구조정보디자인 연구실 (Structural Information Based Design Lab.)

 

본 연구실에서는 컴퓨터를 원용하여 기계 시스템의 해석 및 모의 실험을 수행한다. 유한요소법 (Finite Element Method)을 주요 해석방법으로 사용하며, 이를 위해 Engineering Workstation, PC 및 각종 사용 구조해석 프로그램이 설치 운용되고 있다. 이 방법을 CAD/CAM/CAE (Computer Aided Design/Manufacturing/ Engineering) 에 확대 적용하여 제품의 설계 및 생산의 효율성을 대폭증대 시킨다. 주요 연구분야는 CAE 시스템을 위한 열해석 모듈의 개발, 유체-구조물간 상호 작용계의 동특성 시뮬레이션, 고온 열화도 평가 및 수명 예측 프로그램의 개발, 강교량의 피로해석을 위한 사용자 편의 통합프로그램 개발 등이 있다.

     

유한요소법 (Finite Element Method)

유한요소법은 연속체인 구조물을 1차원인 막대, 2차원인 삼각형이나 사각형, 3차원인 중실체(사면체, 6면체)의 유한 개의 요소로 분할하여 각기의 영역에 관하여 에너지원리를 기초로 하는 근사해법에 기하여 계산을 해나가는 수치계산방법이다. CAE 중에서 구조해석을 중심으로 하여 가장 많이 사용되는 방법으로, 복잡한 형상의 응력해석 등을 위해 개발된 방법이다. 방대한 매트릭스 연산을 하는 것이므로 고성능의 컴퓨터가 필요하지만, 최근의 컴퓨터 발전에 의하여 퍼스널 컴퓨터로도 가능하다. 수치계산법에는 그외 차분법, 경계요소법 등이 있다.

     

CAE (Computer Aided Engineering)

컴퓨터 이용 공학(Computer Aided Engineering)의 약어로 컴퓨터 이용에 관한 기술 전반을 의미하며 CAD, CAM 등이 있다. 시스템으로 작성한 모델에 따라 이전처럼 사람이 직접 제품을 제조하면 강도, 소음, 진동 등의 예측 불가능한 결점이 나타날 수 있다. CAE는 CAD로 작성한 모델의 성능을 컴퓨터 내에서 상세히 검토하여 그 자료를 토대로 모델을 수정하는 시스템이므로 제품의 성능이나 특성을 시험 제작 전에 미리 예측하여 개발 기간 단축, 공정 비용 절감 등을 할 수 있다.