Simcenter 3D를 통한 적층 제조의 피로 수명 예측

AM(적층 제조) 재료의 피로 수명을 예측하는 것은 특히 구조적으로 하중이 가해지는 안전에 중요한 컴포넌트의 경우 어려운 작업입니다. 제조업체는 보다 정확한 재료 모델로 엔지니어링 프로세스에 피로 해석을 적절하게 적용하려면 어떤 시뮬레이션 방법과 도구를 사용해야 하는지 알고 있습니다. 하지만 AM의 경우에는 이와 다릅니다. 다행히 Simcenter 엔지니어들은 AM 부품의 피로 성능을 더 정확하고 빠르며 경제적으로 예측할 수 있는 새로운 전략을 설계했습니다.

본 백서를 읽고 Simcenter 3D 소프트웨어를 통해 다음과 같은 방법으로 설계와 제조 프로세스 모두를 최적화하여 신뢰할 수 있는 AM 기반 제품을 생산하는 방법을 알아보십시오.

• AM 유도 국소 물질 조건 예측
• 머신 러닝으로 피로 특성에 대한 AM 유도 국소 재료 조건의 영향 예측
• AM 유도 국소 조건을 고려하여 효율적으로 내구성 해석

적층 제조 컴포넌트의 피로 수명을 정확하게 예측

AM 피로 실패 예측을 위한 시뮬레이션 프로세스를 구성하는 메커니즘의 세 가지 범주는 지오메트리, 하중 및 재료입니다. 재료 조건의 무한한 조합 가능성은 엔지니어에게 중요한 과제입니다. 또한 엔지니어는 많은 AM 유도 국소 피로 영향 요인을 고려해야 하므로 컴포넌트 수준에서 조합하는 것은 훨씬 더 어렵습니다. Simcenter 3D 소프트웨어는 이러한 모든 문제에 대한 솔루션을 제공하며 궁극적으로 효율적인 시뮬레이션 기반 접근 방식을 활용하여 피로 수명을 정확하게 예측할 수 있습니다.

머신 러닝을 도입하여 피로 특성 예측

적층 제조 부품의 피로 성능은 주로 구조물의 국소적 아티팩트에 따라 달라집니다. 이로 인해 다공성 및 표면 거칠기와 같은 특정 국소 특성이 산발적으로 분포할 수 있습니다. 제조업체는 Simcenter 3D 소프트웨어를 통해 AM 프로세스에서 도입된 국부적 재료 조건을 특성화하고, 이를 머신 러닝 알고리즘에 사용하여 국부적 요구사항을 고려한 피로에 대한 재료 모델을 생성할 수 있습니다. 이를 통해 정확한 예측을 기반으로 인쇄된 부품의 전체 내구성 거동을 최종적으로 파악할 수 있습니다.

Simcenter 3D 소프트웨어 구현을 통해 내구성 시뮬레이션 방법 실행

마지막 단계에서 부품 수준에서 수행되는 내구성 시뮬레이션 분석에 재료 특성이 추가됩니다. Simcenter 3D 소프트웨어는 위에서 언급한 머신 러닝 재료 모델을 생성하여 피로 특성을 예측할 수 있습니다. 실험 또는 시뮬레이션 데이터을 기반으로 시작할 수 있으며 시뮬레이션에 제조 세부 사항을 적용하여 프로세스를 크게 개선할 수 있습니다. 엔지니어는 정확한 내구성 예측을 통해 시간이 많이 소요되는 고품질 인쇄를 주요 위치로 제한하여 생산성을 대폭 개선할 수 있습니다.

본 백서에서 제조업체가 Simcenter™ 3D 소프트웨어에 추가된 Siemens 고유의 검증된 내구성 시뮬레이션 방법을 사용하여 견고한 부품을 훨씬 빠르고 경제적으로 인쇄하는 방법에 대해 자세히 알아보십시오.