지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어는 기계 시뮬레이션을 위한 심센터(Simcenter) 소프트웨어의 최신 릴리스를 발표했다. 최신 릴리스에서는 전동화 엔지니어링 프로젝트를 간소화하고, 새로운 항공기가 안전 마진을 충족하도록 지원하며, 다양한 산업 분야에서 내구성 테스트를 단순화할 수 있는 기능이 강화됐다. 이번 릴리스의 주요 기능은 모든 산업 및 워크플로에 적용되며 심센터 제품군에 새로운 기능을 제공한다.

심센터 기계 시뮬레이션 도구는 전기차(EV) 파워트레인 개발을 위해 각 분야 간 중요한 하중, 설계 및 모델 정보가 쉽게 이동할 수 있도록 지원함으로써 사일로 해소를 도울 수 있다. 심센터 3D(Simcenter 3D)의 새로운 접촉 패턴 디스플레이는 와이퍼 접촉 패턴의 분석을 지원한다. 와이퍼를 접촉 요소와 결합된 유연체로 모델링함으로써 사용자가 새로운 접촉 패턴 디스플레이로 앞유리를 가로지르는 와이퍼 힘의 결과를 쉽게 분석할 수 있게 하고, 와이퍼 설계가 예상대로 작동하는지 알 수 있게 한다.

최신 버전의 심센터 타이어(Simcenter Tire) 소프트웨어에는 주행 시뮬레이터 및 HIL(Hardware-in-the-Loop) 셋업에 필요한 고충실도 타이어 모델을 구축하는 데 필요한 대량의 도로 데이터 교환을 줄이기 위해 도로 접촉 알고리즘이 업데이트되었다. 계산 성능이 최대 45% 향상되어 실시간 애플리케이션에서 고충실도 타이어 모델을 사용할 수 있게 됐다.

항공우주 산업에서는 심센터 3D의 새로운 기능을 통해 얇은 항공기 스킨의 거동을 시뮬레이션하고 신속하게 안전 마진을 계산하는 데 필요한 모델의 수를 줄일 수 있다. 새로운 표준 계산 템플릿이 심센터 3D 내의 안전 마진 분석 도구에 추가됐는데, 새로운 템플릿은 일련의 규칙에 따라 모든 입력값을 자동으로 미리 채우므로 엔지니어는 계산을 적용할 지오메트리를 선택하기만 하면 된다.

심센터 나스트란(Simcenter Nastran) 소프트웨어에는 하중이 인장(멤브레인)이냐 압축(전단)이냐에 따라 강성 거동이 다른 얇은 외피 기체 구조에 대한 유한요소 모델을 지원하는 기능이 추가됐다. 엔지니어는 다양한 하중 조건을 고려하기 위해 여러 유한요소 모델과 속성을 생성하게 되는데, 새로운 tension-only-quad 요소는 멤브레인 거동에서 전단 거동으로 자동 변경되므로 기체 구조를 나타내기 위해 여러 개의 모델을 사용하지 않아도 된다.

심센터 나스트란의 최신 릴리스에 추가된 새로운 비압축성 유체 모델은 저장 탱크의 액체 연료 슬로싱(sloshing)을 시뮬레이션하고, 슬로시 주파수 및 유체 탄성 모드를 예측하는 데 도움이 된다. 이는 대형 선박, 자동차, 철도 차량 등 다른 산업 분야에서도 화물, 밸러스트, 연료 탱크의 슬로싱을 평가하는 데에 쓰일 수 있다.

이외에도 심센터 3D의 최신 릴리스에는 CAE 지식이 없는 엔지니어도 쉽게 사용할 수 있도록 간소화된 금속 기반 파우더 베드 융합(PBF) 방식의 적층제조(AM) 빌드 프로세스 시뮬레이션을 위한 애플리케이션이 도입됐다. 또한 심센터 3D는 산업용 기계의 내구 예측을 위해서 강도(strength) 해석을 간소화하고 자동화하여 별도의 도구 세트와 지식 없이도 적절한 내구성을 평가할 수 있도록 했고, 산업용 전력 변압기의 소음을 유발하는 복잡한 다분야 자기 변형 효과(multi-disciplinary magnetostriction effects) 시뮬레이션을 빠르고 정확하게 수행할 수 있도록 지원한다. 비선형 부싱(bushing)이 포함된 비선형 시스템이 작동할 때 비선형 조화 응답 중에 콤플렉스 모드(complex mode)를 계산하여 캠밸 다이어그램을 생성함으로써, 비선형 시스템의 임계 속도를 평가하고 복잡한 회전 구성 요소를 더 잘 이해할 수 있게 된 것도 개선점이다.

한편, 심센터 3D에는 원격 HPC 시스템에서 시뮬레이션을 시작할 수 있는 기능이 도입돼, 원격 시뮬레이션 인터페이스(Remote Simulation Interface)에서 직접 시뮬레이션 결과를 검토할 수 있게 됐다. 이를 통해 엔지니어는 심층 평가를 위한 대규모 결과 파일을 로컬 워크스테이션으로 다시 전송하기 전에 시뮬레이션 연구가 올바르게 실행되었는지 확인할 수 있다.

지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어의 장클로드 에르콜라넬리(Jean-Claude Ercolanelli) 시뮬레이션 및 테스트 솔루션 부문 수석 부사장은 “더 강력하면서도 친환경적이고 더 가벼우면서도 더 강한 제품을 개발하는 것과 같은 복잡한 엔지니어링 문제를 해결하려면 완전히 통합된 CAE 솔루션이 필요하다”면서, “심센터의 최신 릴리스는 이전보다 효율적이고 훨씬 빠르게 과제를 해결할 수 있도록 강화된 여러 가지 강력한 기능을 제공한다. 강화된 기능을 통해 타이어 접촉 시뮬레이션을 45% 빠르게 풀거나 기체 구조 사이징 프로세싱을 최대 80% 줄일 수도 있다”고 말했다.