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ANIFORM

ANIFORM

프로덕트
ANIFORM
적용분야
Virtual Forming for Composite [복합소재의 Draping, PCM 성형해석 / Thermoforming / 소재 형상 최적화]

Key features

AniForm은 복합재 라미네이트 성형(thermoforming / drape / diaphragm 등)을 대상으로, 공정·재료·핸들링 시스템을 “실제 생산에서 일어나는 방식”에 가깝게 모델링하고, 그 결과로 성형성(formability)과 결함 가능성을 조기에 판단할 수 있게 돕는 해석 워크플로우입니다.

Composite forming simulation
모델 생성/툴링 구성/열 예측까지 “성형 해석의 시작”

이 영역은 “해석 모델을 빠르게 세팅하고(PrePost), 다양한 툴링 조건을 적용한 뒤, 성형 중 열/시간 효과까지 고려해 공정 품질을 검토”하는 핵심 기능에 해당합니다.

User-friendly model setup

  • 툴링/라미네이트를 삼각 메시로 임포트해 바로 시작
  • 재료 거동(성형 조건 물성) 지정 → 공정/핸들링 설정 → 솔버로 전송까지 흐름이 단순
  • 반복 설계/공정 비교를 빠르게 돌릴 수 있게 “수정 비용”을 낮춤

Rigid tooling

  • 임포트한 툴 메시를 “툴 표면”으로 변환해 성형을 재현
  • 각 툴 표면을 독립적으로 이동(변위 제어) 또는 하중(힘 제어)로 구동 가능
  • 복수 툴 조합에서, 단계별 공정 조건을 현실적으로 구성

Membrane forming

  • 다이어프램(멤브레인) 기반 공정을 압력 제어로 구성
  • hot drape / rubber pad / single·double diaphragm 등 다양한 형태를 커버
  • 툴링 접촉·압력 분포가 성형성에 미치는 영향 분석에 유리

Segmented sequential tooling

  • 세그먼트(분할) 툴로 “순차 성형”을 타임라인으로 정의
  • 여러 툴 표면의 궤적을 각각 독립적으로 지정 가능
  • 단일 스탬프보다 복잡한 성형 시나리오(단계 가압/순차 접촉)에 적합

Temperature & crystallinity prediction

  • 성형 중 라미네이트의 온도 변화를 해석해 “공정 온도 창(window)” 적합성 평가
  • ply의 이방성 열전도 + 인터페이스 전도/대류/복사 조건까지 고려
  • 열가소성 복합재의 경우 결정화(크리스탈리니티) 발달 경향까지 검토 가능
Laminate configurations
블랭크 형상/메시/컷·다트/테일러드 레이업

성형 문제의 많은 부분은 “라미네이트의 시작 조건(형상/레이업/국부 가공)”에서 결정됩니다. 이 섹션은 블랭크를 빠르게 바꾸고, 성형성을 개선하기 위한 설계 수정을 손쉽게 적용하도록 구성되어 있습니다.

Laminate having any shape

  • Patran/Neutral/STL 등 삼각 메시 기반 라미네이트 형상 임포트
  • 정확도 요구에 따라 coarse~fine 메시를 빠르게 선택/생성
  • 초기 형상 변경이 많은 단계에서 반복 검토에 강함

Automatic laminate mesh preconditioner

  • 복잡한 메시 수정을 최소화하면서 “현실적인 결과”를 위한 메시 조건을 자동 구성
  • 메시 편집 툴 체인 의존도를 낮춰 모델링 시간을 단축
  • 해석 안정성과 결과 품질(특히 변형/접촉)의 기반을 강화

Cuts

  • 컷을 적용해 국부 변형 여유를 만들고 주름/브리징 같은 문제를 완화
  • 전체 스택이 아니라 특정 ply에만 선택적으로 적용 가능
  • “몇 번의 조작” 수준으로 빠른 공정 개선 시도에 적합

Tailored layups

  • 메시 섹션을 활용해 영역별 상이한 레이업/재료 데이터를 정의
  • 테일러드 블랭크(부위별 보강/방향 최적화) 모델링을 자연스럽게 지원
  • “성형성 ↔ 구조 성능” 트레이드오프를 설계 단계에서 탐색하기 좋음

Darts

  • 파이 형태의 다트로 과잉 재료를 제거해 성형성을 개선
  • 필요 시 ply 단위로 국부 적용(전체 관통 방식만 고집하지 않음)
  • 형상 복잡도가 높은 부품에서 주름 억제 전략으로 유용
Handling configurations
텐셔너·그리퍼·홀더·중력 처짐·핀 지지

실제 생산에서는 성형 직전/중에 라미네이트가 “어떻게 잡히고 이동하는지(핸들링)”가 결과를 크게 좌우합니다. 이 섹션은 다양한 핸들링 구성 요소를 빠르게 모델링하고, 성형성에 미치는 영향을 비교할 수 있도록 돕습니다.

Tensioners

  • 프리로드 선형 스프링을 임의 위치에 적용해 텐션을 부여
  • 프레임–라미네이트 등 다양한 연결 방식 구성 가능
  • 장력 분포가 주름/미끄럼/브리징에 미치는 영향 비교

Foil carriers

  • 유연한 캐리어 포일을 모델에 포함
  • 그리퍼로 포일을 고정하고 변위/하중을 부여 가능
  • 포일을 통한 라미네이트 운반 시나리오에 적합

Grippers

  • 포인트/라인 세그먼트 형태로 그리퍼를 단순 정의하거나 그리퍼 표면까지 모델링 가능
  • 선택된 ply만 잡는 구성 또는 전체 스택 클램핑 구성 지원
  • 타임라인 기반으로 동작(클램핑/이동/하중)을 단계별 지정

Blank holders

  • 홀더/바인더를 임포트 표면 접촉으로 정의해 인-플레인 텐션/슬라이딩 제어
  • 국부 압력 하중을 부여해 재료 흐름을 조절
  • 스프링에 연결해 공정 중 압력 ramp-up 같은 시나리오 구성

Gravity induced laminate sag

  • 중력 하중을 켜서 라미네이트 처짐(sag) 영향 반영
  • 핸들링 구성에 따라 처짐 형태가 달라지고 성형성에 큰 영향을 줄 수 있음
  • 초기 조건(성형 전 상태)을 더 현실적으로 만들어 줌

Pin support

  • 라미네이트가 핀 지지 위에 “놓이거나/들리거나” 하는 상태를 표현
  • 릴리즈 전까지 가이드 역할을 하며 이동 경로를 제한
  • 성형 직전 핸들링 단계의 안정성 검토에 유용
Material behaviour at forming conditions
성형 조건에서의 재료 거동(실험·캘리브레이션·모델)

복합재 성형은 단순 드레이핑(기하학적 펼침)으로는 설명이 부족한 경우가 많습니다. 이 섹션은 성형 조건에서 나타나는 인-플라이, 벤딩, 인터-플라이 미끄럼 및 마찰 등의 메커니즘을 재료 모델로 반영하는 부분에 초점이 있습니다.

Standard material cards

  • 이미 특성화/캘리브레이션된 재료 카드를 불러와 빠르게 시작
  • 사용자는 레이업만 정의하면 되는 형태로 진입 장벽을 낮춤
  • 프로젝트 초기 “검증된 기본값”으로 탐색 속도를 높임

Co-inventor of characterisation methods

  • 연속 섬유 복합재를 성형 조건에서 특성화하는 경험과 방법론 기반
  • intra-ply, bending, inter-ply slip을 각각 다른 시험/피팅으로 분리해 정의
  • 시험 데이터 → 모델 피팅 → 시뮬레이션 적용까지 연결

Various composite material types

  • UD tape, fabric, organosheet, NCF 등 다양한 ply 타입 지원
  • 열가소성/열경화성/무매트릭스 구성까지 폭넓게 커버
  • 보강 방향이 고정되지 않은 상황(복잡 방향성)에도 대응

Material models

  • 인-플라이/벤딩: 등방·이방 탄성, Mooney-Rivlin, 점성(뉴턴/전단률 의존) 등 조합
  • 마찰: 점성/전단률 의존/압력 의존/쿨롱 타입 등을 조합해 표현
  • 실험 기반 캘리브레이션 결과를 그대로 모델 입력으로 사용
Data exchange
CAD/CAE 연계, 결과 익스포트, 타 솔루션 연결

성형 해석은 보통 단독으로 끝나지 않고, 구조/충돌/유동/재료 모델 등과 이어지는 경우가 많습니다. 이 섹션은 메시 임포트부터, 결과를 다른 도구에 연결하기 위한 인터페이스/익스포트 기능을 정리합니다.

Meshes import

  • 툴링/라미네이트 표면을 STL/Patran/Neutral로 임포트
  • 대부분 CAD/메싱 프로그램에서 생성 가능한 범용 포맷 중심
  • 초기 워크플로우를 단순하게 유지

Interface to Ansys Composite PrepPost

  • HDF5 기반 “벤더 독립” 교환 포맷으로 레이업/공정 디테일 전달
  • AniForm → ACP로 이어지는 CAE 체인을 더 빠르고 안정적으로 구성
  • 설계 엔지니어 관점의 워크플로우 단축에 유리

Text file result output

  • 선택한 스텝의 결과를 텍스트로 익스포트
  • 내부 루틴/자동화 스크립트와 결합해 후속 해석(구조/충돌 등)에 활용
  • 데이터 파이프라인을 직접 관리하려는 팀에 유용

Interface to e-Xstream’s Digimat

  • 변형된 메시/섬유 방향/두께 등의 성형 결과를 구조·충돌 해석 모델에 반영
  • 성형 후 상태의 재료 방향성을 고려해 성능 예측 정확도 향상
  • 성형↔구조를 하나의 체인으로 묶는 연결점

Fibre placement interface

  • 로봇 궤적(trajectory) 기반 fibre placement 파일 임포트
  • 스티어링/배치된 테일러드 블랭크를 자동 메시로 구성
  • 설계된 배치 전략이 성형성에 미치는 영향 평가

Interface to Moldex3D for flow analysis

  • 성형 유발 섬유 재배향 정보를 유동 해석 도메인으로 전달
  • RTM/오버몰딩 같은 공정에서 유동 도메인의 현실성 개선에 기여
  • 특정 재료 파일 포맷 기반 전송(예: MAT 파일 계열) 형태로 연계

Interface to Abaqus CAE

  • 성형 후 물성 변화(특히 섬유 방향)를 Abaqus 모델에 반영하도록 I/O 플러그인 제공
  • 성형 결과를 구조 해석 입력으로 연결해 정확도 개선
  • 성형→구조 통합 워크플로우 구축에 유리
Solving robustly
특수 셸 요소, 스케줄러, implicit 솔버 기반 안정성

복합재 스택은 강한 이방성과 큰 변형, 다중 접촉(툴-ply, ply-ply) 때문에 수치적으로 까다롭습니다. 이 섹션은 이러한 조건에서도 “수렴 안정성”과 “실무용 계산 효율”을 확보하기 위한 구성 요소를 담습니다.

Special shell element

  • ply의 인-플라이 및 벤딩 거동을 정확히 표현하도록 설계된 셸 요소 사용
  • inter-ply / tool-ply 마찰은 접촉 요소로 별도로 기술
  • 다중 ply의 계산비를 줄이기 위한 ply reduction 기법으로 런타임 절감

Simulation job scheduling

  • 플랫폼 독립적 스케줄러로 작업 큐/리소스 할당을 최적화
  • 네트워크 상의 여러 시뮬레이션 서버(코어 실행 노드)를 등록해 운영 가능
  • 웹 기반 UI + 역할 기반 사용자 관리로 운영 안정성 강화

Implicit solver

  • PrePost 모델을 Core가 계산: 자체 개발 implicit 솔버 기반
  • 자동 타임스텝/접촉 수렴을 통해 다중 ply 스택 문제를 안정적으로 해결
  • 공유 메모리 기반 멀티 CPU 스레드 병렬 처리 + Windows/Linux 지원
Realistic predictions
결함 지표/핵심 결과/현실 상관성

결과는 “보기 좋은 것”보다 “의사결정에 바로 쓰일 것”이 중요합니다. 이 섹션은 결과 탐색 UX, 결함 징후 표시, 핵심 결과 항목, 그리고 실물과의 상관성(검증 근거)을 중심으로 구성됩니다.

User-friendly analysis

  • 빠른 3D 결과 뷰로 공정 스텝을 즉시 훑어보며 흐름을 파악
  • 스텝 이동/비교가 빨라 “결과 해석”에 집중할 수 있음
  • 반복 설계 비교 시 차이를 빠르게 찾는 데 유리

Defect indications

  • 주름(wrinkling) 등 다양한 스케일의 결함 징후를 표시
  • 브리징으로 인한 응력 집중, 콘솔리데이션 품질 저하 가능 영역 등을 탐지
  • ply splitting, 표면 파열(surfacing rupture) 같은 리스크 영역도 함께 가이드

Relevant result items

  • 섬유 전단각(fibre shear angles) 및 축/횡/전단 변형률(axes strains) 제공
  • 두께 변화, 섬유 방향, 응력·트랙션(stresses & tractions) 등 성형 핵심 지표 포함
  • 후속 구조/충돌 해석으로 넘기기 좋은 결과 구성

Accurate predictions

  • 성형성 및 결함 예측 관점에서 실제 부품과의 상관성이 높다는 방향을 강조
  • 학술/적용 사례를 통해 평가된 결과가 축적되어 있음
  • 공정 설계, 툴링 설계, 블랭크 설계 의사결정에 바로 연결 가능