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KR20080088685A - System and method for automatic cae analysis based on the web - Google Patents

System and method for automatic cae analysis based on the web Download PDF

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KR20080088685A
KR20080088685A KR1020070031221A KR20070031221A KR20080088685A KR 20080088685 A KR20080088685 A KR 20080088685A KR 1020070031221 A KR1020070031221 A KR 1020070031221A KR 20070031221 A KR20070031221 A KR 20070031221A KR 20080088685 A KR20080088685 A KR 20080088685A
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KR
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cae
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user
analysis
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Prior art date
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KR1020070031221A
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조장형
전완호
김연호
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쎄딕(주)
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Publication date
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Abstract

A system and a method for analyzing CAE(Computer Aided Engineering) automatically based on the web are provided to enable any user including a beginner to analyze the CAE easily in a PC based on the web while remarkably reducing expense/time without installing an expensive CAE analysis program. A server(20) processes CAE processing by receiving information from a user PC(10) connected through the Internet and transmits a result value to the user PC. A member information database(30) stores and manages member and system usage information by linking with the server. A conversion information database(40) stores predefined mesh size and boundary condition values of each 3D(Dimensional) CAD(Computer-Aided Design) data property. An analysis information database(50) stores and manages a proper allowance of each analysis type, and a CAE analyzer performs CAE processing by receiving the mesh size and boundary condition value. An output value of the CAE analyzer is transmitted to the user PC when the value calculated by the analyzer is included in the proper allowance.

Description

웹기반의 CAE 자동해석방법 및 그 시스템 {System and Method for automatic CAE analysis based on the web}Web-based CAE analysis method and system {System and Method for automatic CAE analysis based on the web}

도 1은 종래 CAE프로그램을 이용하여 유동장을 해석하는 일반적인 해석과정을 설명하는 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a general analysis process of analyzing a flow field using a conventional CAE program.

도 2는 본 발명에 의한 웹기반의 유동장 자동 해석시스템의 개념적 구성도2 is a conceptual diagram of a web-based automatic flow field analysis system according to the present invention

도 3는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유동소음 자동 해석방법의 과정을 개략적으로 설명한 순서도이다.Figure 3 is a flow chart schematically illustrating a process of the automatic flow noise analysis method according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4은 CAD프로그램에 의해 작성된 3차원 입체 형상의 격자에 속상값을 지정하는 과정을 설명하기 위하여 예시적으로 나타낸 도면이다.FIG. 4 is an exemplary diagram for explaining a process of assigning a fast image value to a three-dimensional three-dimensional grid created by a CAD program.

도 5에 도시한 바와 같이 상기 CAD데이터를 로딩(불어옴)하여 CAE프로그램의 테스터(tester)에 결합하는 과정을 개념적으로 설명한 개념도이다.5 is a conceptual diagram conceptually illustrating a process of loading (loading) the CAD data and combining the CAD data with a tester of a CAE program.

도 6는 본 발명에 의한 방법에 의해 3D 모델링된 팬의 형상에 격자생성이 완료된 상태를 도시한 그림이다.6 is a view showing a state in which the grid generation is completed in the shape of the fan 3D modeled by the method according to the present invention.

도 7은 CAE프로그램에 의해 계산된 유동압력을 기준으로 하여 산출된, 3차원 모델링 형상의 각 부위별 압력 분포도이다. 7 is a pressure distribution chart for each part of the three-dimensional modeling shape calculated based on the flow pressure calculated by the CAE program.

본 발명은 CAD프로그램에 의해 작성된 3차원 입체 형상 데이터를 CAE 프로그램에서 불러들일 때, 각 격자들의 속성값에 대응되는 격자트기값 및 경계조건값을 자동으로 매핑시킴으로써, CAE프로그램에서 제공되는 복잡한 메뉴기능들의 조작입력이 없이도 자동으로 CAE 해석을 가능하도록 제공하는 웹기반의 CAE 자동해석방법 및 그 시스템에 관한 것이다.The present invention provides a complicated menu function provided by a CAE program by automatically mapping lattice values and boundary condition values corresponding to the property values of each grid when the three-dimensional solid shape data created by the CAD program is imported from the CAE program. The present invention relates to a web-based CAE automatic analysis method and system for automatically providing CAE analysis without a user's manipulation input.

일반적으로 CAE(Computer Aided Engineering)는 모든 공학분야에 있어서 개략적인 가상의 모형(Prototype Model)을 대상으로 하여, 목적하는 예상 결과를 얻을 수 있을 것인지를 컴퓨터로 시뮬레이션하는 분석과정으로서, 이러한 CAE 분석과정을 반복적으로 수행하여 만족할 만한 수준이 될 때까지 최적의 모형(design)을 설계하는 분석방법이라 할 수 있다.In general, Computer Aided Engineering (CAE) is a computer simulation of a prototype model that is rough in all engineering fields. It can be called an analysis method that designs the optimal design until it is satisfied by repeatedly performing the method.

대부분의 engineering에서 광범위하게 사용되는 CAE 분석방법으로는 '유한요소법(finite-element method)'을 들 수 있다.The CAE analysis method widely used in most engineering is the 'finite-element method'.

CAE 해석방법에 있어서, 구조물(또는 입체형상)은 내부적으로 연결된 조각(chunk)들로 분할된 요소들의 집합으로 이루어진 모델로 구성된다. 각각의 ㄱ구구성요소(element) 해석을 수행하고 난 뒤, 컴퓨터의 연산수행 결과에 따라 자동적 으로 분석 결과들(출력결과)을 볼 수 있게 한다. In the CAE analysis method, a structure (or solid shape) is composed of a model consisting of a set of elements divided into internally connected chunks. After performing the analysis of each element, the analysis results (output results) can be viewed automatically according to the computational results of the computer.

CAE해석방법론에 있어서, 흔히 유한요소(finite element)의 모델을 구성하는 과정을 예비프로세싱(preprocessing)이라 하고, 해석결과를 그림이나 그래프 등으로 보여주는 것을 사후프로세싱(post-processing)이라 부르기도 한다.In the CAE analysis methodology, the process of constructing a model of finite elements is often called preprocessing, and the process of displaying the analysis results as a picture or graph is called post-processing.

본 발명은 유한요소의 모델을 구성하는 과정에 관한 발명으로서, 응력(stress)의 고려, 변형, 열 교환, 자기장 분포영역, 유체유동, 유동소음 등과 같은 다양한 영역의 문제들을 풀어내기 위해 CAE 해석이 이용되고 있으나, 본 발명의 상세한 설명에서는 유동장을 해석하는 과정을 예로 들어 설명하기로 한다.The present invention relates to the process of constructing a model of finite element. The CAE analysis is performed to solve problems in various areas such as stress consideration, deformation, heat exchange, magnetic field distribution, fluid flow, and flow noise. Although used, the detailed description of the present invention will be described taking the process of analyzing the flow field as an example.

유동장(Flow Field) 및 유동소음(Flow Noise)을 분석하기 위해서는 앞서 설명한 바와 같이, 대상물을 CAD프로그램을 사용하여 3차원 형상으로 모델링하여, 이를 CAE 해석프로그램에서 불러들인 후에, CAE해석프로그램에서 제공되는 메뉴에 따라 모델링된 형상의 각 격자(mesh) 하나하나마다 전부 수작업으로 격자의 크기를 지정하여 입력한다. 그리고, 크기가 설정된 격자 하나하나에 대해 전부 수작업으로 경계조건(boundary condition)(예를 들어, 유속, 압력, 구속조건 등)을 지정하여 입력한다. To analyze the flow field and the flow noise, as described above, the object is modeled in a three-dimensional shape using a CAD program, imported into the CAE analysis program, and then provided in the CAE analysis program. According to the menu, each mesh of the modeled shape is manually inputted by specifying the size of the grid. Then, a boundary condition (for example, flow velocity, pressure, constraint, etc.) is manually input to each of the grids of which size is set manually.

이러한 조건값 입력작업이 완료된 다음 단계로서, CAE(Computer Aided Engineering) 해석프로그램을 실행하여 유동압력을 산출하게 된다. 여기까지의 과정을 일반적으로 "유동장 해석" 또는 줄여서 "유동해석"이라고 한다.(이하 같다.)As the next step after the input of the condition value, the flow pressure is calculated by executing the computer aided engineering (CAE) analysis program. The process up to this point is generally referred to as "flow analysis" or "flow analysis" for short.

종래의 일반적으로 이루어지고 있는 유동 해석과정을 도 1에 간략히 도시하였다.The flow analysis process that is generally performed in the prior art is briefly shown in FIG.

이와 같은 과정으로 이루어지는 시뮬레이션 해석의 경우에는 CAE해석프로그램을 실행한 상태에서 모델 형상의 각 격자(mesh)의 크기를 설정 입력하는 작업과 각 격자들의 경계조건을 설정하는 작업이 매우 번거로울 뿐만 아니라 고도의 전문적 지식이 요구되기 때문에 사용상의 한계성이 있다.In the case of the simulation analysis which is performed in this way, it is very cumbersome to set the size of each mesh of the model shape and to set the boundary condition of each grid while executing the CAE analysis program. There is a limitation in use because professional knowledge is required.

또한 CAE프로그램이 없이는 이러한 해석작업이 불가능하기 때문에, 많은 비용을 들여 CAE프로그램을 구입해야 하는 경제적 부담을 안고 있는 것이 영세 중소기업의 어려운 현실이다.In addition, since this interpretation is impossible without the CAE program, it is difficult for small and medium-sized businesses to have the economic burden of purchasing the CAE program at a high cost.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 것으로, 사용자PC에 고가의 CAE해석프로그램을 설치할 필요 없이, 비용과 시간을 획기적으로 절감하면서도 웹기반에서 초보자를 포함하여 누구나 손쉽게 사용할 수 있는 웹기반의 CAE 자동해석방법 및 그 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to improve the above problems, without having to install expensive CAE analysis program on the user PC, web-based CAE that can be easily used by anyone, including beginners on the web, while dramatically reducing the cost and time An object of the present invention is to provide an automatic analysis method and a system thereof.

본 발명의 또 다른 목적 및 장점들은 하기에서 상세하게 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 충분히 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 기재된 구성요소 및 이들의 조합에 의해 실현될 수 있다.Further objects and advantages of the present invention will be described in detail below, and will be fully understood by the embodiments of the present invention. In addition, the objects and advantages of the present invention can be realized by the components described in the claims and combinations thereof.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 웹기반의 CAE 자동 해석방법은, In order to achieve the above object, the web-based CAE automatic analysis method according to the present invention,

사용자가 PC에 CAE 해석프로그램을 설치하여, 이 CAE 해석프로그램에서 제공되는 격자 조건값과 경계조건값을 직접 입력하던 종래의 방식에서 탈피하여,The user installs the CAE analysis program in the PC and escapes the conventional method of directly inputting the grid condition value and boundary condition value provided by the CAE analysis program.

사용자 PC(10)에서 CAD프로그램으로 3D 형상 데이터의 각 격자에 대해 기 정의된 규칙에 따라 속성값이 부여된 3D데이터를 모델링한 후, 인터넷을 통해 본 발명에 의한 CAE 자동해석시스템의 서버(20)에 접속하고, 상기 3차원 모델링 데이터를 업로드한 후에 상기 서버(20)에 탑재된 CAE프로그램 실행명령을 상기 서버(20)로 전송하면, 실행명령을 인식한 상기 서버(20)는 업로드된 3차원 모델링 데이터의 격자 속성값들(properties)을 기준으로 변환정보DB(40)로부터 속성값(properties)에 해당하는 격자 크기값(mesh size)과 경계 조건값들(boundary condition)을 자동 매핑시켜 CAE프로그램을 실행하고, 그 결과값을 사용자측 PC(10)로 전송하여 사용자PC에 디스플레이되도록 하는 것을 특징으로 한다.After modeling the 3D data to which the attribute value is given according to a predetermined rule for each grid of the 3D shape data by the CAD program on the user PC 10, the server of the CAE automatic analysis system according to the present invention via the Internet (20) ) And the CAE program execution command mounted on the server 20 is transmitted to the server 20 after uploading the 3D modeling data, the server 20 recognizing the execution command is uploaded 3. Based on the grid property values of the dimensional modeling data, CAE is automatically mapped from the transformation information DB 40 to the mesh size corresponding to the property and the boundary condition. The program is executed, and the result value is transmitted to the user side PC 10 so as to be displayed on the user PC.

또한, 이러한 해석방법을 구현하기 위한 본 발명에 의한 웹기반의 CAE 자동 해석시스템은, In addition, the web-based CAE automatic analysis system according to the present invention for implementing such an analysis method,

사용자 PC(10)와; 상기 사용자PC(10)와 통신망에 의해 접속되어 사용자PC의 요청에 의한 정보를 입력받고, 소정의 프로세서를 수행하며, 그 결과값을 상기 사용자PC로 전송하는 서버(20)로 구성되는 웹 기반의 시스템에 있어서, 상기 서 버(20)와 연동되며, 회원정보 및 시스템 사용정보 등이 저장되고 관리되는 회원정보DB(30)와; 3차원 CAD데이터의 속성값들(properties) 마다 격자의 크기값과 경계 조건값이 미리 정의된 변환정보DB(40)와; 격자크기값 및 경계조건값을 입력받아 CAE 프로세싱을 수행하는 CAE 해석부와; 상기 CAE 해석부에 의해 해석된 결과값을 사용자PC(10)로 전송하는 전송부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.A user PC 10; A web-based system comprising a server 20 connected to the user PC 10 by a communication network to receive information at the request of the user PC, perform a predetermined processor, and transmit the result value to the user PC. In the system, the member information DB 30 is interlocked with the server 20 and stores and manages member information and system usage information; A transformation information DB 40 in which a grid size value and a boundary condition value are defined for each property value of the 3D CAD data; A CAE analysis unit which receives the grid size value and the boundary condition value and performs CAE processing; Characterized in that the transmission unit for transmitting the result value analyzed by the CAE analysis unit to the user PC (10).

여기서, 상기 속성값(property)은 3D CAD프로그램에서 제공되고 있는 공지의 메뉴로서, 3D CAD프로그램에서 3차원 형상의 모델링 과정에서 각 격자(mesh)들에 부여하는 레이어 네임(layer name) 또는 색상(color) 등과 같은 정보를 의미한다.Here, the property value is a well-known menu provided in a 3D CAD program, and a layer name or color (a layer name) or color (a color) assigned to each mesh during a 3D shape modeling process in the 3D CAD program is provided. color).

본 발명에 따른 웹기반의 CAE 자동 해석방법 및 시스템은, 사용자PC(10)에는 CAD프로그램과 인터넷에 접속할 수 있는 통신환경만 구비된다면, 별도의 CFD프로그램이 없이 그리고 어렵고 많은 시간이 소요되는 격자 크기값 설정 및 경계조건값의 설정작업 없이도, 본 발명에 의한 CAE 자동 해석시스템에 접속함으로써 신속하고 정확한 결과값을 얻을 수 있다.Web-based CAE automatic analysis method and system according to the present invention, if the user PC 10 is provided with only a CAD environment and a communication environment that can be connected to the Internet, without a separate CFD program and difficult and time-consuming grid size It is possible to obtain a fast and accurate result value by connecting to the CAE automatic analysis system according to the present invention without setting the value and setting the boundary condition value.

이하에서는, 본 발명에 의한 웹기반의 CAE 자동 해석시스템을 보다 구체적으로 설명하기 위하여, 유동장을 해석하는 CAE 해석시스템을 예로 들어 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, in order to describe the web-based CAE automatic analysis system according to the present invention in more detail, a CAE analysis system for analyzing a flow field will be described in detail.

도 2는 웹 기반에서 유동장을 해석하는 CAE 해석시스템의 개념적 구성도를 도시한 것이며, 도 3a는 본 발명에 의한 웹기반의 CAE 자동 해석방법의 개략적인 플로우차트를 도시한 것으로서, Figure 2 shows a conceptual diagram of a CAE analysis system for analyzing the flow field on the web-based, Figure 3a is a schematic flowchart of a web-based CAE automatic analysis method according to the present invention,

먼저, 웹에 접속하여 회원 인증단계를 거치게 된다. 회원 인증단계는 공지의 방법으로 충분히 구현될 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다. 다만, 본 발명에 의한 시스템의 서비스를 제공하기 위한 영업형태로서, 회원들에 한정하여 본 발명에 의한 서비스를 제공하되, 시스템 사용횟수를 기준으로 비용을 부과하는 경우에는 회원의 인적정보 이외에도 시스템 사용정보(사용횟수, 접속횟수 등)까지 상기 회원정보DB에 포함되어 관리될 것이다.First, access to the web is a member authentication step. Since the member authentication step can be sufficiently implemented in a known method, a detailed description thereof will be omitted. However, as a form of business for providing a service of the system according to the present invention, the service according to the present invention is limited to members, but in the case of charging a fee based on the number of times of use of the system, the system is used in addition to the personal information of the member. Information (number of times, number of times of access, etc.) will be managed by being included in the member information DB.

다음 단계로서, 상기 서버(20)는 사용자PC(10)로부터 3D 형상 데이터의 각 격자에 대해 기 정의된 규칙에 따라 속성값이 부여된 3D 모델링 데이터를 전송받는 데이터 입력단계를 거치게 된다. 상기 데이터 입력단계에서는 전송받은 상기 3D 모델링 데이터를 저장하는 프로세서를 포함하는데, 회원이 본 발명에 의한 자동 해석시스템을 이용하여 해석한 이력정보와 그 결과값을 해당 회원에게 제공하기 위해서는 상기 데이터 입력단계에서는 전송받은 상기 3D 모델링 데이터를 저장하여 관리할 필요가 있기 때문이다.As a next step, the server 20 goes through a data input step of receiving 3D modeling data given an attribute value according to a rule defined for each grid of 3D shape data from the user PC 10. The data input step includes a processor for storing the received 3D modeling data, in order to provide the member with the history information and the result value analyzed by the member using the automatic analysis system according to the present invention. This is because it is necessary to store and manage the received 3D modeling data.

그 다음 단계로서, 서버(20)에 탑재된 CAE프로그램을 실행하고, 상기 데이터 입력단계에 의해 전송받은 CAD데이터를 상기 CAE프로그램에서 open(읽어들임)하되, 각각의 속성값들(properties) 마다 격자의 크기값과 경계 조건값이 저장된 변환정보DB로부터 격자 크기값과 경계 조건값들을 읽어 들여 격자 크기값과 경계 조건값을 자동으로 설정하는 자동설정단계와; CAE프로그램의 실행에 의해 결과값(도 2 및 도 3에 도시된 실시예의 경우에는 유동압력 변화값)을 산출하는 결과 산출단계와; 3D 형상모델의 각 격자마다 상기 결과값에 해당하는 색상을 상기 모델에 부여하여 상기 사용자PC(10)로 전송하는 결과 전송단계로 구성된다.As a next step, the CAE program mounted on the server 20 is executed, and the CAD data received by the data input step is opened (readed) in the CAE program, and the grids are provided for each property value. An automatic setting step of automatically reading the grid size value and the boundary condition value from the conversion information DB in which the size value and the boundary condition value are stored, and automatically setting the grid size value and the boundary condition value; A result calculating step of calculating a result value (flow pressure change value in the case of the embodiments shown in Figs. 2 and 3) by executing the CAE program; Each grid of the 3D shape model is composed of a result transmission step of transmitting the color corresponding to the result value to the model to the user PC (10).

더욱 바람직하게는 수행하고자 하는 CAE 해석의 적용분야(또는 분석 종류)별로 적정한 허용값을 분석정보DB(50)에 저장하여 관리할 수 있도록 구성하여, 상기 결과 산출단계에 의한 결과값을 사용자PC로 전송하는 한편, 이 결과값이 적정한 허용범위 이내에 해당하는지 여부를 비교 판단하여 그 결과를 사용자PC로 전송함으로써, 고도의 전문 지식이 없는 초보 사용자(실험자)에게 유용한 정보를 제공하도록 구성된다. 상기 분석정보DB(50)는 전문가의 검증에 의해 미리 구축할 수 있기 때문에, 사용자들에게 결과의 적정성 여부에 대하여 객관적이고 정확한 판단을 제시할 수 있을 뿐만 아니라, 결과값의 부적정 원인까지도 제공할 수 있도록 구현될 수도 있다. 도 3b는 이와 같은 적정설계 여부를 판단할 수 있는 정보를 제공하는 단계를 포함하고 있는 웹기반의 CAE 자동 해석방법의 개략적 플로우차트를 도시한 것이다.More preferably, an appropriate allowable value for each application field (or analysis type) of CAE analysis to be performed may be stored and managed in the analysis information DB 50, and the result value by the result calculation step may be stored in the user PC. On the other hand, it is configured to provide useful information to a novice user (experimental) who does not have a high level of expertise by comparing and determining whether the result value falls within an appropriate allowable range and transmitting the result to the user PC. Since the analysis information DB 50 can be built in advance by the expert's verification, not only can an objective and accurate judgment be presented to users as to whether the result is appropriate, but also an inadequate cause of the result can be provided. It may also be implemented. Figure 3b shows a schematic flowchart of a web-based CAE automatic analysis method comprising the step of providing information to determine whether such a proper design.

상기 속성값(property)으로는 3D CAD프로그램에서 3차원 형상의 모델링 과정에서 각 격자(mesh)들에 부여하는 레이어 네임(layer name) 또는 색상(color) 중의 어느 하나 또는 이 두 속성값을 조합하면 더욱 효과적으로 이용할 수 있다. As the property value, any one of a layer name or color assigned to each mesh in a 3D CAD modeling process in a 3D CAD program, or a combination of the two property values It can be used more effectively.

즉, 예를 들어 새로운 형상의 팬 또는 프로펠러가 야기하게 될 소음을 사전에 미리 예측하기 위해서는 해석 대상물의 형상을 CAD프로그램에 의해 3차원 형상으로 모델링하게 되는데, 이 작업과정에서 각 격자마다 속성값을 부여하게 되는데, 특정 부위별로 특정한 색상(미리 정의된 규칙에 따름)을 부여한다. CAD프로그램에서 3차원 입체형상을 그리는 작업에 있어서 격자에 색상이나 레이어 네임(layer name)을 부여하는 작업은 적어도 CAD프로그램 사용자에게는 매우 쉽고 간단한 작업이며, 일반화되어 있는 작업에 불과하다. 도 4는 CAD프로그램에 의해 작성된 3차원 입체 형상의 격자에 속성값이 지정된 상태를 설명하기 위하여 예시적으로 나타낸 도면이다.That is, for example, in order to predict in advance the noise that a new shape fan or propeller will cause, the shape of the analysis object is modeled as a three-dimensional shape by a CAD program. It assigns a specific color (according to predefined rules) for each specific part. In drawing a three-dimensional solid shape in a CAD program, assigning a color or layer name to a grid is very easy and simple, at least for the CAD program user, and is a general task. FIG. 4 is an exemplary view for explaining a state in which attribute values are assigned to a three-dimensional three-dimensional grid created by a CAD program.

본 발명에서는 특정한 레이어네임(layer name) 또는 색상(color)별로 CAE프로그램에서 요구되는 정보(격자크기값, 경계조건값)들을 미리 데이터베이스화하여 변환정보DB에 저장하여, 도 5에 도시한 바와 같이 상기 CAD데이터를 로딩(open, 불어옴)하여 CAE프로그램의 테스터(tester)에 결합한 후에, CAD데이터에 저장되어 있는 레이어네임 또는 색상에 해당하는 정보에 근거하여 상기 변환정보DB로부터 CAE해석프로그램에서 필요로 하는 격자(mesh)의 크기값 및 각종 경계 조건값(유속, 압력, 구속조건 등)을 읽어들여 자동으로 생성일 수 있도록 구성한 것에 특징이 있다. In the present invention, the information (lattice size value, boundary condition value) required by the CAE program for each specific layer name or color is previously databased and stored in the conversion information DB, as shown in FIG. After loading (opening and blowing) the CAD data and combining it with a tester of the CAE program, it is necessary for the CAE analysis program from the conversion information DB based on the information corresponding to the layer name or color stored in the CAD data. It is characterized in that it is configured to automatically generate by reading the size value of the mesh and various boundary condition values (flow velocity, pressure, constraint conditions, etc.).

이와 같은 과정에 의하여, CAD데이터의 형상정보와 속성값에 의해 자동으로 CFD해석프로그램에서 필요로 하는 격자(mesh)의 크기값을 자동으로 생성함과 동시에, 해석의 목적(구조해석, 응력해석, 열해석, 유체해석 등)과 제품의 특성에 따라 결정되는 각종 경계 조건값(외력, 자중, 온도, 유속, 압력, 구속조건 등)이 자동으로 생성되기 때문에, 종래와 같이 CFD해석 프로그램에서 제공되는 메뉴와 명령어들에 의해 각각의 격자들마다의 크기값 입력, 각종 경계 조건값을 일일이 입력할 필 요가 없게 된다. 따라서, 각각의 격자들마다의 크기값과 경계 조건값에 관한 고도의 전문적 지식이 없는 초보자들도 쉽고 빠르게 CAE 해석을 위한 준비를 완료하게 된다. Through this process, the size of the mesh required by the CFD analysis program is automatically generated based on the shape information and attribute values of the CAD data, and the purpose of the analysis (structural analysis, stress analysis, Since various boundary condition values (external force, self-weight, temperature, flow rate, pressure, restraint conditions, etc.) determined according to the characteristics of the product and thermal analysis, fluid analysis, etc.) are automatically generated, The menus and commands eliminate the need to enter size values for each grid and input various boundary condition values. Therefore, even beginners who do not have a high level of expertise on the size and boundary conditions for each grid can easily and quickly prepare for CAE analysis.

유동해석의 경우를 예로 들어 설명하면, 해석 대상물을 CAD프로그램에 의해 3차원 형상으로 모델링하는 과정에서, 날개의 부위별(끝단부, 전방부, 후방부, 중앙부 등)로 어떤 색상과 어떤 레이어 네임을 부여할 것인지, 그리고 압력, 거리, 구속조건 등에 관한 각 경계조건에 대해, 사전에 미리 정의된 규약(protocol, 기준)이 당연히 작업자에게 제시되어야 하며, 레이어 네임 및 색상에 해당하는 격자 크기값 및 경계조건값이 데이터베이스화되어 제공되어야 한다.In the case of the flow analysis as an example, in the process of modeling the analysis object into a three-dimensional shape by a CAD program, a certain color and a certain layer name for each wing part (end, front, rear, center, etc.) For each boundary condition regarding pressure, distance, constraints, etc., a predefined protocol must of course be presented to the operator, and the grid size corresponding to the layer name and color, and Boundary condition values should be provided in a database.

물론, CAD프로그램에 의한 3차원 형상 모델링에 요구되는 상기 규약은, 본 발명에 의한 해석방법 실행 프로그램의 사용설명서에 당연히 포함될 것이다.Of course, the above rules required for the three-dimensional shape modeling by the CAD program will naturally be included in the instruction manual of the analysis method execution program according to the present invention.

도 5는 본 발명에 의한 방법에 의해 3D 모델링된 팬의 형상에 격자생성이 완료된 상태를 도시한 그림이다.5 is a view showing a state in which the grid generation is completed in the shape of the fan 3D modeled by the method according to the present invention.

도 6은 본 발명에 의한 방법에 의해 3D 모델링된 팬의 형상에 격자생성이 완료된 상태를 도시한 그림이다.6 is a diagram illustrating a state in which the grid generation is completed in the shape of the fan 3D modeled by the method according to the present invention.

상기와 같은 과정에 의해 CAE 해석 실행을 위한 준비(격자 크기값 생성 및 경계 조건값의 자동설정단계)가 완료되면, CAE 프로세싱을 수행하는 CAE 해석프로그램에 의해 결과값을 산출하게 된다. 상기 결과값 산출단계는 공지의 CAE 해석프 로그램에 의해 수행되는 과정이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. When the preparation for the CAE analysis execution (the grid size value generation and the automatic setting of the boundary condition value) is completed by the above process, the result value is calculated by the CAE analysis program which performs CAE processing. Since the result calculation step is a process performed by a known CAE analysis program, a detailed description thereof will be omitted.

도 7은 CAE프로그램에 의해 계산된 결과값(유동압력 분석 결과값을 예시적으로 도시함)을 기준으로 하여 산출된, 3차원 모델링 형상의 각 부위별 압력 분포도로서, 도 7의 (a)는 날개의 전방 가장자리(Toe Edge)에 높은 압력이 분포된 결과를 그림으로 표현된 것이며, 도 7의 (b)는 날개의 끝단부(Tip)에 인접한 날개 면에 높은 압력이 분포된 결과를 그림으로 표현된 것이며, 도 7의 (c)는 날개의 끝단(Tip)에 높은 압력이 분포된 결과를 그림으로 표현된 것이며, 도 7의 (d)는 날개의 전방 가장자리(Toe Edge)와 날개와 축수의 경계부에 높은 압력이 분포된 결과를 그림으로 표현된 것이다.FIG. 7 is a pressure distribution chart for each part of the three-dimensional modeling shape calculated based on the result value calculated by the CAE program (shown as a result of the flow pressure analysis example), and FIG. Fig. 7 (b) shows the result of high pressure being distributed on the wing surface adjacent to the tip of the wing. Figure 7 (c) is a graphical representation of the result of the distribution of high pressure on the tip of the wing (Tip), Figure 7 (d) is the front edge (Toe Edge) of the wing (wing) and the number of axes The result of the distribution of high pressure at the boundary of is represented graphically.

만약, 날개의 특정 부위에 대하여 보다 정확한 해석결과가 필요한 경우에는 격자의 크기값(mesh size)를 낮추어서 다시 상기한 과정들을 실행하게 되는데, 이를 위해 사용자는 CAD프로그램 모델링의 격자에 대한 속성값(레이어 네임 또는 색상)을 변경한 후에 다시 일련의 과정을 반복하는 것만으로 재해석이 가능하게 된다.If a more accurate analysis result is required for a specific part of the wing, the above steps are performed again by lowering the mesh size. For this, the user can set the attribute values (layers) of the grid of the CAD program modeling. After changing the name or color), it is possible to reinterpret simply by repeating the process again.

마지막 단계로서, 본 발명은 해석 대상의 3D형상 모델의 각 부위별 결과값(예를 들어, 응력 분포, 압력 분포, 유동압 분포 등) 그래프 또는 분포도 등을 사용자PC로 전송하는 결과 전송단계를 거치게 된다.As a final step, the present invention passes the result transfer step of transmitting the result value (eg, stress distribution, pressure distribution, flow pressure distribution, etc.) graph or distribution chart for each part of the 3D shape model to be analyzed to the user PC. do.

도 3b에 도시된 바와 같이, 분석 결과값에 대하여 적정성 여부를 자동으로 비교 판단하여, 그 비교결과를 사용자PC로 전송하는 단계를 더 구비한 실시예의 경우에는, 현재 수행하는 CAE 해석분야(또는 분석 종류)별로 적정한 허용값이 저장되어 관리되는 분석정보DB(50)로부터 정보를 독출하여, 상기 결과 산출단계에 의한 결과값과 비교함으로써, 이 결과값이 적정한 허용범위 이내에 해당하는지 여부를 사용자PC로 전송함으로써, 고도의 전문 지식이 없는 초보 사용자(실험자)에게 유용한 정보를 제공할 수 있게 되는 것이다.As shown in FIG. 3B, in the case of the embodiment further comprising the step of automatically comparing the appropriateness of the analysis result value and transmitting the comparison result to the user PC, the CAE analysis field (or analysis) currently performed. By reading the information from the analysis information DB (50) in which appropriate allowance values are stored and managed for each type) and comparing the result value with the result calculated by the result calculation step, it is determined whether the result value falls within an appropriate allowable range to the user PC. By transmitting, it is possible to provide useful information to a novice user (experimental) who does not have a high level of expertise.

본 발명은 바람직한 실시예로서 유동소음을 해석하는 방법을 중심으로 하여 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to a method of interpreting the flow noise as a preferred embodiment, this is merely exemplary, and those skilled in the art to which the art belongs, various modifications and equivalents therefrom It will be appreciated that other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.

이와 같이 구성되는 웹 기반의 CAE 자동 해석방법 및 그 시스템은, CAE해석프로그램에서 제공되는 복잡하고 전문적인 메뉴들을 학습하고 이해할 필요도 없고, 또 설계자의 경험에 의존하지 않고, 실험자가 3차원 입체 형상의 모델링 작업과정에서 사전에 정의된 속성값을 지정하는 것만으로, 격자크기의 생성과 경계조건(해석조건)의 설정이 자동으로 이루어지도록 할 뿐만 아니라, 반복 실행된 해석결과 이력정보를 서버로부터 제공받을 수도 있는 편리성을 제공할 수 있다. The web-based CAE automatic analysis method and the system configured as described above do not need to learn and understand the complicated and professional menus provided by the CAE analysis program, and do not depend on the designer's experience, and the experimenter can three-dimensional shape By specifying predefined attribute values in the modeling process of the system, not only the grid size generation and boundary condition (interpretation condition) are automatically made, but also the repeated analysis result history information is provided from the server. It can provide convenience to receive.

더 나아가 본 발명에 의한 웹 기반의 CAE 자동 해석방법은, 서버(20)에서 CAE 해석프로그램이 실행되기 때문에 고가의 CAE 해석프로그램을 구입할 필요가 없을 뿐만 아니라, 사용자PC(10)가 낮은 성능의 사양인 경우에도 짧은 시간 내에 신속하게 해석 결과값을 제공받을 수 있는 잇점이 있다.Furthermore, the web-based CAE analysis method according to the present invention does not need to purchase expensive CAE analysis program because the CAE analysis program is executed in the server 20, and the user PC 10 has a low performance specification. Even in the case of, there is an advantage that the analysis result can be provided quickly within a short time.

Claims (3)

통신수단에 의해 원격지의 사용자PC(10)로부터 CAE 해석에 필요한 정보를 전송받은 서버(20)에 의해 CAE프로그램을 실행하고, 그 결과값을 다시 사용자PC로 전송하는 웹기반의 CAE 자동 해석방법에 있어서, In the web-based CAE automatic analysis method for executing the CAE program by the server 20 received the information necessary for CAE analysis from the remote user PC 10 by the communication means, and transmits the result value back to the user PC. In 상기 서버(20)로 전송되어 온 ID와 비밀번호를 회원정보DB(30)에서 확인하여 정상 사용자인지의 여부를 판단하는 회원 인증단계와; 사용자PC로부터 3D 형상 데이터의 각 격자에 대해 기 정의된 규칙에 따라 속성값이 부여된 3D 모델링 데이터를 상기 서버(20)로 전송받는 데이터 입력단계와; 상기 사용자PC(10)의 실행명령에 의해 상기 서버(20)에 탑재된 CAE프로그램을 실행하고, 상기 입력단계에 의해 전송받은 CAD데이터를 CAE프로그램에서 읽어들이되, 각각의 속성값들(properties) 마다 격자의 크기값과 경계 조건값이 저장된 변환정보DB로부터 격자 크기값과 경계 조건값들을 읽어 들여 격자 크기값과 경계 조건값을 자동으로 설정하는 자동설정단계와; CAE프로그램의 실행에 의해 결과값을 산출하는 결과값 산출단계와; 3D 형상모델의 각 격자마다 상기 결과값에 해당하는 색상을 상기 모델에 부여하여 상기 사용자PC(10)로 전송하는 결과 전송단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 웹기반의 CAE 자동 해석방법.A member authentication step of determining whether the user is a normal user by checking the ID and password transmitted to the server 20 in the member information DB 30; A data input step of receiving, from the user PC, 3D modeling data to which the attribute value is assigned according to a rule defined for each grid of 3D shape data to the server 20; The CAE program mounted on the server 20 is executed by the execution command of the user PC 10, and the CAD data received by the input step is read from the CAE program, and the respective property values An automatic setting step of automatically reading the grid size value and the boundary condition value from the conversion information DB in which the grid size value and the boundary condition value are stored for each time, and automatically setting the grid size value and the boundary condition value; A result value calculating step of calculating a result value by executing the CAE program; Web-based CAE automatic analysis method comprising the result of the step of transmitting the color corresponding to the result value to the model for each grid of the 3D shape model to the user PC (10). 제1에 있어서, According to the first, 상기 3D 형상 데이터의 각 격자에 부여된 속성값은 레이어 네임 및 색상정보 인 것을 특징으로 하는 웹기반의 CAE 자동 해석방법.Web-based CAE automatic analysis method, characterized in that the attribute value assigned to each grid of the 3D shape data is layer name and color information. 사용자 PC(10)와;A user PC 10; 상기 사용자PC(10)와 통신망에 의해 접속되어 사용자PC의 요청에 의한 정보를 입력받고, 소정의 CAE(computer aided engineering) 프로세서를 수행하며, 그 결과값을 상기 사용자PC로 전송하는 서버(20)로 구성되는 웹 기반의 CAE 자동 해석시스템에 있어서,The server 20 connected to the user PC 10 by a communication network to receive information at the request of the user PC, perform a predetermined computer aided engineering (CAE) processor, and transmit the result value to the user PC. In the web-based CAE automatic analysis system composed of 상기 서버(20)와 연동되며, 회원정보 및 시스템 사용정보 등이 저장되고 관리되는 회원정보DB(30)와; 3차원 CAD데이터의 속성값들(properties) 마다 격자의 크기값과 경계 조건값이 미리 정의된 변환정보DB(40)와; 분석 종류별로 적정 허용값이 저장되고 관리되는 분석정보DB(50)를 구비하며;A member information DB 30 interlocked with the server 20 and storing and managing member information and system usage information; A transformation information DB 40 in which a grid size value and a boundary condition value are defined for each property value of the 3D CAD data; An analysis information DB 50 in which an appropriate allowance value is stored and managed for each analysis type; 격자 크기값 및 경계 조건값을 입력받아 CAE 프로세싱을 수행하는 CAE 해석부와;A CAE analysis unit which receives the grid size value and the boundary condition value and performs CAE processing; 상기 해석부에 의해 산출된 결과값이 적정한 허용값의 범위 이내에 해당하는지 여부를 비교하는 비교단계와; A comparison step of comparing whether or not the result value calculated by the analysis unit falls within an appropriate allowable value range; 상기 CFD해석부에 의한 출력값을 상기 사용자PC(10)로 전송하는 결과 전송단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 웹기반의 CAE 자동 해석시스템.Web-based CAE automatic analysis system comprising a result transmission step of transmitting the output value by the CFD analysis unit to the user PC (10).
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