KR20080037336A - Automatic generation system for welding deformation analysis of ship construction - Google Patents

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KR20080037336A KR1020060104289A KR20060104289A KR20080037336A KR 20080037336 A KR20080037336 A KR 20080037336A KR 1020060104289 A KR1020060104289 A KR 1020060104289A KR 20060104289 A KR20060104289 A KR 20060104289A KR 20080037336 A KR20080037336 A KR 20080037336A
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Abstract

A system for generating a welding deformation analysis of a ship construction automatically is provided to reduce a time for analyzing welding deformation in ship design and increase analysis efficiency by using a CAD(Computer-Aided Design) system. A file generator(110) outputs welding line information, and shape and property information of an internal material, which are needed for analyzing welding deformation, in a text file while outputting CAD information of the hull in a neutral format. The CAD information includes at least one of a planar shape of the hull, and a position of a welding part or the position of a welding line of the internal material. A finite element model generator(120) generates a finite element model automatically by realizing the outer appearance of the hull from the CAD information and restoring the outer appearance as a CAD image based on the internal material information read from the text file. A welding deformation analysis solver(130) analyzes the welding deformation by receiving information for the generated finite element model. A document writer(140) stores a result report to a predetermined location by receiving a welding deformation analysis result.

Description

선박 구조물 용접변형 해석을 위한 자동생성 시스템{Automatic generation system for welding deformation analysis of ship construction}Automatic generation system for welding deformation analysis of ship construction

도 1은 종래의 선박 구조물 전처리 과정을 포함한 용접변형 해석절차를 나타낸 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a welding deformation analysis procedure including a conventional ship structure pretreatment process.

도 2는 종래의 선박 구조물 용접변형 해석결과를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a conventional welding structure analysis results of the ship structure.

도 3은 본 발명의 선박 구조물 용접변형 해석을 위한 자동생성 시스템의 구성도이다. 3 is a block diagram of an automatic generation system for the welding deformation analysis of the ship structure of the present invention.

도 4는 본 발명의 선박 구조물 용접변형 해석절차를 나타낸 흐름도이다.Figure 4 is a flow chart showing the welding deformation analysis procedure of the ship structure of the present invention.

도 5는 본 발명의 속성정보를 갖는 텍스트 파일을 나타낸 도면이다. 5 is a view showing a text file having attribute information of the present invention.

도 6a는 본 발명의 외관 형상과 내부재의 위치선만을 CAD 파일로 재복원한 상태를 나타낸 도면이다.Figure 6a is a view showing a state in which only the appearance shape of the present invention and the position line of the inner material is restored to the CAD file.

도 6b는 본 발명의 텍스트 파일을 읽어들여 중첩할 경우에 CAD 파일로 재복원한 상태를 나타낸 도면이다. 6B is a diagram illustrating a state where the text file of the present invention is restored and restored to a CAD file when the text file is overlaid.

본 발명은 선박 구조물 용접변형 해석을 위한 자동생성 시스템에 관한 것으로, 선체의 설계에 있어서 CAD 시스템을 이용하여 용접변형 해석에 필요한 시간적인 손실을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 해석작업의 능률을 최대한 발휘할 수 있게 하는 자동생성 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic generation system for the welding deformation analysis of ship structures, in the design of the hull can not only reduce the time loss required for welding deformation analysis by using the CAD system, but also maximize the efficiency of the analysis work. It is about an auto-generating system.

선박 제작에 있어 비용 절감, 생산 자동화를 통한 생산성 향상을 위해서는 반드시 확보되어야 하는 것이 블록의 치수 정확도이다. 이러한 블록의 치수 정확도 확보를 위해서는 블록 변형을 최소화하는 작업조건의 확보, 용접변형의 예측, 제어방안 도출 등이 필요하다. 특히, 선박 제작공정의 대부분을 차지하고 있는 용접에 의해 발생하는 변형은 블록의 치수 정확도와 강도뿐만 아니라, 제품의 미관에도 영향을 미치는 인자로 품질 및 생산성 확보를 위해 반드시 제어되어야 하는 부분이며, 이러한 제어방안 도출은 컴퓨터를 이용한 용접변형 예측이 필수적이다.The dimensional accuracy of the block must be secured in order to reduce costs and increase productivity through production automation. In order to secure the dimensional accuracy of these blocks, it is necessary to secure working conditions to minimize block deformation, to predict welding deformation, and to derive control measures. In particular, the deformation caused by welding, which occupies most of the ship manufacturing process, is a factor that affects not only the dimensional accuracy and strength of the block but also the aesthetics of the product, which must be controlled to ensure quality and productivity. In order to derive the method, it is necessary to predict weld deformation using a computer.

선체 블록 변형 해석법에는 아직까지 전 세계적으로 공통적인 방법은 존재하지 않고, 각 연구기관 및 업체별로 각 상황에 맞는 다양한 방법들이 있다. 그 이유는 선체 블록 변형은 용접 자동화의 정도를 포함하여 다양한 생산 설비의 성능 및 작업자의 기량 등에 크게 좌우되기 때문이다. 현재 활용되고 있는 해석법으로는 등가 하중법, 등가 열팽창 계수법, 로컬/글로벌 접근법, 가상 제조기술 등으로 구분할 수 있다. 이 모든 해석법들은 용접의 현상을 가장 정밀하게 모사하는 열탄소성 해석방법의 긴 해석시간 단점을 보완하기 위해서 근사적인 하중이나 재료 물성치의 변화 등을 적용하여 짧은 시간에 해석을 수행하는 특징을 갖는다. 그러나, 해석적 인 방법 측면에서는 다양하지만 해석 대상이 되는 선체 블록을 CAE(Computer Aided Engeering) 기반의 격자모델로 구성하고 해당되는 재료의 물성을 부여하여 용접 변형을 유발하는 기계적 또는 열적 하중을 부여하는 방식은 동일하다. 이러한 일련의 과정들을 형상, 속성, 모델링 및 하중 경계조건 생성이라고 하며, 이들 전체를 총칭하여 용접 변형 예측을 위한 전처리 과정이라고 부른다. 상기 전처리 과정을 포함한 전체적인 변형 해석절차를 도 1에서 상세히 살펴보기로 한다.The hull block deformation analysis method does not exist in the world yet, and there are various methods for each research institute and company. This is because the hull block deformation is largely dependent on the performance of various production facilities and the skill of the operator, including the degree of welding automation. Current analysis methods can be divided into equivalent load method, equivalent thermal expansion coefficient method, local / global approach, and virtual manufacturing technology. All of these methods have the characteristic of performing analysis in a short time by applying approximate loads or changes in material properties to compensate for the long analysis time shortcomings of the thermoelastic analysis method that most accurately simulates the phenomenon of welding. However, in terms of analytical methods, the hull block to be analyzed is constructed as a grid model based on computer aided engineering (CAE), and the mechanical or thermal load that induces welding deformation is given by giving the properties of the material. The method is the same. This series of processes is called shape, property, modeling, and load boundary generation, and they are collectively called pretreatment for welding deformation prediction. The overall deformation analysis procedure including the pretreatment process will be described in detail with reference to FIG. 1.

도 1은 종래의 선박 구조물 전처리 과정을 포함한 용접변형 해석절차를 나타낸 흐름도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 선박 구조물 전처리 과정을 포함한 용접변형 해석절차는 해석대상 모델선정 및 설계도면 입수단계(S10), 용접변형 예측용 해석모델 선정단계(S20), 재료 속성정보 입력단계(S30), 기계적 또는 열적 하중조건 부여단계(S40), 간이 열해석 또는 기계해석 수행단계(S50), 해석결과 검토 및 보고서 작성단계(S60)를 포함한다. 상기 변형 해석절차에서 용접변형 예측용 해석모델 선정단계(S20), 재료 속성정보 입력단계(S30), 기계적 또는 열적 하중조건 부여단계(S40)는 전처리 과정에 해당한다.1 is a flowchart illustrating a welding deformation analysis procedure including a conventional ship structure pretreatment process. As shown in FIG. 1, the welding deformation analysis procedure including the conventional ship structure pretreatment process includes selecting an analysis target model and acquiring a design drawing (S10), selecting an analysis model for welding deformation prediction (S20), and inputting material attribute information. Step (S30), mechanical or thermal load condition giving step (S40), simple thermal analysis or mechanical analysis performing step (S50), analysis results review and report preparation step (S60). In the deformation analysis procedure, an analysis model selection step (S20), a material property information input step (S30), and a mechanical or thermal load condition applying step (S40) correspond to a pretreatment process.

용접변형 해석은 용접에 의한 전체 구조물의 변형 양상을 예측하는 기술이기 때문에, 일반적으로 구조해석 분야나 유체해석 분야에서 사용되는 일반적인 선체모델을 기초로 하지 않고, 용접선 정보, 즉 부재와 부재의 접합선을 기준으로 나누어 모델링되는 특징을 갖는다. 따라서, 상기 전처리 과정은 조선기술에서 사용되는 구조해석, 유체해석과 같은 다른 여러 가지의 해석과정보다 더욱더 복잡하고 부재의 조립순서와 접합선을 고려해야만 하는 난점이 있기 때문에 상대적으로 긴 시간의 전처리 시간을 요구한다. 또한, 용접부의 열적, 기계적 특성상 접합부에 대해 열탄소성 해석을 수행하는 것이 가장 근사한 예측의 필수조건이다. 그러나, 현 시대의 전산처리 능력이 상당히 높아졌음에도 불구하고, 오랜 해석시간이 필요하게 되어 근사적인 해를 얻기 위해 탄성해석이나 열해석을 수행하는 것이 일반적이다. 이러한 근사적 해석법은 소규모 부재에 대한 수많은 실험결과를 이용하여 용접부의 수축력이나 면외 변형력에 상응하는 외부적 힘 또는 재료의 특성 물성치를 부여하는 방식을 채택하고 있다.Since the welding deformation analysis is a technique for predicting the deformation of the entire structure by welding, it is generally not based on a general hull model used in the field of structural analysis or fluid analysis. It is characterized by modeling by dividing by reference. Therefore, the pretreatment process is more complicated than other various analysis processes such as structural analysis and fluid analysis used in shipbuilding technology, and has a difficulty in considering the assembly order and joint line of the member. Require. Also, due to the thermal and mechanical properties of the weld, it is essential to conduct a thermoelastic analysis on the joint. However, although the computational processing capability of the present times is considerably increased, it is common to perform elastic analysis or thermal analysis in order to obtain an approximate solution because a long analysis time is required. This approximate analysis method adopts a method of applying external force or material property corresponding to the contraction force or out-of-plane deformation force of the weld by using a large number of experimental results on the small member.

일반적으로, 상기 언급된 상응하는 외부적 힘 또는 재료의 특성 물성치는 데이터베이스의 형태나 기술지식으로 관리하여 용접부 주변의 모재 두께, 용접 조인트부의 형상, 구속상황 등을 고려하여 적합한 재료의 특성이나 해석용 경계조건을 부여하는 방식을 취한다. 이러한 작업은 복잡한 모델링의 소요시간과 더불어 상당히 많은 추가적인 전처리 시간을 증가시키게 된다. 통상적으로, 선체 블록 단위의 용접변형 해석에 필요한 전처리 시간은 40~50 시간 정도로 소요된다.In general, the corresponding external force or material property values mentioned above are managed in the form of database or technical knowledge, so that the characteristics or analysis of suitable materials are considered in consideration of the thickness of the base material around the weld, the shape of the weld joint, and the restraint. Take a boundary condition. This adds up to a considerable amount of additional preprocessing time, along with the time required for complex modeling. Typically, the pretreatment time required for the weld deformation analysis of the hull block unit is about 40 to 50 hours.

도 2는 종래의 선박 구조물 용접변형 해석결과를 나타낸 흐름도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 대부분의 조선소에서 컴퓨터를 이용한 3차원 CAD 방식을 채용하여 설계도면을 작성 및 검토하고 있다. 그러나, 용접변형 해석을 위한 관심 형상의 모델링은 2차원 설계도면을 보며, 수작업에 의존하여 해석 담당자가 모델링을 수행하기 때문에 모델링 과정에 많은 시간을 요구한다.Figure 2 is a flow chart showing the results of the welding deformation analysis of a conventional ship structure. As illustrated in FIG. 2, most shipyards employ a computer-based three-dimensional CAD system to create and review design drawings. However, the modeling of the shape of interest for the analysis of weld deformation requires a lot of time in the modeling process because it looks at the two-dimensional design drawing and the analysis person performs the modeling depending on the manual work.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 선체의 설계에 있어서 CAD 시스템을 이용하여 용접변형 해석에 필요한 시간적인 손실을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 해석작업의 능률을 최대한 발휘할 수 있게 하는 자동생성 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, it is possible to reduce the time loss required for the analysis of weld deformation using a CAD system in the design of the hull, automatic to enable the efficiency of the analysis work to maximize It is an object to provide a generation system.

본 발명은 선체의 CAD 정보를 중립 포맷 형태로 출력하되, 용접변형에 필요한 용접선의 정보, 내부재의 형상 및 속성정보는 텍스트 파일로 출력하는 파일 생성기; 상기 파일 생성기로부터 출력된 중립 포맷 형태의 CAD 정보로부터 선체의 외관 형상을 구현하고, 텍스트 파일로부터 내부재 정보를 읽어 선체의 외관 형상을 CAD 형상으로 재복원하여 유한요소 모델을 자동으로 생성시키는 유한요소 모델 생성기; 상기 유한요소 모델 생성기로부터 생성된 유한요소 모델에 관한 정보를 전달받아 용접변형 해석을 수행하는 용접변형 해석용 솔버; 및 상기 용접변형 해석용 솔버로부터 용접변형 해석 결과물을 전송받아 결과 보고서를 작성하고, 사전에 사용자가 지정한 위치에 자동으로 저장하는 보고서 작성기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 구조물 용접변형 해석을 위한 자동생성 시스템을 제시한다.The present invention outputs the CAD information of the hull in a neutral format, a file generator for outputting the information of the weld line, the shape and the attribute information of the inner material required for welding deformation in a text file; Finite element that implements the outer shape of the hull from the neutral format CAD information output from the file generator, reads the internal material information from the text file and restores the outer shape of the hull to the CAD shape to automatically generate a finite element model Model generator; A weld deformation analysis solver configured to perform weld deformation analysis by receiving information on the finite element model generated from the finite element model generator; And a report generator for receiving a weld deformation analysis result from the weld deformation analysis solver, creating a result report, and automatically storing the result report in a user-specified location. Present a generation system.

이하, 본 발명을 도면을 통하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 3은 본 발명의 선박 구조물 용접변형 해석을 위한 자동생성 시스템의 구성도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 선박 구조물 용접변형 해석을 위한 자동생성 시스템(100)은 파일 생성기(110), 유한요소 모델 생성기(120), 용접변형 해석용 솔버(130) 및 보고서 작성기(140)를 포함한다.3 is a block diagram of an automatic generation system for the welding deformation analysis of the ship structure of the present invention. As shown in FIG. 3, the automatic generation system 100 for the welding deformation analysis of the ship structure of the present invention includes a file generator 110, a finite element model generator 120, a weld deformation analysis solver 130, and a report generator. 140.

상기 파일 생성기(110)는 용접변형 해석을 수행하기 위하여 설계부서에서 작업된 선체의 CAD 정보를 다양한 어플리케이션에서 읽기 가능하게 중립 포맷 형태로 출력하는데, 용접변형에 필요한 용접선의 정보, 내부재의 형상 및 속성정보는 별도의 텍스트 파일로 출력한다.The file generator 110 outputs the CAD information of the hull worked in the design department in a neutral format to be read in a variety of applications in order to perform the welding deformation analysis, the information of the weld line, the shape and properties of the inner material required for welding deformation The information is output in a separate text file.

상기 유한요소 모델 생성기(120)는 상기 파일 생성기로부터 출력된 중립 포맷 형태의 CAD 정보로부터 선체의 외관 형상을 구현하고, 텍스트 파일로부터 내부재 정보를 읽어 선체의 외관 형상을 CAD 형상으로 재복원하여 유한요소 모델을 자동으로 생성시킨다. 예를 들면, 용접선 주변부의 모재 두께 및 용접부 형상을 고려하여 간이 탄성 해석용 하중 경계조건 또는 간이 열적 해석용 재료 상수를 자동으로 생성하는 것이다. 이때, 용접변형 해석의 정밀도 향상을 위해, 용접선 주변부는 조밀한 밀도를 갖도록 사용자가 지시한 유한요소 크기로 자동으로 생성하고, 유한요소가 완전히 연결되게 자동으로 유한요소를 생성한다. The finite element model generator 120 implements an outer shape of the hull from the neutral format CAD information output from the file generator, reads internal material information from a text file, and restores the outer shape of the hull to a CAD shape. Generate element models automatically. For example, the load boundary condition for simple elastic analysis or the material constant for simple thermal analysis are automatically generated in consideration of the thickness of the base material and the weld shape around the weld line. At this time, in order to improve the accuracy of the welding deformation analysis, the periphery of the weld line is automatically generated to the finite element size indicated by the user to have a dense density, and the finite element is automatically generated so that the finite elements are completely connected.

상기 용접변형 해석용 솔버(130)는 상기 유한요소 모델 생성기(120)로부터 생성된 유한요소 모델에 관한 정보를 전달받아 용접변형 해석을 수행한다.The welding deformation analysis solver 130 receives welding information about the finite element model generated from the finite element model generator 120 and performs welding deformation analysis.

상기 보고서 작성기(140)는 상기 용접변형 해석용 솔버(130)로부터 용접변형 해석 결과물을 전송받아 결과 보고서를 작성하고, 사용자가 사전에 지정한 위치에 자동으로 저장한다.The report generator 140 receives the weld deformation analysis result from the weld deformation analysis solver 130, generates a result report, and automatically stores the result in a location previously designated by the user.

도 4는 본 발명의 선박 구조물 용접변형 해석절차를 나타낸 흐름도이고, 도 5는 본 발명의 속성정보를 갖는 텍스트 파일을 나타낸 도면이며, 도 6a는 본 발명 의 외관 형상과 내부재의 위치선만을 CAD 파일로 재복원한 상태를 나타낸 도면이며, 도 6b는 본 발명의 텍스트 파일을 읽어들여 중첩할 경우에 CAD 파일로 재복원한 상태를 나타낸 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 선박 구조물 용접변형 해석절차는 중립 포맷 형태의 CAD 정보 출력 및 텍스트 파일 출력단계(S100), 선체의 외관 형상 구현단계(S200), CAD 형상 재복원단계(S300), 유한요소법 해석요소 생성단계(S400), 생성요소 검증 및 재작업 단계(S500)를 포함한다.Figure 4 is a flow chart showing the welding deformation analysis procedure of the present invention, Figure 5 is a view showing a text file having the attribute information of the present invention, Figure 6a is a CAD file only the appearance line and the position of the interior material of the present invention 6B is a diagram showing a state where the text file of the present invention is restored to a CAD file when the text file of the present invention is read and superimposed. As shown in FIG. 4, the welding deformation analysis procedure of the present invention is a neutral information format CAD information output and text file output step (S100), the hull appearance shape implementation step (S200), CAD shape reconstruction step ( S300), the finite element analysis element generation step (S400), the generation element verification and rework step (S500).

먼저, 설계부서에서 작업된 선체의 CAD 정보는 다양한 어플리케이션에서 읽기 가능하게 중립 포맷 형태로 출력되고, 용접변형에 필요한 용접선의 정보, 내부재의 형상 및 속성정보는 별도의 텍스트 파일로 출력된다(S100). 여기서, 중립 포맷의 CAD 정보는 선체의 판재 형상, 그 이음부의 위치 및 내부재의 접합선 위치 등에 대한 설계정보를 형상화할 수 있도록 직접적인 정보를 준다. 그리고, 속성정보를 갖는 텍스트 파일은 중립 포맷에서 형상화되지 않은 내부재 형상에 대해 도 5와 같은 형식으로 형상정보, 재질정보 및 위치정보 등을 갖는 파일이다.First, the CAD information of the hull worked in the design department is output in a neutral format so that it can be read in a variety of applications, the information of the weld line, the shape of the inner material and the attribute information required for welding deformation is output in a separate text file (S100). . Here, the CAD information in the neutral format gives direct information so as to shape design information about the shape of the plate of the hull, the position of the joint and the position of the joint line of the inner material. The text file having attribute information is a file having shape information, material information, position information, and the like in the form as shown in FIG. 5 with respect to the shape of the internal material which is not shaped in the neutral format.

이후, 상기 출력된 중립 포맷 형태의 CAD 정보로부터 선체의 외관 형상을 구현한다(S200). 도 6a는 실제의 중립 포맷으로부터 읽어들인 단순한 외관 형상과 내부재의 위치선만을 표현한 것이다.Thereafter, the outer shape of the hull is implemented from the CAD information of the output neutral format form (S200). Fig. 6A shows only a simple appearance shape and position lines of the inner material read from the actual neutral format.

이후, 상기 텍스트 파일로부터 내부재 정보를 읽어 상기 구현된 선체의 외관 형상을 CAD 형상으로 재복원한다(S300). 도 6b는 내부재의 속성정보를 갖는 텍스트 파일을 읽어 중첩할 경우에 실제로 생산에서 작업되는 부재와 동일한 형태로 형상화 및 복원화한 것이다.Subsequently, the internal shape information is read from the text file and the external shape of the implemented hull is restored to the CAD shape (S300). FIG. 6B is a shape and restoration of the same shape as the member actually working in production when the text file having the attribute information of the internal material is read and superimposed.

이후, 상기 외관 형상과 재복원된 CAD 형상으로부터 유한요소 모델을 자동으로 생성시킨다(S400). 예를 들면, 용접선 주변부의 모재 두께 및 용접부 형상을 고려하여 간이 탄성 해석용 하중 경계조건 또는 간이 열적 해석용 재료 상수를 자동으로 생성하는 것이다. 이때, 용접변형 해석의 정밀도 향상을 위해, 용접선 주변부는 조밀한 밀도를 갖도록 사용자가 지시한 유한요소 크기로 자동으로 생성하고, 유한요소가 완전히 연결되게 자동으로 유한요소를 생성한다.Thereafter, the finite element model is automatically generated from the appearance shape and the restored CAD shape (S400). For example, the load boundary condition for simple elastic analysis or the material constant for simple thermal analysis are automatically generated in consideration of the thickness of the base material and the weld shape around the weld line. At this time, in order to improve the accuracy of the welding deformation analysis, the periphery of the weld line is automatically generated to the finite element size indicated by the user to have a dense density, and the finite element is automatically generated so that the finite elements are completely connected.

마지막으로, 상기 생성된 유한요소에 대해서 다시 한번 검증하고, 검증에 실패한 부분에 대해서 자동으로 재작업을 수행한다(S500).Finally, the generated finite element is verified once again, and automatically reworked for a portion that fails verification (S500).

상기 과정은 용접변형 해석의 전처리 과정 중에서 설계 CAD 정보를 이용한 자동형상화와 유한요소화를 나타낸다.The above process shows automatic shaping and finite elementization using design CAD information during pretreatment of weld deformation analysis.

해석적인 측면에서 기술하면, 용접변형 해석은 대상모델의 형상과 결과물의 특징에 따라 용접부의 수축력을 외력으로 치환한 간이 기계해석인 용접변형 해석용 간이 탄성해석과 용접부의 수축력을 열팽창 계수의 차이로 표현하는 용접변형 해석용 간이 열해석으로 구분할 수 있다.In terms of the analytical aspect, the welding deformation analysis is a simple mechanical analysis in which the contractive force of the weld is replaced by the external force according to the shape of the target model and the resultant product. It can be divided into simple thermal analysis for welding deformation analysis.

본 발명은 상기 2가지의 해석법에 공통으로 적용할 수 있는 자동 전처리 과정을 포함한다.The present invention includes an automatic pretreatment process that can be commonly applied to the two analysis methods.

먼저, 해석자가 적용하고자 하는 해석법을 선택할 경우에 개발된 시스템은 용접선의 주변 모재의 두께와 용접선 정보를 이용하여 적절한 재료 특성이나 하중에 관계된 경계조건을 자동으로 추출하여 해당하는 용접 조인트부에 할당하는 기능을 수행한다. 즉, 간이 탄성해석의 경우에는 용접선 요소에 관련된 하중 경계조건 을 부여하고, 간이 열해석의 경우에는 용접선 요소에 열팽창에 관련된 재료 특성을 자동으로 부여하게 된다.First, when the analyst selects the analysis method to be applied, the developed system automatically extracts the boundary conditions related to the appropriate material properties or loads and assigns them to the corresponding weld joints by using the thickness of the base metal and the weld line information. Perform the function. That is, in the case of the simple elastic analysis, the load boundary condition related to the weld line element is given, and in the case of the simple thermal analysis, the material property related to thermal expansion is automatically assigned to the weld line element.

상기 과정을 거친 후, 자동 생성된 요소 정보와 재료 특성 및 하중 경계조건은 다시 한번 사용자의 검증을 받게 되며, 동시에 전처리 과정의 마지막 단계인 해석 도중에 접촉 특성 또는 초기 구속조건 등을 사용자가 그래픽 상에서 손쉽게 입력할 수 있게 해준다.After the above process, the automatically generated element information, material properties, and load boundary conditions are once again verified by the user, and at the same time, the user can easily graphically display contact characteristics or initial constraints during the analysis, which is the final stage of the preprocessing process. Allow input.

본 발명은 이러한 자동 전처리 과정과 더불어 전처리 과정의 결과물을 해석용 솔버(solver)에서 해석을 명령할 수 있는 입력파일을 생성시킬 뿐만 아니라, 입력파일을 솔버에 자동으로 입력하여 자동으로 해석을 수행하게 하고, 그 해석결과를 자동으로 보고서 형태로 만들 수 있는 기능까지 포함하고 있어 사용자의 작업을 최소화할 수 있다.The present invention not only generates an input file capable of instructing an analysis in a solver for analyzing the output of the preprocessing process as well as the automatic preprocessing process, and automatically inputs the input file into the solver to automatically perform the analysis. It also includes a function to automatically generate the analysis result in a report form, thereby minimizing user's work.

이상에서 살펴본 바와 같은 선박 구조물 용접변형 해석을 위한 자동생성 시스템에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.Although the technical idea of the automatic generation system for the welding deformation analysis of the ship structure as described above has been described with the accompanying drawings, this is illustrative of the best embodiment of the present invention, but not limited to the present invention. In addition, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit of the present invention.

본 발명의 선박 구조물 용접변형 해석을 위한 자동생성 시스템은 선체의 설계에 이용되는 CAD 시스템에 연계하여 자동으로 용접변형 해석용 형상을 구현하고, CAD 시스템에서 가져올 수 있는 부재의 두께 및 용접선 정보를 바탕으로 주변부의 하중 경계조건을 동시에 부여할 수 있게 함으로써, 용접변형 해석에 필요한 시간적인 손실도 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 해석작업의 능률을 최대한 발휘할 수 있게 한다.The automatic generation system for welding deformation analysis of ship structure of the present invention automatically implements the shape for welding deformation analysis in connection with the CAD system used for the design of the hull, and based on the thickness of the member and the weld line information that can be obtained from the CAD system. By simultaneously applying the load boundary condition at the periphery, it is possible not only to reduce the time loss required for the welding deformation analysis, but also to maximize the efficiency of the analysis work.

Claims (5)

선체의 CAD 정보를 중립 포맷 형태로 출력하되, 용접변형에 필요한 용접선의 정보, 내부재의 형상 및 속성정보는 텍스트 파일로 출력하는 파일 생성기;File generator for outputting the CAD information of the hull in the form of a neutral format, the welding line information, the shape and the attribute information of the inner material required for welding deformation in a text file; 상기 파일 생성기로부터 출력된 중립 포맷 형태의 CAD 정보로부터 선체의 외관 형상을 구현하고, 텍스트 파일로부터 내부재 정보를 읽어 선체의 외관 형상을 CAD 형상으로 재복원하여 유한요소 모델을 자동으로 생성시키는 유한요소 모델 생성기;Finite element that implements the outer shape of the hull from the neutral format CAD information output from the file generator, reads the internal material information from the text file and restores the outer shape of the hull to the CAD shape to automatically generate a finite element model Model generator; 상기 유한요소 모델 생성기로부터 생성된 유한요소 모델에 관한 정보를 전달받아 용접변형 해석을 수행하는 용접변형 해석용 솔버; 및A weld deformation analysis solver configured to perform weld deformation analysis by receiving information on the finite element model generated from the finite element model generator; And 상기 용접변형 해석용 솔버로부터 용접변형 해석 결과물을 전송받아 결과 보고서를 작성하고, 사전에 사용자가 지정한 위치에 자동으로 저장하는 보고서 작성기;A report generator for receiving a weld deformation analysis result from the weld deformation analysis solver, creating a result report, and automatically storing the result in a user-specified location; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 구조물 용접변형 해석을 위한 자동생성 시스템.Automatic generation system for ship structure welding deformation analysis comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 CAD 정보는 선체의 판재 형상, 그 이음부의 위치 또는 내부재의 접합선 위치에 대한 정보 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 선박 구조물 용접변형 해석을 위한 자동생성 시스템.The CAD information is any one of the information on the plate shape of the hull, the position of the joint portion or the position of the joint line of the inner material, the automatic generation system for welding deformation analysis of the ship structure. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 속성정보를 갖는 텍스트 파일은 형상정보, 재질정보 및 위치정보인 것을 특징으로 하는 선박 구조물 용접변형 해석을 위한 자동생성 시스템.The text file having the attribute information is a shape information, material information and position information automatic generation system for the welding deformation analysis of the ship structure. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유한요소 모델은 간이 탄성 해석용 하중 경계조건 또는 간이 열적 해석용 재료 상수인 것을 특징으로 하는 선박 구조물 용접변형 해석을 위한 자동생성 시스템.The finite element model is an automatic generation system for welding deformation analysis of a ship structure, characterized in that the load boundary condition for the simple elastic analysis or the material constant for the simple thermal analysis. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 간이 탄성 해석용 하중 경계조건 또는 간이 열적 해석용 재료 상수는 용접선 주변부의 모재 두께 및 용접부 형상이 고려된 것을 특징으로 하는 선박 구조물 용접변형 해석을 위한 자동생성 시스템.The load boundary condition for the simple elastic analysis or the material constant for the simple thermal analysis is an automatic generation system for the welding deformation analysis of a ship structure, characterized in that the base material thickness and the weld shape of the periphery of the weld line are considered.
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