 사용하여 이러한 접촉을 훨씬 더 쉽게 생성할 수 있습니다 . 아래 비디오는 이 새로운 기능을 사용하는 단계를 보여줍니다.



구조 해석 : 로컬 메시에서 사용자 지정의 최대 종횡비 설정 – 효율적으로 얇은 두께를 가지는 형상 모델링이 가능

구조해석의 효율성을 위해 PCB와 같은 두께가 얇은 적층판이나 얇은 형상을 유한요소로 모델링할 때에 더 높은 종횡비를 갖는 것이 계산상 유리합니다. 이제 사용자는 구조 메시 설정에서 특정 바디에 대한 최대 종횡비(HEX요소를 사용하여 심지어 1:100의 종횡비에서도 높은 정확도를 얻음)를 지정할 수 있습니다. 메시 종횡비를 설정하는 단계는 다음 짧은 비디오에 설명되어 있습니다.




구조 해석: 모드 해석(modal frequency analysis)의 진동수를 골(Goals)로 지정


Simcenter FLOEFD 2306에서는 모달 해석이 향상되었습니다. 이제 모달 해석의 결과인 고유진동수를 해석의 골로 설정할 수 있으므로 파라메트릭 스터디 또는 최적화를 위한 목적 함수로 사용할 수 있으므로 설계 공간을 더 많이 탐색할 수 있습니다.





Go Faster



스마트 셀(Smart Cell)의 메시 생성 속도 증가 및 최적화


스마트셀의 카테시안 메시 생성기에대한속도 향상과 최적화의 예시가다양하게있습니다. 서로 다른 격자수와 본체 부피를 가진 모델에 대한 것입니다. 메시생성 속도 측면에서, 10~20백만개의격자모델의 경우에 CPU 32코어에서 2306버전이 2205 버전의 경우보다약 9~12배 더 빠른 성능을 제공합니다. 이는 이전 버전인 2205에서는 3~7배 정도에 불과한 개선을 보였습니다.이는 버전 간에약 2~3배 더 빠른 중요한 향상입니다.


메시 파일의 크기 최적화 및 메시 파일의 읽기/쓰기 시간이 향상되었습니다. 이제 메시 파일의 쓰기 시간이 크게 단축되었습니다.



EDA Bridge에서 PCB 데이터 읽어오기 및 Smart PCB 생성의 속도 향상


EDA Bridge의 데이터를 읽어오기 및 Smart PCB 생성의 속도가 크게 향상되었으며, Smart PCB 편집 후에 업데이트 시간도 단축되었습니다. 아래 표에서 버전 2205와 Simcenter FLOEFD 2306 사이의 Smart PCB 읽어오기 및 메시 생성에 대해서 약54백만개의 노드가 있는 PCB사례에서 약 6배 이상으로 빨라진 것을 볼 수 있습니다. 따라서 2306 버전에서는 열해석 워크플로우를 가속화시켜서 긴급한 프로젝트 일정 내에 더 많은 PCB 설계를 평가할 수 있도록 도와줍니다.



Stay Integrated



Simcenter 3D용 Simcenter FLOEFD

Simcenter FLOEFD 2306: 토큰 기반 라이선스를 통한 Simcenter 3D 용 Simcenter FLOEFD


Simcenter FLOEFD는 Simcenter 3D 사용자를 위한 토큰 기반 라이선스를 통해 제공됩니다 . Simcenter FLOEFD SC는 Simcenter 3D 의 다중 물리 데스크탑 인터페이스에서 Simcenter FLOEFD의 전산유체역학 기능의 실행이 가능합니다. Simcenter FLOEFD SC는 사용자에게 익숙한 Simcenter 3D 인터페이스 내에 유동분석 탭으로 나타납니다. Simcenter FLOEFD SC는 기본 모듈, 전자기기 모듈(Electrics Module), LED조명 모듈(LED Module)의 3가지 제품으로 구성됩니다.



Teamcenter FLOEFD 항목의 사용자 정의


Xcelerator의 일환으로 제품의 수명 주기 관리 작업에 대한 통합으로 CAD에 내장된 CFD의 연결을 개선하고 고객이 Digital Twin 및 Digital Thread 목표를 추구할 수 있도록 지속적으로 고객 피드백을 반영하고 있습니다.

Teamcenter와의 향상된 통합을 위해 Simcenter FLOEFD 데이터 모델은 이제 XML파일 형식으로 저장됩니다. 이는 데이터 모델을 사용자 정의하고 고객이 설정한 워크플로우에 보다 쉽게 통합할 수 있는 기능을 지원합니다. 기본 데이터 모델이 포함된 파일이 버전과 함께 배포되므로 이를 읽거나 편집한 후 다시 FLOEFD에 적용할 수 있습니다. 데이터 모델이 포함된 XML 파일은 프로그램 데이터 폴더에 로컬로 저장되며 Teamcenter에도 저장할 수 있습니다.



FMU 사용을 위한 확장된 옵션: Linux에서 FMU 실행


모델 지오메트리를 FMU에 포함하는 새로운 옵션을 통해서 플랫폼에 독립적이 됩니다. FLOEFD에서 내보낸 FMU는 플랫폼에 독립적인 단위로 컴파일되므로 Linux에서 Amesim과 공동 시뮬레이션을 수행할 수 있습니다. 또한, 다른 소프트웨어가 Linux를 지원하는 경우에 FMU를 가져와서 Linux에서 FLOEFD 솔버를 원격으로 실행하는 것도 가능합니다.


Simcenter FLOEFD 2306 의 새로운 Siemens SALT 라이선스


모든 Siemens 제품 내에서 고객을 위한 라이선싱을 단순화하고 향상하기 위한 다양한 레거시(Lagacy) 라이선스 시스템의 지속적인 통합의 일환으로 Simcenter FLOEFD는 이제 Siemens Licenser Server 2.2.0.0에서 SALT(Siemens Advanced Licensing Technology)를 지원합니다. 고객은 Siemens 라이센스 서버로 업그레이드할 때 기존 라이센스를 사용할 수 있습니다. Simcenter FLOEFD 2306에는 라이선스 관리자 업그레이드가 필요합니다. 자세한 내용은 지원 센터 및 릴리스 하이라이트 문서를 참조하세요.


출처 : 지멘스

지금 바로 1달 무료 평가판을 통해 Simcenter 제품의 놀라움을 경험하세요

 

저희 델타이에스는 Simcenter FLOEFD를 위한 다수의 전문가가 항상 고객 지원에 최선을 다하고 있습니다.


제품 관련 문의는 아래와 같이 부탁드립니다.

070-8255-6001 또는 홈페이지내 1:1 문의하기

(연락처 남겨주시면 빠른 답변이 가능합니다.)


감사합니다.

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