KR101807585B1 - Apparatus and Method for designing automation using FEM - Google Patents

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Abstract

본 발명은 도면 생성 장치로부터 2D 도면 파일을 입력받는 통신부, 입력된 2D 도면 파일 중 일부에서, 면 정보를 포함하는 모델링 파라미터를 추출하는 모델링부, 2D 도면 파일에서 추출된 모델링 파라미터 이외의 추가 파라미터를 입력받는 추가 입력부, 추출한 모델링 파라미터에서 입력된 추가 파라미터를 적용시켜 3D 해석 모델링 파일을 생성 후 결과를 계산하는 제어부를 포함하는 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention provides a computer-readable recording medium having a communication unit for receiving a 2D drawing file from a drawing generating apparatus, a modeling unit for extracting modeling parameters including plane information in a part of input 2D drawing files, And a control unit for generating a 3D analysis modeling file by applying additional parameters inputted from the extracted modeling parameters and calculating a result.

Description

유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치 및 방법 {Apparatus and Method for designing automation using FEM}Technical Field [0001] The present invention relates to a design automation apparatus and method using finite element analysis,

본 발명은 도면 생성 장치로부터 2D 도면 파일을 입력받는 통신부, 입력된 2D 도면 파일 중 일부에서, 면 정보를 포함하는 모델링 파라미터를 추출하는 모델링부, 2D 도면 파일에서 추출된 모델링 파라미터 이외의 추가 파라미터를 입력받는 추가 입력부, 추출한 모델링 파라미터에서 입력된 추가 파라미터를 적용시켜 3D 해석 모델링 파일을 생성 후 결과를 계산하는 제어부를 포함하는 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention provides a computer-readable recording medium having a communication unit for receiving a 2D drawing file from a drawing generating apparatus, a modeling unit for extracting modeling parameters including plane information in a part of input 2D drawing files, And a control unit for generating a 3D analysis modeling file by applying additional parameters inputted from the extracted modeling parameters and calculating a result.

컴퓨터의 발달과 더불어 소프트웨어 기술 및 이론의 발달로, 다양한 분야에서 컴퓨터의 활용이 증대되고 있다. 특히, 건축 및 기계설계 분야에서 컴퓨터를 이용한 활용이 증폭되고 있으며, 도면작성 또는 설계도의 자동화와 CAD 시스템의 출현으로 인하여 효율적인 작업이 가능하다.With the development of computers and the development of software technologies and theories, the use of computers in various fields is increasing. In particular, the use of computers has been amplified in the field of construction and mechanical design, and efficient operation is possible due to the drawing of drawings or the automation of design schemes and the emergence of CAD systems.

기계, 기구 또는 제품을 제조하는 데 있어, 3차원의 입체 형상을 컴퓨터 내부의 가상공간을 통해 만들어 내는 것을 모델링이라고 한다. 특히, 컴퓨터를 이용하여 화면상에서 모형을 작성하는 방식을 이야기하며, 물체의 형상 또는 물체들 간의 공간적 관계를 효과적으로 표시할 수 있다. 모델링 작업을 할 때, 가장 흔하게 사용되는 CAD 프로그램 등을 이용하여 여러 가지 공구, 각종 건물, 자동차, 물체의 화면 표시 등을 생성할 때 사용된다.In the manufacture of machines, appliances or products, modeling refers to the creation of three-dimensional shapes through the virtual space inside a computer. Particularly, a method of creating a model on a screen using a computer is described, and the shape of an object or the spatial relationship between objects can be effectively displayed. When modeling, it is used to create screen displays of various tools, buildings, automobiles, and objects using the most commonly used CAD programs.

이 때, 모델링 데이터의 수치 해석을 위하여 유한요소법이 사용되고 있다. 유한요소법(FEM; Finite Elements Method)은 연속체인 구조물을 유한 개의 요소로 분할하여 각기의 영역에 관하여 계산을 해 나가는 수치계산 방법에 해당한다. 특히, 유한요소법은 정확한 이론해를 구하기 어려운 문제에 대한 수치적인 근사해법으로서, 복잡한 모델을 근사적으로 계산이 가능하다. 따라서, 발전기, 대형 기계, 발전기 고정자, 튜브 등 불특정한 모양으로 이루어진 모델이라도 유한요소법을 이용하여 효과적으로 그 해석을 수행할 수 있다.At this time, a finite element method is used for numerical analysis of modeling data. Finite Elements Method (FEM) is a numerical calculation method that divides a continuum structure into finite number of elements and calculates each region. In particular, the finite element method is a numerical approximation to a problem which is difficult to obtain an accurate theoretical solution, and a complex model can be approximated. Therefore, even a model having an unspecified shape such as a generator, a large machine, a generator stator, and a tube can be effectively analyzed using a finite element method.

도 1을 참조하면, 모델링 데이터(110)을 유한요소해석을 통하여 수행하는 경우, 미소한 단위의 요소로 분할하여 각각의 영역에 대한 계산을 진행함으로써 상세한 구조물에 대한 결과(120)가 도출될 수 있다.Referring to FIG. 1, when the modeling data 110 is performed through a finite element analysis, a result 120 for a detailed structure can be derived by dividing the modeling data 110 into elements of a minute unit and performing calculation for each area have.

그런데, 이러한 유한요소법의 경우 다수의 매트릭스 연산을 하여야 하므로 고성능의 컴퓨터가 필요하며, 유한요소 해석을 수행하는 경우 지나치게 많은 시간이 필요한 문제점이 존재한다. 또한, 결정된 3D 모델링을 기반으로 유한요소 해석 모델을 만들어 유한요소 해석을 수행하기에는 형상 변경이 어려워, 모델링을 처음부터 다시 수행하거나 유한요소해석을 다수 번 진행하여야 하는 문제점이 존재한다. 이는, 전처리(Pre-Processing) 이후 많은 데이터를 모두 분석하여야 하여, 복잡화에 따른 시간이 소요되기 때문이다.However, in the case of such a finite element method, a high-performance computer is required because a large number of matrix operations are required, and there is a problem that an excessive amount of time is required to perform a finite element analysis. Also, there is a problem that it is difficult to change a shape to make a finite element analysis by making a finite element analysis model based on the determined 3D modeling, and to perform modeling from the beginning again or to perform finite element analysis many times. This is because a lot of data must be analyzed after the pre-processing, and it takes time for complication.

또한, 설계하려는 대상의 최종 치수가 결정되기 전에는 유한요소해석을 수행할 수 없어, 기본설계 최종(Final) 시점에 수행하여 뒤늦은 결과에 따라 발전기 고정자를 재설계 하여야 하는 상황이 빈번하게 발생하게 된다. 따라서, 유한요소 해석을 이용한 최적화 설계의 수행이 불가능하며, 하나의 케이스를 수행하는 경우 1달 내지 2달이 소요되는 문제점이 존재한다. In addition, the finite element analysis can not be performed until the final dimension of the object to be designed is determined, so that it is often necessary to redesign the stator of the generator according to the late result performed at the final stage of the basic design. Therefore, it is impossible to perform the optimization design using the finite element analysis, and there is a problem that it takes one month to two months to perform one case.

본 발명은 상술한 바와 같이 종래의 유한요소해석이 지나치게 많은 시간이 소요되는 문제점을 해결하기 위하여, 모델링 파라미터와 추가 파라미터를 구분하여 입력받아 유한요소 해석을 수행하는 설계 자동화 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides a design automation apparatus and method for performing finite element analysis by separately receiving a modeling parameter and an additional parameter in order to solve the problem that a conventional finite element analysis takes a long time as described above The purpose.

또한, 본 발명은 발전기와 같은 복잡한 기계를 개발 및 설계하는 경우, 모델의 동적 신뢰성 확보 여부를 빠르고 정확하게 파악하여 비효율적인 설계 과정을 개선하고, 최적화된 설계를 구현하기 위하여 파라미터를 이용한 방법으로 진동 특성을 유한요소 해석 방법으로 확인할 수 있도록 하는 설계 자동화 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, in the case of developing and designing a complicated machine such as a generator, the present invention improves the ineffective design process by quickly and accurately grasping whether the dynamic reliability of the model is ensured, Which can be confirmed by a finite element analysis method.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 기술적 과제가 포함될 수 있다.The technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned technical problems, and various technical problems can be included within the scope of what is well known to a person skilled in the art from the following description.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치는, 도면 생성 장치로부터 2D 도면 파일을 입력받는 통신부, 상기 입력된 2D 도면 파일 중 일부에서, 면 정보를 포함하는 모델링 파라미터를 추출하는 모델링부, 상기 2D 도면 파일에서 추출된 모델링 파라미터 이외의 추가 파라미터를 입력받는 추가 입력부, 상기 추출한 모델링 파라미터에서 상기 입력된 추가 파라미터를 적용시켜 3D 해석 모델링 파일을 생성 후 결과를 계산하는 제어부를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a design automation apparatus using finite element analysis, comprising: a communication unit for receiving a 2D drawing file from a drawing generation apparatus; An additional input unit for receiving additional parameters other than the modeling parameters extracted in the 2D drawing file, a 3D analysis modeling file generated by applying the input additional parameters in the extracted modeling parameters, And a control unit for calculating a result.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치는, 상기 통신부가 IGES 포맷으로 이루어지는 2D 도면 CAD 파일을 입력받는 것을 특징으로 한다.In addition, a design automation apparatus using finite element analysis according to an embodiment of the present invention is characterized in that the communication unit receives a 2D drawing CAD file in IGES format.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치는, 상기 모델링부가 입력받은 상기 2D 도면 파일과 입력받은 추가 파라미터를 통해 생성된 3D 모델링 방법의 예상 해석 시간 또는 예상 데이터 처리 과정을 계산하고, 상기 예상 해석 시간 또는 상기 예상 데이터 처리 과정이 기 설정된 값 이상인 경우 클러스터 서버로 전송하는 것을 특징으로 한다.In addition, the design automation apparatus using the finite element analysis according to an embodiment of the present invention may further include a predicted analysis time or predicted data processing time of the 3D modeling method generated through the input of the 2D drawing file and the received additional parameters, And transmits the predicted data to the cluster server when the expected interpretation time or the predicted data processing is greater than a predetermined value.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치는, 상기 클러스터 서버가 상기 2D 도면 파일을 수신하여 모델링 파라미터를 추출하고 추가 파라미터를 입력받아, 상기 추출한 모델링 파라미터에 상기 추가 파라미터를 적용시켜 결과 파일을 생성하는 것을 특징으로 한다.In this case, the design automation apparatus using finite element analysis according to an embodiment of the present invention may be configured such that the cluster server receives the 2D drawing file, extracts modeling parameters, receives additional parameters, And a parameter is applied to generate a result file.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치는, 상기 2D 도면 파일과 기 저장된 파라미터 데이터베이스를 비교하여, 상기 2D 도면 파일과 유사도가 높은 모델링 파라미터를 추출하는 것을 특징으로 한다.The design automation apparatus using the finite element analysis according to an embodiment of the present invention is characterized by comparing the 2D drawing file with a previously stored parameter database to extract a modeling parameter having a high degree of similarity to the 2D drawing file .

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치는, 상기 모델링부가 모델링 파라미터를 추출한 후, 상기 모델링 파라미터에 추가 파라미터가 필요한 범위를 연산하는 것을 특징으로 한다.In addition, the design automation apparatus using the finite element analysis according to an embodiment of the present invention is characterized in that the modeling unit extracts a modeling parameter, and then calculates a range requiring additional parameters in the modeling parameter.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치는, 상기 모델링부가 상기 모델링 파라미터를 스프레드 시트 프로그램에 자동 입력하며, 상기 스프레드 시트 프로그램의 기 설정된 수식에 따라서 추가 파라미터가 필요한 범위를 연산하는 것을 특징으로 한다.In this case, in the design automation apparatus using the finite element analysis according to an embodiment of the present invention, the modeling unit automatically inputs the modeling parameters into a spreadsheet program, and additional parameters are required according to predetermined formulas of the spreadsheet program And a range is calculated.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치는, 상기 모델링부가 모델링 파라미터를 추출한 후 상기 2D 도면 파일과 비교하여, 파라미터 데이터베이스에서 필요한 추가 파라미터를 유사도에 따라 도출하는 것을 특징으로 한다.Further, in the design automation apparatus using the finite element analysis according to an embodiment of the present invention, the modeling unit extracts the modeling parameters and then compares the modeling parameters with the 2D drawing file to derive additional parameters required in the parameter database according to the degree of similarity. .

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치는, 상기 추가 입력부가 디폴트(default) 모드가 선택된 경우, 기 저장된 파라미터 데이터베이스에서 디폴트 추가 파라미터를 입력받는 것을 특징으로 한다.In addition, a design automation apparatus using finite element analysis according to an embodiment of the present invention is characterized in that, when the default input mode is selected, a default additional parameter is received from a pre-stored parameter database.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치는, 상기 제어부가 상기 2D 도면 파일의 입력에서 오류가 발생하는 경우, 에러 메시지를 출력하는 것을 특징으로 한다.In addition, the design automation apparatus using the finite element analysis according to an embodiment of the present invention is characterized in that when the control unit generates an error in the input of the 2D drawing file, an error message is output.

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치는, 상기 결과 파일에 메쉬 작업을 수행하여 유한요소 모델을 추출하는 유한요소 해석부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the design automation apparatus using the finite element analysis according to an embodiment of the present invention further includes a finite element analysis unit for performing a mesh operation on the result file to extract a finite element model.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 방법은, 설계 자동화 장치의 유한요소 해석을 이용한 계산 방법에 있어서, (a) 도면 생성 장치로부터 2D 도면 파일을 입력받는 단계, (b) 상기 입력된 2D 도면 파일 중 일부에서, 면 정보를 포함하는 모델링 파라미터를 추출하는 단계, (c) 상기 2D 도면 파일에서 추출된 모델링 파라미터 이외의 추가 파라미터를 입력받는 단계, (d) 상기 추출한 모델링 파라미터에서 상기 입력된 추가 파라미터를 적용시켜 3D 해석 모델링 파일을 생성 후 결과를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, a design automation method using a finite element analysis according to an exemplary embodiment of the present invention includes: (a) receiving a 2D drawing file from a drawing generating apparatus; (b) extracting a modeling parameter including plane information in a part of the input 2D drawing files, (c) receiving additional parameters other than the modeling parameters extracted from the 2D drawing file, (d) Generating the 3D analysis modeling file by applying the input additional parameter in the modeling parameter, and calculating the result.

본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치 및 방법은, 2D 도면 파일을 입력받아 모델링 파라미터를 추출하고, 모델링 파라미터에 덧붙일 추가 파라미터를 별도로 입력받아 결과 파일을 생성하도록 하여, 이미 저장된 모델링 파라미터로 뼈대를 형성한 후 나머지 세세한 부분은 추가 파라미터를 통해 형성하여, 정밀도와 속도를 모두 확보할 수 있다.The design automation apparatus and method using the finite element analysis according to the present invention is characterized in that a 2D drawing file is input and a modeling parameter is extracted and additional parameters to be added to the modeling parameter are input separately to generate a result file, And the remaining details are formed through additional parameters to ensure both accuracy and speed.

또한, 본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치 및 방법은, 파라미터와 부분 컴포넌트 CAD 형상을 기반으로 유연하게 다양한 케이스의 FEM 해석모델을 형성하여 해석의 수행이 가능하다.In addition, the design automation apparatus and method using the finite element analysis of the present invention can perform analysis by forming FEM analysis models of various cases flexibly based on parameters and partial component CAD shapes.

또한, 본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치 및 방법은, 설계 초기에 자동화 방법을 통하여 FEM 해석을 수행하므로, 최적의 설계 수치를 결정할 수 있다.In addition, the design automation apparatus and method using the finite element analysis according to the present invention perform FEM analysis through an automated method at the beginning of the design, so that optimal design values can be determined.

또한, 본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치 및 방법은, 설계 및 개발 단계에서 다양한 케이스를 확인할 수 있어, 최종 설계 시점에서 재설계하지 않고 추가 파라미터를 수정하여 결과 파일을 생성할 수 있어, 효과적인 설계 자동화가 가능하다.In addition, since the design automation apparatus and method using the finite element analysis of the present invention can identify various cases in the design and development stages, it is possible to generate a result file by modifying additional parameters without redesigning at the time of final design, Effective design automation is possible.

또한, 종래의 설계 방법의 해석 수행 시간이 최소 1달 내지 2달이 소요되는 반면, 본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치 및 방법은, 줄어든 파라미터만을 검토해석하며, 복잡한 파일을 줄여서 계산 속도가 향상되기 때문에 소요시간이 급격하게 줄어들어, 2일 가량만으로 해석 수행이 가능하다.In addition, while the analysis time of the conventional design method takes at least one month to two months, the design automation apparatus and method using the finite element analysis of the present invention review and analyze only the reduced parameters, , The time required is drastically reduced, and analysis can be performed in only about two days.

또한, 본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치 및 방법은, 자동화 프로그램을 구현하는 경우 추가 파라미터를 최소화하여 구체적이고 정확한 형상을 반영할 수 있으며, CAD로 작성된 2D 도면 파일을 부분적으로 인풋으로 받아들이는 방식을 이용하여 효율적인 프로그램을 구현할 수 있다.In addition, the design automation apparatus and method using the finite element analysis of the present invention can reflect a specific and accurate shape by minimizing additional parameters when an automation program is implemented, and accept 2D drawing files created by CAD as partial inputs Can realize an efficient program.

또한, 본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치 및 방법은, 동적 안정성을 가지고 신뢰성을 확보한 기계 구조를 개발 및 설계할 수 있으며, 기본 설계 기간을 단축할 수 있다. 또한, 해석하려는 대상물의 형상을 간략화 시키지 않고 2D 도면 파일에 표현된 형상을 최대한 반영함으로써 정확한 설계해석 값을 얻을 수 있다.Further, the design automation apparatus and method using the finite element analysis of the present invention can develop and design a mechanical structure having reliability with dynamic stability, and can shorten the basic design period. In addition, accurate design analysis values can be obtained by maximally reflecting the shape expressed in the 2D drawing file without simplifying the shape of the object to be analyzed.

또한, 본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치 및 방법은, 다수의 케이스에 대한 모델의 동적인 특성을 유한요소 해석(FEM) 통해 빠르고 정확하게 검토함으로써 최적의 설계 수행이 가능하다.Also, the design automation apparatus and method using the finite element analysis of the present invention can perform optimal design by quickly and accurately examining the dynamic characteristics of the model for a plurality of cases through a finite element analysis (FEM).

도 1은 종래의 유한요소 해석을 나타내는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치를 나타내는 구성도이다.
도 3, 4는 본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치의 해석 방법을 나타내는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 방법을 나타내는 순서도이다.
1 is an exemplary view showing a conventional finite element analysis.
2 is a block diagram showing a design automation apparatus using the finite element analysis of the present invention.
FIGS. 3 and 4 are diagrams illustrating an analysis method of a design automation apparatus using the finite element analysis of the present invention.
5 is a flowchart showing a design automation method using the finite element analysis of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 '유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치 및 방법'을 상세하게 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 통상의 기술자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a design automation apparatus and method using a finite element analysis according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. In addition, the matters described in the attached drawings may be different from those actually implemented by the schematic drawings to easily describe the embodiments of the present invention.

한편, 이하에서 표현되는 각 구성부는 본 발명을 구현하기 위한 예일 뿐이다. 따라서, 본 발명의 다른 구현에서는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 구성부가 사용될 수 있다.In the meantime, each constituent unit described below is only an example for implementing the present invention. Thus, in other implementations of the present invention, other components may be used without departing from the spirit and scope of the present invention.

또한, 어떤 구성요소들을 '포함'한다는 표현은, '개방형'의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. Also, the expression " comprising " is intended to merely denote that such elements are present as an expression of " open ", and should not be understood to exclude additional elements.

또한, '제1, 제2' 등과 같은 표현은, 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다. Also, the expressions such as 'first, second', etc. are used only to distinguish between plural configurations, and do not limit the order or other features among the configurations.

실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.In the description of the embodiments, it is to be understood that each layer (film), area, pattern or structure may be referred to as being "on" or "under / under" Quot; includes all that is formed directly or through another layer. The criteria for top / bottom or bottom / bottom of each layer are described with reference to the drawings.

어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다. When a part is "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another part in between. Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise.

도 2는 본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치를 나타내는 구성도이다.2 is a block diagram showing a design automation apparatus using the finite element analysis of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치(200)는, 통신부(210), 모델링부(220), 추가 입력부(230), 제어부(240), 유한요소 해석부(250)를 포함할 수 있다.2, the design automation apparatus 200 using the finite element analysis according to the present invention includes a communication unit 210, a modeling unit 220, an additional input unit 230, a control unit 240, a finite element analysis unit 250 ).

유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치(200)는 컴퓨팅 장치, PDA, 노트북, 스마트 단말기, 다수의 컴퓨터로 구현된 서버 등 모델링 및 유한요소 해석에 사용될 수 있는, 일반적으로 사용되는 전자기기로 구현될 수 있다.The design automation device 200 using the finite element analysis can be implemented as a commonly used electronic device that can be used for modeling and finite element analysis, such as a computing device, a PDA, a notebook, a smart terminal, have.

통신부(210)는 도면 생성 장치로부터 2D 도면 파일을 입력받을 수 있다. 이 때, 통신부는 유선 또는 무선으로 2D 도면 파일을 입력받을 수 있으며, 입력받는 곳은 인터넷 홈페이지, 설계 자동화 장치를 이용하는 회사의 사내망, 설계 자동화 장치 내부에서 2D 도면 파일을 생성하는 프로그램 등으로부터 2D 도면 파일을 입력받을 수 있다. The communication unit 210 can receive a 2D drawing file from the drawing generating apparatus. In this case, the communication unit can receive the 2D drawing file by wire or wireless, and the input destination may be the Internet home page of the company using the design automation device, a program for generating the 2D drawing file in the design automation device, Drawing file can be input.

또한, 도면 생성 장치는 후술하는 CAD 등으로 도면 파일을 생성할 수 있는 장치이며, 도면 생성 장치에서 CAD 등의 프로그램을 사용하여 직접 도면 파일을 생성할 수도 있고, 관리자 또는 작업자가 원하는 도면 파일을 외부로부터 다운로드받아 본 발명의 설계 자동화 장치에 송신할 수도 있다. The drawing generating apparatus can generate a drawing file by a CAD or the like which will be described later. The drawing generating apparatus can generate a drawing file directly by using a program such as CAD, And transmitted to the design automation apparatus of the present invention.

또한, 본 발명의 통신부는 IGES 포맷으로 이루어지는 CAD 파일로 2D 도면 파일을 입력받을 수 있으나, 이는 CAD에 국한되는 것이 아니며 2D 도면 파일은 AutoCAD, Eagle/Acropolis 등 2D 도면을 작성할 수 있는 일반적인 CAD 프로그램에서 생성된 2D 도면 파일을 이용할 수 있다. 2D 도면 파일은 설계하려고 하는 대상물의 형태 및 크기, 굴곡 등을 포함하는 데이터로 구현될 수 있다.In addition, the communication unit of the present invention can receive a 2D drawing file as a CAD file in IGES format, but it is not limited to CAD, and a 2D drawing file may be a general CAD program capable of creating 2D drawings such as AutoCAD, Eagle / Acropolis, The generated 2D drawing file can be used. The 2D drawing file can be implemented with data including the shape and size of the object to be designed, bending, and the like.

모델링부(220)는 입력된 2D 도면 파일 중 일부에서, 면 정보를 포함하는 모델링 파라미터를 추출한다. 이 때, 모델링 파라미터는 IGES, STEP 등 2D 도면 파일과 동일한 형태로 추출될 수도 있고, 설계에 필요한 형식으로 이루어지는 별도의 프로그램 형식으로 추출될 수도 있다.The modeling unit 220 extracts modeling parameters including plane information from a part of the input 2D drawing files. At this time, the modeling parameters may be extracted in the same form as the 2D drawing file such as IGES or STEP, or may be extracted in a separate program format in a format necessary for the design.

더 구체적으로, 모델링부는 2D 도면 파일 중 <틀>부분에 해당하는 곳을 모델링 파라미터로 추출하도록 한다. 이 때, 모델링 파라미터는 2D 도면 파일 중 추출해낼 수 있는 최대한 부분만큼 추출할 수도 있고, 기 저장된 퍼센테이지 또는 기 저장된 해상도 및 화상도에 해당하는 부분만큼 추출할 수도 있다. 특히, 종래에는 2D 도면 파일 중 모든 부분을 모델링 하도록 하여, 유한요소 해석에 시간이 기하급수적으로 많이 소요되었지만, 본 발명의 모델링부는 모델링 파라미터를 최적의 정도만 추출하도록 하므로 적은 시간만을 소비하고도 종래보다 더 상세한 설계 모델링을 구현할 수 있다.More specifically, the modeling unit extracts a portion corresponding to the < frame > part of the 2D drawing file as a modeling parameter. At this time, the modeling parameters can be extracted as much as possible as much as can be extracted from the 2D drawing file, or extracted as much as the pre-stored percentage or the pre-stored resolution and image size. In particular, conventionally, all parts of the 2D drawing file are modeled, and the finite element analysis takes time exponentially. However, since the modeling part of the present invention extracts the modeling parameters only to the optimum degree, More detailed design modeling can be implemented.

도 3을 참조하면, 본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치의 2D 도면 파일에서 모델링 파라미터를 추출하도록 하는 실시예를 확인할 수 있다. 설계하고자 하는 기구(ex; 발전기)의 2D 도면 파일(310)을 생성하고, 2D 도면 파일을 본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치에 입력한다. 이어, 설계 자동화 장치는 2D 도면 파일(310) 중 효과적으로 틀(Frame)을 생성할 수 있는 최적의 모델링 파라미터(320)를 추출하게 된다. 이 때, 모델링 파라미터는 2D 도면 파일 중 설계 속도 및 최적화에 유리한 부분만을 골라 추출하게 되며, 도 3과 같이 3D 해석 모델링 파일의 뼈대 부분을 담당하게 된다.Referring to FIG. 3, an embodiment for extracting modeling parameters from a 2D drawing file of a design automation apparatus using the finite element analysis of the present invention can be confirmed. A 2D drawing file 310 of a mechanism (ex) to be designed is generated, and a 2D drawing file is input to a design automation apparatus using the finite element analysis of the present invention. Then, the design automation apparatus extracts an optimal modeling parameter 320 that can effectively generate a frame from the 2D drawing file 310. In this case, the modeling parameters are extracted from the 2D drawing files by selecting only a portion that is advantageous for the design speed and optimization, and the skeleton portion of the 3D analysis modeling file is taken as shown in FIG.

이 때, 모델링 파라미터를 추출하게 되는 경우, 본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치에 추가로 포함되어 있는 데이터베이스(미도시) 또는 외부 장치에 연결되어 있는 데이터베이스와 연동하여, 기 저장된 파라미터 데이터베이스와 2D 도면 파일을 비교 후 모델링 파라미터를 추출할 수 있다. 유사한 기계 또는 기구를 설계하는 경우 해당 데이터 또는 파라미터는 파라미터 데이터베이스에 누적되어 있으므로, 입력된 2D 도면 파일과 기 저장된 파라미터 데이터를 비교한 후, 다수의 파라미터 데이터 중 유사도가 가장 높은 데이터를 모델링 파라미터로 선정하고 추출할 수 있다.In this case, when the modeling parameter is extracted, the database is linked to a database (not shown) further included in the design automation device using the finite element analysis of the present invention or a database connected to the external device, After comparing 2D drawing files, modeling parameters can be extracted. When a similar machine or apparatus is designed, since the corresponding data or parameters are accumulated in the parameter database, the inputted 2D drawing file is compared with the previously stored parameter data, and then the data having the highest similarity among the plurality of parameter data is selected as the modeling parameter And extracted.

예를 들어, 발전기를 설계하게 되는 경우, 직류발전기, 교류발전기, 동기발전기, 유도발전기, 터빈발전기 등 다양한 발전기의 형태에 대해서 파라미터 데이터베이스에 해당 모델링 파라미터들이 기 저장되어 있다. 이어, 발전기에 대한 2D 도면 파일을 입력받은 뒤, 본 발명의 모델링부는 입력받은 발전기 모델링 파일과 가장 유사하다고 판단되는 모델링 파라미터(ex; 터빈 발전기 모델링 파라미터)를 결정하고, 해당 모델링 파라미터를 추출하도록 한다.For example, when designing a generator, corresponding modeling parameters are stored in the parameter database for various types of generator such as a DC generator, an AC generator, a synchronous generator, an induction generator, and a turbine generator. After receiving the 2D drawing file for the generator, the modeling unit of the present invention determines a modeling parameter (e.g., turbine generator modeling parameter) that is most similar to the inputted generator modeling file and extracts the corresponding modeling parameter .

또한, 본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치는, 설계할 대상물의 일부분을 지정하여, 지정한 부분에 대해서 모델링 파라미터를 추출할 수도 있다. 3D 모델링 파라미터를 수신한 뒤, 모델링 파라미터를 추출하는 시간 및 자원을 절약하기 위하여 설계자 또는 관리자가 해당 모델링 파라미터를 설정하면, 그 위치에서의 모델링 파라미터를 추출한 후 추가 파라미터를 적용하여 완성된 결과 파일이 생성될 수 있다.Further, the design automation apparatus using the finite element analysis of the present invention may designate a part of an object to be designed and extract modeling parameters for a designated part. After receiving the 3D modeling parameters, if the designer or the administrator sets the corresponding modeling parameters in order to save the time and resources for extracting the modeling parameters, the modeling parameters at that position are extracted and the additional parameters are applied, Lt; / RTI &gt;

이 때, 설계할 대상물의 일부분을 지정할 수도 있으나, 입력된 2D 도면 파일 및 기 저장된 데이터베이스에 따라서 추출할 모델링 파라미터의 최적 범위를 계산할 수도 있다. 설계할 대상물의 부분(Component)별로 조건 및 최대/최소 stress 발생 지점과 값을 입력받고, 모든 Mode 의 해석 결과에 대한 영상과 추천 모드 주파수(Hz)를 입력받는다. 또한, 발전기의 지점에 대한 영상, 결과 및 그래프, 가속 정도(Acceleration), 이격정도(Displacement), 경도(Stiffness), 동강성(Dynamic Stiffness) 등 다양한 측정값을 통하여 최적의 모델링 파라미터 범위를 추출할 수 있다. At this time, a part of the object to be designed can be designated, but the optimal range of the modeling parameter to be extracted may be calculated according to the input 2D drawing file and the pre-stored database. For each part of the object to be designed, input condition and maximum / minimum stress occurrence point and value, and input image and recommended frequency (Hz) of analysis result of all modes. In addition, the optimal modeling parameter range is extracted through various measurement values such as image, result and graph of the generator point, acceleration, displacement, hardness, and dynamic stiffness. .

예를 들어, 터빈 발전기를 설계하는 경우, 설계자 또는 관리자는 터빈 발전기 중 구성될 부분(Component)을 선택할 수 있다. 발전기 중 프레임(frame) 및 코어(Core)를 선택하는 경우, 2D 도면 파일 중 프레임과 코어 부분만을 모델링 파라미터로 추출하고, 프레임 및 코어 이외의 발전기 부분은 추가 파라미터를 적용시켜 설계를 진행할 수 있다.For example, when designing a turbine generator, the designer or manager can choose which component of the turbine generator to configure. When a frame and a core are selected from the generator, only the frame and the core portion of the 2D drawing file are extracted by the modeling parameter, and the generator and the frame other than the core can be designed by applying additional parameters.

또한, 터빈 발전기에 대한 2D 도면 파일을 입력하고, 터빈 발전기의 프레임, 코어, 풋, 커버에 대해서 모델링 파라미터를 추출하도록 최적의 모델링 파라미터를 계산하도록 한다. 설계자 또는 관리자는 최적의 모델링 파라미터를 확인 후 필요한 부분만 추출하고, 추후 추가 파라미터를 통해 상세한 모델링을 진행할 수 있게 된다.Also, input the 2D drawing file for the turbine generator and calculate the optimal modeling parameters to extract the modeling parameters for the frame, core, foot, and cover of the turbine generator. The designer or manager can check the optimal modeling parameters, extract only the necessary parts, and then proceed with detailed modeling with additional parameters.

2D 도면의 파라미터는 설계하고자 하는 대상물 또는 기계의 틀(frame)에 해당하는 것이나, 이는 대상물을 크게 잡아 그 형상만을 파라미터로 추출한 것이므로, 설계하고자 하는 대상의 상세한 특징만을 나타내는 추가 파라미터를 적용하여 결과 파일을 생성하여야 한다. 이 때, 추가 파라미터는 설계하고자 하는 대상물의 성능, 적용 장소, 적용 대상, 사용처 등에 따라서 하나 하나 그 값이 달라질 수 있으며, 종래의 설계 자동화 장치는 이러한 세세한 부분의 추가 파라미터를 하나하나 유한요소법을 이용하여 연산하였으므로 그 계산 시간 및 소요 자원이 기하급수적으로 증가하게 되는 문제점이 존재하였다. 본 발명의 설계 자동화 장치는 2D 도면을 통한 파라미터 입력과 추가 파라미터 입력을 분리하여, 각각의 데이터를 효과적으로 처리함으로써 효율적인 설계 자동화를 구현할 수 있게 된다.The parameter of the 2D drawing corresponds to the object or the frame of the machine to be designed. However, since the object is largely picked up and only the shape is extracted as parameters, additional parameters indicating only the detailed characteristics of the object to be designed are applied, . In this case, the additional parameter may vary depending on the performance of the object to be designed, the place of application, the object of application, the place of use, and the like, and the conventional design automation device uses the finite element method There is a problem that the calculation time and resources are increased exponentially. The design automation apparatus of the present invention can separate the parameter input from the 2D drawing and the additional parameter input and effectively process each data, thereby realizing efficient design automation.

본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치는, 추가 입력부(230)을 통하여 2D 도면 파일에서 추출된 모델링 파라미터를 제외하고, 추가 파라미터를 입력받을 수 있다. 이 때, 효율적인 추가 파라미터의 입력을 위하여 추가 파라미터 자체를 산출할 때, 모델링 파라미터를 추출한 후 모델링 파라미터에 추가 파라미터가 필요한 범위를 연산할 수 있다. 추가 파라미터는 2D 도면 파일에 대한 형태를 모델링 파라미터로 형성한 후, 나머지 미소한 부분을 채우는 역할을 수행하기 때문에, 정확성과 계산 속도를 모두 충족할 수 있도록 최적의 추가 파라미터가 필요한 범위 정도를 연산하여, 추가 파라미터를 입력받거나 연산할 수 있다.The design automation apparatus using the finite element analysis of the present invention can receive additional parameters except the modeling parameters extracted from the 2D drawing file through the additional input unit 230. [ In this case, when the additional parameter itself is calculated for efficient additional parameter input, the modeling parameter may be extracted, and then the range required for the additional parameter may be calculated in the modeling parameter. Since the additional parameter forms the shape of the 2D drawing file as a modeling parameter and then fulfills the remaining minute portion, the range of the range in which the optimum additional parameter is required is calculated so as to satisfy both the accuracy and the calculation speed , Additional parameters can be input or calculated.

이 때, 모델링 파라미터를 스프레드 시트 프로그램에 자동 입력하여, 스프레드 시트 프로그램의 기 설정된 수식에 따라서 추가 파라미터가 필요한 범위를 연산할 수 있다.At this time, the modeling parameter is automatically input to the spreadsheet program, and the range requiring the additional parameter can be calculated according to the predetermined formula of the spreadsheet program.

예를 들어, 본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치는, CAD파일 을 입력하고, ANSYS MAPDL에 적용한 이후 만들어지는 파일에서 변수를 추출한 후 엑셀 파일에 적용시킨다. 이어, CAD 파일에서 추출한 변수를 이용하여 입력변수의 최대값과 최소값을 설정할 때 사용하며, 관리자 또는 설계자가 미리 설정한 엑셀 파일에 따라 모델링 파라미터에 더 필요한 추가 파라미터의 정도를 연산하도록 한다.For example, the design automation apparatus using the finite element analysis of the present invention inputs a CAD file, applies it to ANSYS MAPDL, extracts a variable from a file to be created, and applies it to an Excel file. Next, it is used to set the maximum value and the minimum value of the input variable by using the variables extracted from the CAD file. The manager or the designer calculates the degree of the additional parameter necessary for the modeling parameter according to the preset Excel file.

또한, 본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치는, 추가 파라미터를 직접 사용자 또는 관리자가 입력하도록 하거나, 기 저장된 파라미터 데이터베이스에서 해당 2D 도면 파일을 분석하여 가장 적합한 추가 파라미터를 추천하도록 하거나, 기 저장된 디폴트 데이터 중 어느 하나를 추천할 수 있다. 따라서, 모델링 파라미터(뼈)와 추가 파라미터(살)를 설정함으로써 빠르고 효율적인 설계 자동화가 가능하게 된다.Further, the design automation apparatus using the finite element analysis of the present invention may allow the user or the manager to directly input additional parameters, analyze the corresponding 2D drawing file in the previously stored parameter database, recommend the most suitable additional parameter, Any of the default data can be recommended. Thus, setting the modeling parameters (bones) and additional parameters enables fast and efficient design automation.

또한, 본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치는, 모델링 파라미터를 추출한 후 2D 도면 파일과 비교하여, 파라미터 데이터베이스에서 필요한 추가 파라미터를 유사도에 따라 도출할 수 있다. 추가 파라미터는 모델링 파라미터와 동일한 설계 대상물에 해당하므로, 모델링 파라미터가 지정된 후 기 저장된 데이터베이스의 추가 파라미터를 지정하여 상세한 부분을 설계 및 모델링이 가능하다.In addition, the design automation apparatus using the finite element analysis of the present invention can extract the modeling parameters and then compute the additional parameters required in the parameter database according to the degree of similarity by comparing with the 2D drawing file. Since the additional parameter corresponds to the design object that is the same as the modeling parameter, it is possible to design and model the detailed part by specifying additional parameters of the stored database after the modeling parameter is specified.

예를 들어, 발전기를 설계하는 경우, 프레임과 코어 부분만을 2D 도면 입력을 통한 파라미터 추출 후 3D 해석 모델링 작업을 수행하고, 본 발명의 설계 자동화 장치는 프레임 및 코어 이외의 발전기 부분인 풋, 스키드, 돔 등 말단 부분을 추가 파라미터로 설정한다. 이어, 기 저장된 파라미터 데이터베이스 중 발전기의 풋, 스키드, 돔에 해당하는 추가 파라미터를 검색하고, 발전기(ex; 교류 발전기)에 적합한 추가 파라미터를 유사도에 따라서 비교 후 도출하도록 한다.For example, in the case of designing a generator, a 3D analysis modeling operation is performed after extracting a parameter through a 2D drawing input only to a frame and a core portion, and the design automation apparatus of the present invention includes a foot, a skid, Set the end part such as the dome as an additional parameter. Next, additional parameters corresponding to the foot, skid, and dome of the generator are retrieved from the pre-stored parameter database, and additional parameters suitable for the generator (alternator) are calculated according to the degree of similarity.

또한, 본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치는, 디폴트(default) 모드를 설정하여, 디폴트 모드가 선택된 경우 기 저장된 파라미터 데이터베이스에서 디폴트 추가 파라미터를 입력받을 수 있다. 이 때, 디폴트 추가 파라미터는 해당 2D 도면 데이터의 종류에 따라서 기 설정된 디폴트 추가 파라미터에 해당한다. 예를 들어, 교류 발전기를 설계하는 경우, 풋과 커버를 디폴트 추가 파라미터로 설정할 수 있으며, 디폴트 모드를 설정하면 모델링 파라미터에 풋과 커버에 대한 디폴트 추가 파라미터가 자동으로 결합될 수 있다. 이러한 디폴트 모드는 빠른 해석과 계산에 유리하며, 효율적인 설계 자동화를 가능하도록 한다.In addition, the design automation apparatus using the finite element analysis of the present invention can set a default mode and receive a default additional parameter from a pre-stored parameter database when the default mode is selected. At this time, the default additional parameter corresponds to a predetermined default additional parameter according to the type of the corresponding 2D drawing data. For example, when designing an alternator, the foot and cover can be set as default additional parameters, and by setting the default mode, the default additional parameters for the foot and cover can be automatically combined into the modeling parameters. This default mode is advantageous for quick analysis and calculation, and enables efficient design automation.

따라서, 본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치는, 입력되는 파라미터를 최소화하여 모델링 파라미터 및 추가 파라미터를 효율적으로 적용시킬 수 있으며, 사용 편의성이 증가하게 된다. 또한, 다양한 형태의 섹션 플레이트(Section Plate)에 대응 가능하며, 모든 타입의 스프링 바(Spring Bar) 구성에 대응할 수 있다. 또한, 복잡한 환풍기(Ventilation) 형상 및 중단(Cutout) 형상에도 대응할 수 있다. 한편, 설계 장치의 모듈화 구현에도 효율적으로 사용될 수 있다.Therefore, the design automation apparatus using the finite element analysis of the present invention minimizes the input parameters and can efficiently apply the modeling parameters and the additional parameters, thereby increasing the usability. In addition, it can cope with various types of section plates and can cope with all types of spring bar constructions. In addition, it can cope with complicated ventilation shapes and cutout shapes. On the other hand, it can be efficiently used for modularization of a design apparatus.

제어부(240)는 추출한 모델링 파라미터에서 입력된 추가 파라미터를 적용시켜 결과 파일을 생성하도록 한다. 모델링부 및 추가 입력부에 의하여 생성된 모델링 파라미터와 추가 파라미터는 제어부에 의하여 하나의 결과 파일로 결합되며, 제어부는 별도의 출력 장치를 통해 결과 파일을 사용자 및 관리자에게 제공할 수 있다. The control unit 240 applies the additional parameters inputted from the extracted modeling parameters to generate a result file. The modeling parameters and the additional parameters generated by the modeling unit and the additional input unit may be combined into one result file by the control unit, and the control unit may provide the result file to the user and the manager through a separate output device.

이 때, 제어부는 2D 도면 파일의 입력에서 오류가 발생하는 경우, 에러 메시지를 출력하도록 한다. 2D 도면 파일 자체의 형식 또는 크기, 형태가 오류가 발생한 상태에서 입력되는 경우, 모델링 파라미터 또는 추가 파라미터의 추출에도 오류가 발생할 수 있으므로, 제어부는 처음 입력할 때부터 해당 2D 도면 파일의 건전성을 확인하여 연산하도록 한다.At this time, if an error occurs in the input of the 2D drawing file, the control unit outputs an error message. In the case where the format, size, and shape of the 2D drawing file itself are input in the state where the error occurs, an error may also occur in extracting the modeling parameter or the additional parameter. Therefore, the control unit checks the integrity of the corresponding 2D drawing file .

유한요소 해석부(250)는 결과 파일에 메쉬 작업을 수행하여 유한요소 모델을 추출할 수 있다. The finite element analysis unit 250 can perform a mesh operation on the result file to extract the finite element model.

한편, 본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치는, 하나의 컴퓨팅 장치에서 구현될 수도 있고, 유/무선 통신을 통하여 다른 하드웨어로 이루어진 컴퓨팅 장치와 데이터를 송수신 하며 구현될 수도 있다. 더 구체적으로, 본 발명의 통신부, 모델링부, 추가 입력부, 제어부, 유한요소 해석부의 구성요소들은 각각 서로 다른 하드웨어로 구현될 수도 있고, 몇 가지를 하나의 하드웨어로 통합하여 구현될 수도 있다.Meanwhile, the design automation device using the finite element analysis of the present invention may be implemented in one computing device or may be implemented by transmitting / receiving data to / from a computing device composed of different hardware through wired / wireless communication. More specifically, the components of the communication unit, the modeling unit, the additional input unit, the control unit, and the finite element analysis unit of the present invention may be implemented by different hardware, or may be integrated by hardware.

또한, 본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치는, 해석의 복잡성 및 속도에 따라서 하나의 컴퓨팅 장치에서 구현할 수도 있고, 별도의 클러스터 서버와 데이터를 송수신하면서 구현할 수도 있다.In addition, the design automation apparatus using the finite element analysis of the present invention can be implemented in a single computing device depending on the complexity and speed of analysis, or may be implemented while transmitting and receiving data to and from a separate cluster server.

예를 들어, 본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치는, 입력받은 상기 2D 도면 파일의 예상 해석 시간 또는 예상 데이터 처리 과정을 계산하고, 상기 예상 해석 시간 또는 상기 예상 데이터 처리 과정이 기 설정된 값 이상인 경우 클러스터 서버로 전송할 수 있다. 설계 자동화 장치 자체가 해석을 바로 수행할 수 있다면 가장 바람직하나, 거대한 기계를 설계하는 경우 또는 여러 기계를 한번에 설계하는 경우 하나의 컴퓨팅 장치가 모든 계산을 수행하기에는 어려움이 따르기 때문에, 모델링 및 제어를 전문적으로 하는 클러스터 서버와 송수신하여 설계를 진행할 수 있다.For example, the design automation apparatus using the finite element analysis of the present invention calculates a predicted analysis time or an expected data processing process of the input 2D drawing file, , It can be transmitted to the cluster server. It is most desirable if the design automation device itself can perform the analysis immediately, but because it is difficult for one computing device to perform all calculations when designing a large machine or when designing several machines at once, And the design can be carried out.

이 때, 클러스터 서버는 2D 도면 파일을 수신하여 모델링 파라미터를 추출하고 추가 파라미터를 입력받아, 상기 추출한 모델링 파라미터에 상기 추가 파라미터를 적용시켜 3D 해서거 모델링 파일을 생성한 후 결과를 계산할 수 있다.At this time, the cluster server receives the 2D drawing file, extracts the modeling parameters, receives the additional parameters, applies the additional parameters to the extracted modeling parameters, and generates a 3D modeling file to calculate the result.

도 4는 본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치의 해석 방법을 나타내는 예시도이다.4 is an exemplary view showing an analysis method of a design automation apparatus using the finite element analysis of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 설계 자동화 장치를 통하여 발전기를 설계하는 방법을 확인할 수 있다. 먼저, 발전기의 2D 도면 파일을 입력한 후, 모델링 파라미터를 추출하게 된다. 본 발명의 설계 자동화 장치는 섹션 플레이트(311), 풀 프레임 어셈블리(312), 커버(313), 돔(314)의 부분을 모델링 파라미터로 추출하고, 해당 모델링 파라미터를 결합하여 구현(330)한다. 이어, 나머지 모델링 파라미터 이외의 상세한 부분을 추가 파라미터로 구현하고, 모델링 파라미터에 추가 파라미터를 결합한 최종 결과 파일(340)을 통하여 발전기를 설계할 수 있다.Referring to FIG. 4, a method of designing a generator through the design automation apparatus of the present invention can be confirmed. First, the 2D drawing file of the generator is input, and the modeling parameters are extracted. The design automation apparatus of the present invention extracts a section of the section plate 311, the full frame assembly 312, the cover 313, and the dome 314 with modeling parameters and combines the corresponding modeling parameters to implement (330). Then, the generator can be designed through the final result file 340, in which the details other than the remaining modeling parameters are implemented as additional parameters, and the additional parameters are combined with the modeling parameters.

도 5는 본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 방법을 나타내는 순서도이다.5 is a flowchart showing a design automation method using the finite element analysis of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 방법은, (a) 2D 도면 파일을 입력받는 단계, (b) 상기 입력된 2D 도면 파일 중 일부에서, 면 정보를 포함하는 모델링 파라미터를 추출하는 단계, (c) 상기 2D 도면 파일에서 추출된 모델링 파라미터를 제외하고, 추가 파라미터를 입력받는 단계, (d) 상기 추출한 모델링 파라미터에서 상기 입력된 추가 파라미터를 적용시켜 결과 파일을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, a method for automating design using finite element analysis according to the present invention includes: (a) receiving a 2D drawing file; (b) inputting a modeling parameter (C) extracting modeling parameters extracted from the 2D drawing file and receiving additional parameters, (d) generating a result file by applying the input additional parameters in the extracted modeling parameters, and . &Lt; / RTI &gt;

특히, 본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 방법을 구현하는 경우, 상술한 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치에 적용되는 다양한 실시예들을 모두 적용하여 구현할 수 있다.Particularly, in the case of implementing the design automation method using the finite element analysis of the present invention, it can be implemented by applying all the various embodiments applied to the design automation apparatus using the above-described finite element analysis.

위에서 설명된 본 발명의 실시 예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 이들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 대한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정 및 변경을 가할 수 있을 것이며, 이러한 수정 및 변경은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The embodiments of the present invention described above are disclosed for the purpose of illustration, and the present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention.

110 : 종래의 2D 도면 파일
120 : 종래의 유한요소 해석 모델
200 : 본 발명의 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치
210 : 통신부
220 : 모델링부
230 : 추가 입력부
240 : 제어부
250 : 유한요소 해석부
310 : 본 발명의 2D 도면 파일
311, 312, 313, 314 : 본 발명의 모델링 파라미터
320 : 본 발명의 모델링 파라미터
330 : 본 발명의 추가 파라미터
340 : 본 발명의 결과 파일
110: Conventional 2D drawing file
120: Conventional finite element analysis model
200: Design automation device using finite element analysis of the present invention
210:
220: Modeling unit
230: Additional input
240:
250: finite element analysis section
310: 2D drawing file of the present invention
311, 312, 313, 314: The modeling parameters of the present invention
320: Modeling parameters of the present invention
330: Additional parameters of the present invention
340: Result file of the present invention

Claims (12)

도면 생성 장치로부터 2D 도면 파일을 입력받는 통신부;
상기 입력된 2D 도면 파일 중 일부에서, 면 정보를 포함하는 모델링 파라미터를 추출하는 모델링부;
상기 2D 도면 파일에서 추출된 모델링 파라미터 이외의 추가 파라미터를 입력받는 추가 입력부;
상기 추출한 모델링 파라미터에서 상기 입력된 추가 파라미터를 적용시켜 3D 해석 모델링 결과 파일을 생성하는 제어부;
를 포함하고,
상기 모델링 파라미터는 상기 2D 도면 파일에서 기 저장된 퍼센테이지 또는 기 저장된 해상도 및 화상도에 해당하는 부분만큼 추출되는 것을 특징으로 하는 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치.
A communication unit for receiving a 2D drawing file from the drawing generating apparatus;
A modeling unit for extracting modeling parameters including surface information in a part of the input 2D drawing files;
An additional input unit for receiving additional parameters other than the modeling parameters extracted from the 2D drawing file;
A controller for generating a 3D analysis modeling result file by applying the input additional parameters to the extracted modeling parameters;
Lt; / RTI &gt;
Wherein the modeling parameters are extracted from the 2D drawing file by a percentage corresponding to a pre-stored percentage or a pre-stored resolution and an image degree.
제 1항에 있어서,
상기 통신부는,
IGES 포맷으로 이루어지는 2D 도면 CAD 파일을 입력받는 것을 특징으로 하는 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치.
The method according to claim 1,
Wherein,
A design automation device using finite element analysis, characterized by receiving a 2D drawing CAD file in IGES format.
도면 생성 장치로부터 2D 도면 파일을 입력받는 통신부;
상기 입력된 2D 도면 파일 중 일부에서, 면 정보를 포함하는 모델링 파라미터를 추출하는 모델링부;
상기 2D 도면 파일에서 추출된 모델링 파라미터 이외의 추가 파라미터를 입력받는 추가 입력부;
상기 추출한 모델링 파라미터에서 상기 입력된 추가 파라미터를 적용시켜 3D 해석 모델링 결과 파일을 생성하는 제어부;
를 포함하고,
상기 모델링부는,
입력받은 상기 2D 도면 파일과 입력받은 추가 파라미터를 통해 생성된 3D 모델링 방법의 예상 해석 시간 또는 예상 데이터 처리 과정을 계산하고, 상기 예상 해석 시간 또는 상기 예상 데이터 처리 과정이 기 설정된 값 이상인 경우 클러스터 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치.
A communication unit for receiving a 2D drawing file from the drawing generating apparatus;
A modeling unit for extracting modeling parameters including surface information in a part of the input 2D drawing files;
An additional input unit for receiving additional parameters other than the modeling parameters extracted from the 2D drawing file;
A controller for generating a 3D analysis modeling result file by applying the input additional parameters to the extracted modeling parameters;
Lt; / RTI &gt;
The modeling unit,
Calculating a predicted analysis time or a predicted data processing process of the 3D modeling method generated through the inputted 2D drawing file and the received additional parameters and, if the predicted analysis time or the predicted data processing process is equal to or greater than a predetermined value, Wherein the first and second control signals are transmitted to the first and second sensors.
제 3항에 있어서,
상기 클러스터 서버는,
상기 2D 도면 파일을 수신하여 모델링 파라미터를 추출하고 추가 파라미터를 입력받아, 상기 추출한 모델링 파라미터에 상기 추가 파라미터를 적용시켜 결과 파일을 생성하는 것을 특징으로 하는 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치.
The method of claim 3,
The cluster server includes:
Receiving the 2D drawing file, extracting modeling parameters, receiving additional parameters, and applying the additional parameters to the extracted modeling parameters to generate a result file.
제 1항에 있어서,
상기 2D 도면 파일과 기 저장된 파라미터 데이터베이스를 비교하여, 상기 2D 도면 파일과 유사도가 높은 모델링 파라미터를 추출하는 것을 특징으로 하는 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치.
The method according to claim 1,
And comparing the 2D drawing file with a previously stored parameter database to extract a modeling parameter having a high degree of similarity to the 2D drawing file.
제 1항에 있어서,
상기 모델링부는,
모델링 파라미터를 추출한 후, 상기 모델링 파라미터에 추가 파라미터가 필요한 범위를 연산하는 것을 특징으로 하는 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치.
The method according to claim 1,
The modeling unit,
And extracting the modeling parameter, and calculating a range in which the additional parameter is required for the modeling parameter.
제 6항에 있어서,
상기 모델링부는,
상기 모델링 파라미터를 스프레드 시트 프로그램에 자동 입력하며, 상기 스프레드 시트 프로그램의 기 설정된 수식에 따라서 추가 파라미터가 필요한 범위를 연산하는 것을 특징으로 하는 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치.
The method according to claim 6,
The modeling unit,
Wherein the modeling parameter is automatically input to a spreadsheet program, and a range requiring additional parameters is calculated according to a predetermined formula of the spreadsheet program.
제 1항에 있어서,
상기 모델링부는,
모델링 파라미터를 추출한 후 상기 2D 도면 파일과 비교하여, 파라미터 데이터베이스에서 필요한 추가 파라미터를 유사도에 따라 도출하는 것을 특징으로 하는 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치.
The method according to claim 1,
The modeling unit,
Extracting modeling parameters, comparing the modeling parameters with the 2D drawing file, and deriving additional parameters required in the parameter database according to the degree of similarity.
제 1항에 있어서,
상기 추가 입력부는,
디폴트(default) 모드가 선택된 경우, 기 저장된 파라미터 데이터베이스에서 디폴트 추가 파라미터를 입력받는 것을 특징으로 하는 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the additional input unit comprises:
And a default additional parameter is input in a pre-stored parameter database when the default mode is selected.
제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 2D 도면 파일의 입력에서 오류가 발생하는 경우, 에러 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치.
The method according to claim 1,
Wherein,
And outputting an error message when an error occurs in the input of the 2D drawing file.
제 1항에 있어서,
상기 결과 파일에 메쉬 작업을 수행하여 유한요소 모델을 추출하는 유한요소 해석부;
를 더 포함하는 유한요소 해석을 이용한 설계 자동화 장치.
The method according to claim 1,
A finite element analysis unit for performing a mesh operation on the result file to extract a finite element model;
A design automation device using a finite element analysis that further includes a finite element analysis.
(a) 도면 생성 장치로부터 2D 도면 파일을 입력받는 단계;
(b) 상기 입력된 2D 도면 파일 중 일부에서, 면 정보를 포함하는 모델링 파라미터를 추출하는 단계;
(c) 상기 2D 도면 파일에서 추출된 모델링 파라미터 이외의 추가 파라미터를 입력받는 단계;
(c-1) 입력받은 상기 2D 도면 파일과 입력받은 추가 파라미터를 통해 생성된 3D 모델링 방법의 예상 해석 시간 또는 예상 데이터 처리 과정을 계산하고, 상기 예상 해석 시간 또는 상기 예상 데이터 처리 과정이 기 설정된 값 이상인 경우 클러스터 서버로 전송하는 단계;
(d) 상기 추출한 모델링 파라미터에서 상기 입력된 추가 파라미터를 적용시켜 3D 해석 모델링 결과 파일을 생성하는 단계;
를 포함하는 설계 자동화 장치의 유한요소 해석을 이용한 계산 방법.
(a) receiving a 2D drawing file from a drawing generating apparatus;
(b) extracting a modeling parameter including plane information in a part of the input 2D drawing file;
(c) receiving additional parameters other than the modeling parameters extracted from the 2D drawing file;
(c-1) calculating a predicted analysis time or a predicted data processing process of the 3D modeling method generated through the inputted 2D drawing file and the received additional parameters, and if the predicted analysis time or the predicted data processing process has a predetermined value Transmitting to the cluster server;
(d) generating a 3D analysis modeling result file by applying the input additional parameters in the extracted modeling parameters;
Computational Method Using Finite Element Analysis of Design Automation Device Including.
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