KR20160012697A - 다수 부재의 역변형 설계 시스템 및 방법 - Google Patents

다수 부재의 역변형 설계 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

다수 부재의 역변형 설계 시스템 및 방법이 소개된다.
이 중에서 다수 부재의 역변형 설계 방법은, 역 설계할 대상의 형상을 반영할 다수개의 역설계대상파일을 입력받는 단계와, 다수개의 역설계대상파일을 하나의 역변형부재파일로 합치는 단계와, 역변형부재파일을 다수개의 역설계분할파일로 구획하는 단계와, 역설계분할파일의 외곽선을 생성하고 외곽선 내에 요소망을 생성하는 단계와, 부재의 물성정보를 이용하여 다수개의 역설계분할파일의 용접 변형량을 산출하는 단계와, 용접 변형량을 요소망에 적용하여 역변형량이 반영된 역설계형성파일을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

다수 부재의 역변형 설계 시스템 및 방법{SYSTEM FOR DESINGING INVERSE WELDING VARIATION OF PLURAL MEMBER AND METHOD THEREOF}
본 발명은 다수 부재의 역변형 설계 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수개의 플랜지 및 웨브가 용접된 하나의 소조립 부재에 대해서, 용접 작업 수행 전에 굽힘 변형을 미리 예측하여 반영할 수 있는 다수 부재의 역변형 설계 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 곡 빌트업 부재는 웨브(web)와 플랜지(flange)의 용접으로 제작된다. 곡 빌트업 부재는 설계 단계에서 원하는 설계 치수대로 디자인 된 웨브를 절단한 뒤, 플랜지를 용접하고, 설계 치수로 디자인하는 공정 중에 견통선을 삽입하고, 견통선을 일직선으로 세팅하여 제작한다.
한편, 곡 빌트업 부재의 용접부에서 발생한 수축력은, 전체 형상을 굽어지게 하는 굽힘 변형을 유발한다. 즉, 용접 공정에 의해 발생한 굽힘 하중은 웨브를 더 굽어지게 하는 방향으로 변형을 발생시키고, 이에 따라 최초 직선이었던 견통선도 곡선으로 휘게 될 수 있다.
용접 공정에 의한 굽힘 변형을 수정하기 위해서는, 용접이 된 웨브의 반대쪽에 삼각형 형상으로 가열해 주어, 용접에 의해 발생한 수축 변형에 상당하는 수축 변형을 반대편에 유발시켜 원래의 설계 형상으로 수정할 수 있다. 그런데, 용접 공정에 의한 굽힘 변형량은 곡 빌트업 부재의 형상, 곡량, 용접 입열량, 재질에 따라 다양한 값으로 나타나므로, 굽힘 변형량을 수정하는 방법도 작업자의 기량과 경험에 의존하여 최종 형상의 정확성 및 품질의 균일성 확보가 어려운 실정이다.
이에 최초 설계 단계에서부터 용접 변형량을 고려하여 웨브를 디자인하는 방법에 대해 여러 연구가 진행되고 있다. 이와 관련하여 "1차원 등가 열팽창 계수를 이용한 곡 빌트업 자동 역 설계방법(국내 특허등록 10-0903904호)"가 참고된다.
종래 기술은 곡 형상 부재에 대한 설계시 하중 입력 방법을 통해, 소조립 부재에 대한 용접 변형량을 측정하고, 측정된 용접 변형량을 원래 설계에 역 형상으로 반영하는 일련의 과정을 자동화한다.
그러나 이러한 종래 기술의 경우, 하나의 플랜지와 웨브가 매칭되는 하나의 소조립 부재에 대해서는 적용될 수 있지만, 다수개의 플랜지 및 웨브가 용접되는 하나의 소조립 부재에 대해서는 적용되기 어려운 점이 있었다.
특허문헌: 국내 특허등록 10-0903904호 (2009.06.12. 등록)
본 발명의 실시예들은 다수 부재가 용접되는 소조립 부재의 굽힘 변형을 용접 작업 수행 전에 미리 예측할 수 있는 다수 부재의 역변형 설계 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 역 설계할 대상의 형상을 반영할 다수 부재의 역설계대상파일을 입력받는 단계; 입력받은 다수개의 역설계대상파일을 하나의 역변형부재파일로 합치는 단계; 상기 역변형부재파일을 다수개의 역설계분할파일로 구획하는 단계; 상기 역설계분할파일의 외곽선을 생성하고 상기 외곽선 내에 요소망을 생성하는 단계; 상기 다수 부재의 물성정보를 이용하여 상기 다수개의 역설계분할파일의 용접 변형량을 산출하는 단계; 및 상기 용접 변형량을 상기 요소망에 적용하여 역변형량이 반영된 역설계형성파일을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 역설계형성파일에 견통선을 제공하는 단계; 및 역변형량이 반영된 형상에 대한 정보와 견통선에 대한 정보가 반영된 상기 역변형부재파일을 상기 역설계대상파일에 적용하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 역설계분할파일의 용접 변형량을 산출하는 단계는, 플랜지 부재와 웨브 부재를 포함하는 상기 다수 부재 중에서, 상기 플랜지 부재와 상기 웨브 부재 간 용접이 이루어지는 플랜지 접합부와, 다수개의 상기 웨브 간 용접이 이루어지는 웨브 접합부에 대한 각각의 용접 변형량을 산출할 수 있다.
또한, 상기 외곽선 내에 요소망을 생성하는 단계는, 상기 역설계대상파일을 파싱(parsing)하여 상기 역설계대상파일의 외곽선을 생성하고, 상기 외곽선 내에 면 생성을 통해 요소망을 제공할 수 있다.
또한, 상기 역설계분할파일의 용접 변형량을 산출하는 단계는, 상기 물성정보를 파싱하여 상기 부재의 재질 및 두께 정보 및 형상정보를 바탕으로 내부적으로 온도값을 계산하고, 부재 고유의 물성인 선팽창 계수를 이용하여 상기 역설계분할파일의 용접 변형량을 산출할 수 있다.
또한, 상기 역설계형성파일을 생성하는 단계는, 상기 요소망에 상기 용접 변형량을 적용하여 역변형량을 계산하고, 상기 역변형량을 이용하여 상기 역설계형성파일의 역 형상을 생성할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 입력받은 다수 부재의 역설계대상파일을 하나의 역변형부재파일로 합치는 형상 입력부; 합쳐진 상기 역변형부재파일을 다수개의 역설계분할파일로 구획하는 형상 분리부; 상기 역설계분할파일에 요소망을 형성하는 요소망 형성부; 입력받은 다수 부재의 물성정보를 이용하여 상기 역설계분할파일의 용접 변형량을 계산하는 용접 변형량 산출부; 상기 용접 변형량을 상기 요소망에 적용하여 역변형량이 반영된 역설계형성파일을 생성하는 역형상 생성부; 상기 역설계형성파일에 견통선을 제공하는 견통선 생성부; 및 역변형량이 반영된 형상에 대한 정보와 견통선에 대한 정보가 반영된 상기 역변형부재파일을 상기 역설계대상파일에 적용하는 파일 적용부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 용접 변형량 산출부는 플랜지 부재와 웨브 부재를 포함하는 상기 다수 부재 중에서, 상기 플랜지 부재와 상기 웨브 부재 간 용접이 이루어지는 플랜지 접합부와, 다수개의 상기 웨브 부재 간 용접이 이루어지는 웨브 접합부에 대한 각각의 용접 변형량을 산출할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다수개의 플랜지 및 웨브가 용접된 하나의 소조립 부재에 대해서, 용접 작업 수행 전에 굽힘 변형을 예측하여 이를 소조립 부재에 미리 반영할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 다수 부재들 간 용접 부위의 변형량을 고려할 수 있으므로, 다수 부재가 용접되는 하나의 소조립 부재에 대한 정확한 굽힘 변형을 예측할 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수 부재의 역변형 설계 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다수 부재의 역변형 설계 시스템이 적용되는 부재를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수 부재의 역변형 설계 시스템에 제공된 역설계대상파일을 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다수 부재의 역변형 설계 시스템에 제공된 역변형부재파일을 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다수 부재의 역변형 설계 시스템에서 역변형부재파일에 견통선이 제공된 상태를 도시한 구성도이다.
도 6은 본 실시예의 변형예에 따른 다수 부재의 역변형 설계 시스템에서 역변형부재파일이 역설계형성파일로 분리된 상태를 도시한 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수 부재의 역변형 설계 방법을 도시한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 변형예에 따른 다수 부재의 역변형 설계 시스템이 적용된 컴퓨터 프로그래밍 상태를 도시한 상태도이다.
도 9는 본 발명의 변형예에 따른 다수 부재의 역변형 설계 시스템이 적용된 컴퓨터 화면 상태를 도시한 상태도이다.
도 10은 본 발명의 변형예에 따른 다수 부재의 역변형 설계 시스템이 적용되는 부재를 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 변형예에 따른 다수 부재의 역변형 설계 시스템에 제공된 역변형부재파일을 도시한 구성도이다.
도 12는 도 11의 "A"부를 확대하여 도시한 확대도이다.
도 13은 본 발명의 변형예에 따른 다수 부재의 역변형 설계 시스템에 제공된 역변형부재파일에 역변형량이 반영된 상태를 도시한 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
그리고 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수 부재의 역변형 설계 시스템을 도시한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다수 부재의 역변형 설계 시스템이 적용되는 부재를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수 부재의 역변형 설계 시스템에 제공된 역설계대상파일을 도시한 구성도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 다수 부재의 역변형 설계 시스템은, 형상 입력부(110), 형상 분리부(120), 요소망 형성부(130), 용접 변형량 산출부(140), 역형상 생성부(150), 견통선 생성부(160) 및 파일 적용부(170)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 형상 입력부(110)는 다수 부재(10)에 대한 역설계대상파일(101) 및 물성정보를 사용자를 통해 입력받을 수 있다. 여기서, 다수 부재(10)는 플랜지 부재(11)와 웨브 부재(12)를 포함하는 다수개로 제공될 수 있고, 물성정보는 다수 부재(10)의 재질 및 두께 등과 같은 물성정보를 포함할 수 있다. 또한, 역설계대상파일(101)은 제작하고자 하는 하나의 부재의 형상을 반영할 다수 부재(10)의 파일로, 각각의 역설계대상파일(101)은 다수 부재(10)의 설계 치수에 대한 데이터를 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 역설계대상파일(101) 및 물성정보는 XML 형식의 파일이 사용되지만, 이에 한정되지는 아니하며, 시스템에 적용 가능한 다양한 종류의 파일이 적용될 수 있다.
형상 입력부(110)는 입력받은 물성정보를 파싱(parsing)하여 다수 부재(10)에 대한 재질 및 두께 정보를 추출하고, 추출된 다수 부재(10)의 재질 및 두께 정보를 용접 변형량 산출부(140)에 제공할 수 있다. 그리고 형상 입력부(110)는 다수개의 역설계대상파일(101)을 하나의 역변형부재파일(102)로 합칠 수 있다. 여기서, 역변형부재파일(102)은 제작하고자 하는 부재의 원래 형상으로, 역 설계할 대상의 형상을 반영할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다수 부재의 역변형 설계 시스템에 제공된 역변형부재파일을 도시한 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 형상 분리부(120)는 합쳐진 역변형부재파일(102)을 다수개의 역설계분할파일(103)로 구획할 수 있다. 즉, 형상 분리부(120)는 합쳐진 역변형부재파일(102)의 역 설계 후 형상을 잘 표현하기 위해, 역변형부재파일(102)의 외곽선 및 내부에 존재하는 모든 선에 대해서 일정 간격으로 나누는 작업을 진행할 수 있다.
예를 들어, 형상 분리부(120)는 플랜지 부재(11)와 웨브 부재(12) 간 용접이 이루어지는 플랜지 접합부(21)와, 다수개의 웨브 부재(12) 간 용접이 이루어지는 웨브 접합부(22)를 중심으로, 역변형부재파일(102)의 형상을 나눌 수 있다.
요소망 형성부(130)는 다수개로 구획된 역설계분할파일(103)에 요소망을 형성할 수 있다. 요소망 형성부(130)는 역설계분할파일(103)을 파싱하여 포인트 및 선을 추출하고, 추출된 포인트 및 선을 이용하여 면을 생성하여 역설계분할파일(103)의 요소망을 생성할 수 있다.
본 실시예에서 요소망 형성부(130)는 통상의 유한요소 해석을 통해 역설계분할파일(103)의 요소망을 생성하지만, 이에 한정되지는 아니하며, 다양한 해석 방법을 통해 역설계분할파일(103)의 요소망을 생성할 수 있다.
용접 변형량 산출부(140)는 입력받은 물성정보를 이용하여 역설계분할파일(103)의 용접 변형량을 계산할 수 있다. 예컨대, 용접 변형량 산출부(140)는 형상 입력부(110)에서 제공받은 다수 부재의 재질 및 두께 정보와, 다수 부재의 내부 계산에 따른 온도 및 다수 부재의 물성에 따른 고유한 선팽창 계수에 음의 부호를 적용하여 용접 변형량을 산출할 수 있다.
특히, 용접 변형량 산출부(140)는 플랜지 부재(11)와 웨브 부재(12) 간 용접이 이루어지는 플랜지 접합부(21)와, 다수개의 웨브 부재(12) 간 용접이 이루어지는 웨브 접합부(22)에 대해서, 용접에 의한 각각의 수축 하중조건을 입력함으로써, 플랜지 접합부(21) 및 웨브 접합부(22)에서의 용접 변형량을 산출할 수 있다. 이렇게 산출된 역설계분할파일(103)의 용접 변형량은 역형상 생성부(150)에 제공될 수 있다.
역형상 생성부(150)는 용접 변형량을 요소망에 적용하여 역 형상을 생성하고, 생성된 역 형상을 역설계분할파일(103)에 반영함으로써, 역변형량이 반영된 역설계형성파일(104, 도 5 참조)을 생성할 수 있다.
한편, 역변형량이 반영된 역설계형성파일(104)을 역설계대상파일(101)에 적용하기 위해서는, 역설계형성파일(104)을 다시 다수개의 역설계대상파일(101)로 분리하게 되는데, 이때, 분리된 다수개의 역설계대상파일(101)을 원래 도출된 형상대로 조립하기 위해서, 다수개의 역설계대상파일(101)을 하나로 조립하기 위한 기준선이 필요하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다수 부재의 역변형 설계 시스템에서 역변형부재파일에 견통선이 제공된 상태를 도시한 구성도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 견통선 생성부(160)는 역설계형성파일(104)에 견통선(105)을 제공함으로써, 다수개의 역설계대상파일(101)을 하나로 조립할 때, 견통선(105)을 기준으로 하여 정확한 역변형 형상을 제공할 수 있다. 여기서, 견통선(105)은 설계 치수로 디자인하는 공정 중에 부재를 제작 시 기준이 되는 선으로, 일직선의 견통선을 기준으로 제작을 실시하면 작업의 효율성을 높일 수 있다.
도 6은 본 실시예의 변형예에 따른 다수 부재의 역변형 설계 시스템에서 역변형부재파일이 역설계형성파일로 분리된 상태를 도시한 구성도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 파일 적용부(170)는 역변형부재파일(102)을 역설계대상파일(101)에 적용할 수 있다. 예컨대, 파일 적용부(170)는 완료된 형상에 대한 절단도면(Nesting) 작업을 위해, 역설계형성파일(104)을 다수개의 역설계대상파일(101)로 다시 분리할 수 있다.
이때, 역설계형성파일(104)에는 역변형량이 반영된 형상에 대한 정보와 견통선(105)에 대한 정보가 반영된 상태이므로, 역설계형성파일(104)이 적용된 역설계대상파일(101)에는 역변형량이 반영된 형상에 대한 정보와 견통선(105)에 대한 정보가 반영될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수 부재의 역변형 설계 방법을 도시한 순서도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 다수 부재의 역변형 설계 방법은, 다수개의 역설계대상파일을 입력받는 단계(S10)와, 다수개의 역설계대상파일을 하나의 역변형부재파일로 합치는 단계(S20)와, 역변형부재파일을 다수개의 역설계분할파일로 구획하는 단계(S30)와, 역설계분할파일의 외곽선 내에 요소망을 생성하는 단계(S40)와, 역설계분할파일의 용접 변형량을 산출하는 단계(S50)와, 역변형량이 반영된 역설계형성파일을 생성하는 단계(S60)와, 역설계형성파일에 견통선을 제공하는 단계(S70)와, 역변형부재파일을 역설계대상파일에 적용하는 단계(S80)를 포함할 수 있다.
상기 다수개의 역설계대상파일을 입력받는 단계(S10)는, 다수 부재에 대한 역설계대상파일 및 물성정보를 입력받고, 입력받은 물성정보로부터 다수 부재에 대한 재질 및 두께 정보를 추출한다.
상기 다수개의 역설계대상파일을 하나의 역변형부재파일로 합치는 단계(S20)는, 다수개의 역설계대상파일을 역 설계할 대상의 형상을 반영하는 역변형부재파일로 합친다. 본 실시예에서, 역설계대상파일은 플랜지 부재와 웨브 부재가 용접되어 제작되는 부재를 6개로 분리하여 구성되고, 역변형부재파일은 6개로 분리된 역설계대상파일을 하나의 형상으로 합쳐져 구성된다.
상기 역변형부재파일을 다수개의 역설계분할파일로 구획하는 단계(S30)는, 합쳐진 역변형부재파일을 다수개의 역설계분할파일로 구획한다. 즉, 이 단계(S30)에서는 역변형부재파일의 외곽선 및 내부에 존재하는 모든 선에 대해서 일정 간격으로 나누는 작업을 진행하되, 플랜지 접합부와 웨브 접합부를 중심으로, 역변형부재파일의 형상을 다수개의 역설계분할파일로 구획한다.
상기 역설계분할파일의 외곽선 내에 요소망을 생성하는 단계(S40)는, 다수개로 구획된 역설계분할파일에 요소망을 형성한다. 예를 들어, 역설계분할파일을 파싱하여 포인트 및 선을 추출하고, 유한요소 해석을 이용하여 추출된 포인트 및 선을 통해 면을 생성함으로써, 역설계분할파일의 요소망을 생성한다.
상기 역설계분할파일의 용접 변형량을 산출하는 단계(S50)는, 입력받은 물성정보를 이용하여 역설계분할파일의 용접 변형량을 계산한다. 이 단계(S50)에서는 다수 부재의 재질, 두께 정보 및 형상정보를 바탕으로 변형량 계산을 위해 내부적으로 온도를 계산하고, 부재의 고유한 물성값인 선팽창계수에 음의 부호를 적용하여 온도와 선팽창계수의 곱으로 변형량을 산출한다. 특히, 플랜지 접합부 및 웨브 접합부에 대해서는, 용접에 의한 각각의 수축 하중조건을 입력하여, 플랜지 접합부 및 웨브 접합부에서의 용접 변형량을 산출한다.
상기 역변형량이 반영된 역설계형성파일을 생성하는 단계(S60)는, 용접 변형량을 요소망에 적용하여 역 형상을 생성한 후, 생성된 역 형상을 역설계분할파일에 반영하여 역설계형성파일을 생성한다.
상기 역설계형성파일에 견통선을 제공하는 단계(S70)는, 역변형량이 반영된 역설계형성파일에 견통선을 제공한다. 여기서, 견통선은 다수개의 역설계형성파일을 하나로 조립할 때, 정확한 역변형 형상을 제공할 수 있다.
상기 역변형부재파일을 역설계대상파일에 적용하는 단계(S80)는, 역변형부재파일을 역설계대상파일에 적용한다. 즉, 이 단계(S80)에서는 역설계부재파일로 합한 상태의 역변형분할파일을 다수개의 역설계대상파일로 다시 분리함으로써, 역변형량이 반영된 형상에 대한 정보와 견통선에 대한 정보를 역설계대상파일에 반영할 수 있다.
도 8은 본 발명의 변형예에 따른 다수 부재의 역변형 설계 시스템이 적용된 컴퓨터 프로그래밍 상태를 도시한 상태도이고, 도 9는 본 발명의 변형예에 따른 다수 부재의 역변형 설계 시스템이 적용된 컴퓨터 화면 상태를 도시한 상태도이다.
도 8 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 변형예에 따른 다수 부재의 역변형 설계 시스템은, 다수 부재가 용접되는 소조립 부재의 굽힘 변형을 미리 예측할 수 있는 역변형 설계 방법을 파서(parser), 전처리 및 후처리 과정으로 프로그래밍하여 자동화할 수 있다.
도 10은 본 발명의 변형예에 따른 다수 부재의 역변형 설계 시스템이 적용되는 부재를 도시한 사시도이고, 도 11은 본 발명의 변형예에 따른 다수 부재의 역변형 설계 시스템에 제공된 역변형부재파일을 도시한 구성도이고, 도 12는 도 11의 "A"부를 확대하여 도시한 확대도이며, 도 13은 본 발명의 변형예에 따른 다수 부재의 역변형 설계 시스템에 제공된 역변형부재파일에 역변형량이 반영된 상태를 도시한 구성도이다.
도 1O 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 파서 과정에서는 XML(eXtensible Markup Language) 형식으로 구성된 다수 부재의 파일의 정보를 파서(parser)하여 단판 형태의 부재를 합판 형태의 부재로 구성할 수 있다. 본 실시예에서, 플랜지 부재와 다수개의 웨브 부재가 용접되는 부재를 하나의 역변형부재파일(102)로 생성하고, 역변형부재파일(102)을 6개의 역설계분할파일(103)로 구획하여 구성할 수 있다.
도 12 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 전처리 과정에서는 합판 형태로 구성된 부재에 요소망을 형성하고, 요소망에 열하중 및 경계조건을 부여한다. 이때, 합판 형태의 부재에서 접합되는 접합부, 예를 들어, 역설계분할파일(103)의 플랜지 접합부(21) 및 웨브 접합부(22)에 열응력을 부여하여 역변형 형상이 반영된 역설계형성파일(104)을 생성할 수 있다. 이때, 생성된 역설계형성파일(104)은 XML 형태의 파일로 변환될 수 있고, 변환된 파일은 지정된 시스템의 폴더에 저장될 수 있다.
후처리 과정에서는 시스템에서 완료 팝업과 함께 로그 파일을 생성하고, 역변형 대상 분류 결과 로그와 역변형 해석 결과 로그를 출력할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 은 다수개의 플랜지 및 웨브가 용접된 하나의 소조립 부재에 대해서, 용접 작업 수행 전에 굽힘 변형을 예측하여 소조립 부재에 반영할 수 있고, 다수 부재들 간 용접 부위의 대한 변형량을 고려할 수 있으므로, 다수 부재가 용접되는 하나의 소조립 부재에 대한 정확한 굽힘 변형을 예측할 수 있는 등의 우수한 장점을 갖는다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정하는 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
110 :형상 입력부 120 :형상 분리부
130 :요소망 형성부 140 :용접 변형량 산출부
150 :역형상 생성부 160 :견통선 생성부
170 :파일 적용부

Claims (8)

  1. 역 설계할 대상의 형상을 반영할 다수 부재의 역설계대상파일을 입력받는 단계;
    입력받은 다수개의 역설계대상파일을 하나의 역변형부재파일로 합치는 단계;
    상기 역변형부재파일을 다수개의 역설계분할파일로 구획하는 단계;
    상기 역설계분할파일의 외곽선을 생성하고 상기 외곽선 내에 요소망을 생성하는 단계;
    상기 다수 부재의 물성정보를 이용하여 상기 다수개의 역설계분할파일의 용접 변형량을 산출하는 단계; 및
    상기 용접 변형량을 상기 요소망에 적용하여 역변형량이 반영된 역설계형성파일을 생성하는 단계를 포함하는, 다수 부재의 역변형 설계 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 역설계형성파일에 견통선을 제공하는 단계; 및
    역변형량이 반영된 형상에 대한 정보와 견통선에 대한 정보가 반영된 상기 역변형부재파일을 상기 역설계대상파일에 적용하는 단계를 더 포함하는, 다수 부재의 역변형 설계 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 역설계분할파일의 용접 변형량을 산출하는 단계는
    플랜지 부재와 웨브 부재를 포함하는 상기 다수 부재 중에서, 상기 플랜지 부재와 상기 웨브 부재 간 용접이 이루어지는 플랜지 접합부와, 다수개의 상기 웨브 간 용접이 이루어지는 웨브 접합부에 대한 각각의 용접 변형량을 산출하는, 다수 부재의 역변형 설계 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 외곽선 내에 요소망을 생성하는 단계는,
    상기 역설계대상파일을 파싱(parsing)하여 상기 역설계대상파일의 외곽선을 생성하고, 상기 외곽선 내에 면 생성을 통해 요소망을 제공하는, 다수 부재의 역변형 설계 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 역설계분할파일의 용접 변형량을 산출하는 단계는,
    상기 물성정보를 파싱하여 상기 부재의 재질 및 두께 정보 및 형상정보를 바탕으로 내부적으로 온도값을 계산하고, 부재 고유의 물성인 선팽창 계수를 이용하여 상기 역설계분할파일의 용접 변형량을 산출하는, 다수 부재의 역변형 설계 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 역설계형성파일을 생성하는 단계는,
    상기 요소망에 상기 용접 변형량을 적용하여 역변형량을 계산하고, 상기 역변형량을 이용하여 상기 역설계형성파일의 역 형상을 생성하는, 다수 부재의 역변형 설계 방법.
  7. 입력받은 다수 부재의 역설계대상파일을 하나의 역변형부재파일로 합치는 형상 입력부;
    합쳐진 상기 역변형부재파일을 다수개의 역설계분할파일로 구획하는 형상 분리부;
    상기 역설계분할파일에 요소망을 형성하는 요소망 형성부;
    입력받은 다수 부재의 물성정보를 이용하여 상기 역설계분할파일의 용접 변형량을 계산하는 용접 변형량 산출부;
    상기 용접 변형량을 상기 요소망에 적용하여 역변형량이 반영된 역설계형성파일을 생성하는 역형상 생성부;
    상기 역설계형성파일에 견통선을 제공하는 견통선 생성부; 및
    역변형량이 반영된 형상에 대한 정보와 견통선에 대한 정보가 반영된 상기 역변형부재파일을 상기 역설계대상파일에 적용하는 파일 적용부를 포함하는, 다수 부재의 역변형 설계 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 용접 변형량 산출부는
    플랜지 부재와 웨브 부재를 포함하는 상기 다수 부재 중에서, 상기 플랜지 부재와 상기 웨브 부재 간 용접이 이루어지는 플랜지 접합부와, 다수개의 상기 웨브 부재 간 용접이 이루어지는 웨브 접합부에 대한 각각의 용접 변형량을 산출하는, 다수 부재의 역변형 설계 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2021089547A (ja) * 2019-12-04 2021-06-10 日立造船株式会社 溶接鋼管における逆歪み算出方法およびそのプログラム

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100903904B1 (ko) 2007-04-30 2009-06-19 삼성중공업 주식회사 1차원 등가 열팽창 계수를 이용한 곡 빌트업 자동 역 설계방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100903904B1 (ko) 2007-04-30 2009-06-19 삼성중공업 주식회사 1차원 등가 열팽창 계수를 이용한 곡 빌트업 자동 역 설계방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200033002A (ko) * 2018-09-19 2020-03-27 삼성중공업 주식회사 강재의 형상을 고려한 설계 모델의 역설계 시스템 및 그 방법
JP2021089547A (ja) * 2019-12-04 2021-06-10 日立造船株式会社 溶接鋼管における逆歪み算出方法およびそのプログラム

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