내항성 해석 및 열유동, 구조 해석 통합 툴 Tdyn


제품개요

   

Tdyn 프로그램은 CIMNE(International Center for Numerical Methods in Engineering)와  Compass(Compass Ingeniería y Sistemas, SA)
공동 개발한 열유동, 구조해석 및 내항성 해석 통합 프로그램입니다.
솔버는 Tdyn-CFD+HT, RamSeries, SeaFEM 으로 구성되어 있으며, GUI가 완벽히 통합되어 전처리, 후처리 전환이 용이입니다.

     

    < Tdyn은 전 과정에서 해석 데이터를 쉽게 입력하고 제어할 수 있도록 트리 형태의 GUI를 제공합니다 . >


    각 솔버는 강력하게 연결되어 각 솔버의 독립적인 해석은 물론
    FSI(Fluid-Structure Interaction Multi-physics), Coupled seakeeping-structure analysis 등의 연성해석도 가능합니다.



구성 모듈

   



순수 유동 및 다공성 매질 유동, 열전달 및 다중물리현상 해석 툴


제품개요

   
  • Tdyn CFD+HT 솔버 중심에는 업계 최고의 유한 미적분 솔버 기술(FIC-FEM)이 탑재되어 신속하고 정확한 솔루션을 제공합니다.
  • 특히 빔요소 및 케이블, 쉘, 솔리드 등의 구조 요소들과의 유체-구조연성(FSI) 해석이 가능합니다.
  • 빌딩 주변 공기 역학, 선박 주위 해수 유동, 유리병 제조 과정, 전자장비 냉각, 펌프 및 팬 주위 유동, HVAC 시스템 등의 분야에서 활용이 가능합니다.

특징 및 장점

   

 

< Tdyn CFD+HT는 다음의 기능들을 제공하는 모듈을 탑재하고 있습니다. >

• RANSOL : 난류효과가 포함된 정상상태 및 비정상상태 3차원 유동 해석을 위한 모듈로서 다공성 매질 해석 기능도 제공합니다.

• HEATRANS : 강제대류 및 자연 대류, 혼합 대류에 대한 유체 내 열전달 및 고체와의 열전달을 해석합니다. Conjugated heat transfer(CHT) 솔버 및 고체 접촉(contact)에 의한 저항 효과 해석 기능도 포함합니다.

• ADVECT : 유체 내 물질 전달(대류/확산) 문제를 해석할 수 있습니다. 여기에는 연소 현상도 포함됩니다. 여기에는 고체 내부에서의 물질 확산도 포함합니다.

• FSURF : 자유 수면 모사 기능을 제공합니다.

• URSOLVER : 편미분방정식으로 기술될 수 있는 사용자 정의 문제를 해석할 수 있습니다.

• ALEMESH : 자동 메시 갱신 기능을 제공합니다. 사전 정의된 움직임 뿐만 아니라 자유 이동 물체의 해석이 가능합니다.


적용 사례

   

- Cooling system of a nuclear power plant : https://www.youtube.com/watch?v=YR0M2ehwJfE

- Analysis in waves of a semi-planning craft I : https://www.youtube.com/watch?v=zOCMDG-H2hU

- Analysis of sloshing phenomenon in a 2D tank : https://www.youtube.com/watch?v=YbrafYDfe1Y

- Blood flow analysis about a real cerebral aneurysm (courtesy of CIMNE) : https://www.youtube.com/watch?v=BLv6ME4a_bk

- Towing analysis of a semi-planning craft : https://www.youtube.com/watch?v=68prJkTRNQY

- Thermo-mechanical analysis of a glass bottle mold (courtesy of Vidrio Eng.) : https://www.youtube.com/watch?v=zIPsRii7pv0

- Propagation of gravity waves : https://www.youtube.com/watch?v=p5HoRekOQLU

- Simulation of a glass bottle mold cooling : https://www.youtube.com/watch?v=f8T-sDJV2no

- Green waters analysis case I : https://www.youtube.com/watch?v=GPYR_9Qw02Q

- Green waters analysis case II : https://www.youtube.com/watch?v=6rhsivu4tC4




완전한 형태의 유한소요 구조해석 툴


제품개요

   
  • RamSeries는 선형 정적 해석, 모달 해석, 선형 및 비선형 과도 해석, 충격, 유체-구조연성(FSI) 해석, 열-구조 연성(TMC) 해석, 피로 해석 등을 제공합니다.
  • 설정 과정이 쉽고, 빠르며, 복잡한 구조도 해석이 가능합니다.
  • 빔, 케이블, 쉘, 멤브레인, 솔리드 요소를 포함하며 비선형 물질 법칙(Nonlinear material law), 대변형 모델(large displacement model)을 제공합니다.
  • 최신 기술에 해당하는 접촉-충격(contact-impact) 알고리즘을 제공하고 있습니다.

특징 및 장점

   

 

< RamSeries는 다음의 기능들을 제공하는 모듈을 탑재하고 있습니다. >

• BASIC : 선형 정혁 조건 해석 기능을 제공합니다. 빔, 쉘, 솔리드 요소 및 그들의 조합 기능을 제공합니다. 진보된 구속조건 및 자유도 제어, 유연한 하중 정의, 하중 조건의 조합 등의 기능을 제공합니다.

• DYNSOL : 최신의 동적 구조해석 기술을 제공합니다. step-by-step 직접 적분, 모달/진동 및 지진(seismic) 해석 기능을 제공합니다. 정적 하중 및 동적 하중 조건을 정의할 수 있으며 응답 스펙트럼 및 다양한 모드의 감쇄 정의가 가능합니다.

• COMPOSITE : 적층 구조의 복합재 특성의 빔 요소 및 쉘 요소를 정의하는 것이 가능합니다. 또한 적층 구조의 물질을 정의하는 방법이 직관적으로 제공됩니다. 다양한 물질에 대한 방대한 데이터베이스를 제공합니다. 응력 및 변경 가시화 뿐만 아니라 6 파단 모드 및 Tsai-Wu 파단 조건을 포함한 파단 결과를 가시화하는 것이 가능합니다.

• NON-LINEAR : 복잡한 모델 거동을 해석하기 위한 다양한 무질 구성 법칙을 제공합니다. 쉘 요소에서는 Isotropic 혹은 Kinematic hardening을 비롯한 J2 plasticity 특성이 제공됩니다. 모든 요소 형태에 대해서는 대변형(large displacements)을 가성한 기하학적 비선형 특성을 해석할 수 있습니다. 요소 간의 접촉면에서는 접촉-충격(contact-impact) 알고리즘이 적용됩니다.

• COUPLING : Tdyn CFD-HT 솔버의 HEATRANS 모듈 및 RANSOL 모듈 간의 군더더기 없는 데이터 교환이 가능하여 열-기계(Thermo-mechanical) 연성 및 유체-구조(FSI) 연성 해석을 제공합니다. Tdyn SeaFEM 솔버와의 파랑-구조 연성해석도 가능하며 1way 및 2way 방식이 모두 제공됩니다.


더불어, RamSeries는 정적 및 동적 파랑 하중 및 피로 평가 기능을 제공함으로서 선박 및 해양공학 분야에 대한 특화된 기능을 제공하고 있습니다.


적용 사례

   
-Structural analysis of the AGBAR Tower (Barcelona), courtesy of BOMA : https://www.youtube.com/watch?v=VHJ7nD-Gugk
-Blood flow of a carotid bifurcation, fluid-structure interaction (courtesy of I3A and CIMNE) : https://www.youtube.com/watch?v=MUuqi5-qGzg
-Coupled fluid-structure analysis (FSI) of a ducted propeller : https://www.youtube.com/watch?v=qfigveBsAr8
-Dynamic analysis of a footbridge : https://www.youtube.com/watch?v=dRUwLPZslSU
-Thermomechanical analysis of a glass bottle : https://www.youtube.com/watch?v=efX-uOvyWFQ
-Semi-submersible structure for wave energy harvesting (courtesy of Hidroflot) : https://www.youtube.com/watch?v=QoNvZsMWng8
-Structural analysis of the Tarazona Cathedral (courtesy of CIMNE) : https://www.youtube.com/watch?v=QE-beS2PcU4
-Impact analysis of glass bottles : https://www.youtube.com/watch?v=zMEo9zlAy_4

 



선박,해양 구조물의 정적/동적 해석 툴


제품개요

   
  • SeaFEM은 파도 ,바람과 해류의 영향이 선박 및 해양 구조물에 미치는 영향과 거동을 시뮬레이션하는  전문 프로그램입니다 .
  • 선박 ,스파 플랫폼 (spar platforms), 부유식 원유생산 저장하역설비 시스템 (FPSO, Floating Production Storage an Offloading system), 반잠수형 해양 굴착장치 (semisubmersibles), TLP(Tension Leg Platform),해상 풍력 및 해양 에너지 장치 분야 등  해양 구조물  및  부유체  등에 적용이 가능합니다 .


특징 및 장점

   

 

• 비정형 메쉬에 유한요소방법을 이용하여 포텐셜 유동 방정식을 시간도메인에서 해석

• Seakeeping, Towing, Maneuvering, Extinction tests, RAOs

• 외력 (사용자 정의 )의 물리적 연결 (선형 및 비선형 )

• 준정적 비선형 다분할 커터너리 (catenary)의 내장

• 유체 -구조 연성해석 (FSI)

• 3차원 시간도메인에서 유한요소해석법을 이용한 multi-body의 회절과 방사 (선형 및 2차 )

• Real forward speed with stream-line and SUPG integration

• 비선형 유체역학 ,표류 효과와 순양함형선미 흐름 (transom stern flows)

• 비선형 압력 경계조건

• 사용자 정의 스펙트럼을 포함한 일반 및 불규칙 (스펙트럼 )파도

• 수심 설정 :무한 깊이 ,일정한 깊이 ,불규칙한 해저

• 구조해석 도구인 Ramseries와의 1-way 및 2-way 유탄성 해석 제공

• 강도 및 피로 평가 도구 제공 (DNV-RP-C203, API RP 2A-WSD)

• 동적 유한요소해석 케이블이 포함된 다분할 무어링 모델의 내장 ,준 정적 스프링과 카터너리 (catenary)포함

• 최첨단 direct sparse 솔버 및 deflated CG 솔버 제공. CUDA GPU 가속 기능 제공

• 고급 TCL프로그래밍 인터페이스


유사프로그램(AQUA vs SeaFEM vs WAMIT)과의 기능 비교

(문서 링크: AQUA_vs_SeaFEM_vs_WAMIT.pdf)



적용 범위

   

• 다른 해양의 조건에서 선박 및 해양구조물의 모션 분석

• 백색잡음스펙트럼 (White Noise spectrum)에서의 진폭응답 연산

• 불규칙한 파도에서의 선회원 (Turning circle)조종 (maneuver)

• 부유식 풍력발전기의 플랫폼 평가

• 파력 에너지의 개념 설계 및 평가

• LNG전송 중 주요부의 상호작용

• 선박 및 해양구조물의 유체 -구조 연성해석

• TLP Tension leg분석

• 해양 구조물에 파도의 충격 하중 평가

• 중간 부표와 클럼프 (Clump)의 무게를 포함한 설계 및 계류 시스템의 분석

• 해양 구조물의 피로 확인

• FPSO시스템의 모션 분석

• 모선으로부터의 상륙용 주정 (landing craft)하역

• 바지선 /선박을 이용한 대형 해양 구조물의 예인


Figure 1 Seakeeping simulation of a ship in irregular quartering waves.mp4

 

 

Figure 2 SeaFEM application example: Tension Leg Platform (TLP) structure in irregular waves.mp4

 

Figure 3 Seakeeping simulation of Tension Leg Platform (TLP) structure for an offshore wind turbine.mp4

 

 

Figure 4 Simulation of a Surface Effect Ship (SES) with rigid seals in still water using SeaFEM.mp4


Tdyn 문의

   



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