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펑션베이는 RecurDyn을 기반으로 MFBD 기능을 앞세워 MTT, Track과 같은 다양한 툴킷을 지속적으로 개발 하며 사용자들에게 편리한 UI와 빠른 솔버를 공급해 왔습니다. 실제로 전세계 주요 복사기/프린터 제조업체 의 90% 이상이 RecurDyn/MTT를, 주요 건설 기계 업체의 50% 이상이 RecurDyn/Track을 제품 개발에 사 용하고 있습니다. 이렇듯 펑션베이가 선보인 툴킷은 해당 분야의 업체들로부터 그 우수성과 경쟁력을 인정받아 왔으며, 현재 전세계 500여개 업체가 RecurDyn을 사용하게 된 가장 큰 이유 중 하나라 할 수 있겠습니다.
2019년, 펑션베이가 새롭게 선보일 툴킷은 RecurDyn/DriveTrain 입니다. 이름에서 알 수 있듯이 드라이브 트레인에 대한 전용 UI 및 특화된 솔버를 통해 드라이브 트레인이 포함된 시스템을 손쉽게 모델링하고 시뮬레이션 할 수 있게 해주는 제품 입니다.
일반적으로, 드라이브 트레인은 동력을 전달하는데 관여 하는 모든 기계요소를 말합니다. 파워 트레인에서 엔진을 제외한 나머지 요소들의 집합을 드라이브 트레인이라고 생각 하면 쉽습니다. 주로 자동차의 드라이브 트레인을 떠올리기 쉽지 만, 산업용 기기나 세탁기와 같은 전자 기기, 발전기, 헬리콥터와 같은 제품의 동력 전달 요소도 모두 드라이브 트레인이라고 할 수 있습니다.
이번에 새롭게 선보일 RecurDyn/DriveTrain은 드라이브 트레인에 속하는 트랜스미션, 기어 박스, 트랜스 액 슬, 트랜스퍼 박스와 같은 요소들을 쉽게 모델링하고 빠르게 해석을 할 수 있도록 기어(Gear), 베어링(Bearing), 샤프트(Shaft)와 관련된 기능들을 함께 제공하는 패키지라고 할 수 있습니다.
드라이브 트레인은 제품의 진동과 소음을 야기하는 주된 요인 중 하나이기 때문에 효율적인 분석과 설계개선 이 절실합니다. 특히 자동차 분야는 HEV, EV 시장의 성장으로 내연기관이 점점 전기모터로 대체되면서 상대 적으로 드라이브 트레인의 진동과 소음이 더욱 중요해지고 있습니다. 진동 특성이나 기어 또는 샤프트의 변형 에 의한 전달 효율, 내구성의 변화, 오동작에 대한 부분도 검증이 필요합니다. 이 외에도 기어의 오정렬(Misalignment) 이나 시스템의 질량 및 하중의 불균형(Unbalance)으로 야기되는 전체 시스템의 안정성 저하와 같 은 부분 역시 확인이 필요합니다.
진동, 소음과 관련된 문제가 설계 검증을 위한 시제품 테스트 과정에서 발견될 경우, 설계 변경의 자유도가 대단히 제한적입니다. 따라서 근본적인 원인을 확인하는 것 도 쉽지 않을 뿐 아니라, 원인을 파악한다 해도 이를 수정 하는 데 막대한 시간과 비용이 소요될 수 있습니다. 따라서 설계 초기 단계에 시뮬레이션을 이용하여 드라이브 트레인 을 검증함으로써 설계 비용과 시간을 절감할 수 있습니다. 시뮬레이션을 활용할 경우 다양한 설계변수에 대한 검증에 시제품을 이용할 때보다 훨씬 적은 비용이 소요될 뿐 아니 라, 우주나 심해와 같이 실험을 하기 어려운 환경이나 계측 이 어려운 시스템에 대해서도 검증이 가능합니다.
시뮬레이션을 통해 드라이브 트레인을 검증하기 위해서는 여러가지 필요 조건이 존재합니다. 우선 드라이브트레인 은 기어, 베어링, 샤프트를 비롯한 다양한 요소로 구성되어 있기 때문에 이를 설계자들이 쉽게 모델링하고, 시뮬레이 션 할 수 있는 UI가 중요합니다. 또한 드라이브 트레인은 동 적으로 구동되기 때문에 정적 해석이 아닌 동역학 해석을 이용하여 시간에 대한, 그리고 주파수 대역에 대한 결과를 확인할 수 있어야 합니다. 뿐만 아니라, 드라이브 트레인은 단품보다는 전체 시스템에 속한 여러 부품이 서로 영향을 주면서 구동되기 때문에 시스템을 모델링하고 시뮬레이션 할 수 있어야 합니다.
RecurDyn/DriveTrain은 드라이브 트레인을 구성하는 주요 요소인 기어, 베어링, 샤프트들을 손쉽게 모델링할 수 있는 전용 모델러를 제공합니다. 여기에 더해 RecurDyn의 다양한 기능을 이용하여 하우징이나 여러 구속 조건을 손쉽게 모델링할 수 있습니다. RecurDyn/DriveTrain은 세계적인 기어 전문업체, 글리슨(Gleason)사의 KISSSoft와 기술 제휴를 통해 신뢰할 수 있는 기어 와 베어링의 모델링 및 시뮬레이션 기능을 제공하며, 여기에 MFBD기술을 이용한 유연체 샤프트를 통해 샤프트의 변형을 고려한 시뮬레이션이 가능합니다.
RecurDyn은 기본적으로 동역학 시뮬레이션을 이용 하기에 시간에 대한 드라이브 트레인의 전체 시스템 거동을 확인하고, 기어 치형의 변형에 따른 영향이나 백래쉬, 기어의 전달 에러 등을 효과적으로 분석 할 수 있습니다. 또한 RecurDyn의 애니메이션이나 플롯(Plot)은 물론 캠벨(Campbell) 다이어그램이나 접촉 압력의 컨투어 등을 이용하여 다양한 결과를 확 인할 수 있습니다.
여기서 더 나아가, 드라이브 트레인 모델의 하우징을 유연체로 모델링할 경우, RecurDyn/Durability나 RecurDyn/Acoustics를 활용하여 내구해석을 하거 나 소음원을 확인할 수 있으며, 드라이브 트레인의 여러 설계변수에 대해 RecurDyn/AutoDesign을 이용 하여 최적설계를 하는 것 역시 지원됩니다.
RecurDyn/DriveTrain은 EV, HEV의 트랜스미션의 해석이나 산업용 로봇의 각종 구동계, 세탁기의 드라이브 시스템 등의 시뮬레이션에도 활용이 가능합니다. 또한 자동차의 EPS나 굴삭기의 감속기와 같이 기 어, 베어링, 샤프트로 구성된 제품이라면 얼마든지 활 용이 가능합니다.
RecurDyn/DriveTrain이 여러분의 제품 개발에 활용 될 수 있을 지에 대해 확인해보고 싶으시다면, 펑션베이로 연락을 주셔서 자세한 제품 상담 및 평가판 제공 과 같은 혜택을 받아 보실 수 있습니다.
문의 : 송민성 책임 031-622-3702 ㅣ info@functionbay.co.kr
