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항공 우주 산업에서 FORGE® NxT
항공 우주 단조 부품 생산 업체들은 부품들을 정해진 시간에 정해진 비용으로 생산품에 대한 납기와 사용자의 요구조건의 만족을 위한 설계, 실험, 그리고 납품에 대한 도전에 직면했다.

시작 시점에서부터, 신기술의 단조 부품을 위한 진보된 시뮬레이션 솔루션을 개발하는데 TRANSVALOR 는 유럽의 주요 엔진 및 항공 우주 부품 생산 업체와 긴밀하게 협력하고 있다. FORGE® NXT는 압력 디스크, 팬 디스크, 팬, 착륙 기어, 와 동체 부품등과 같은 엔진 부품을 설계하는 전세계 주요 생산자에 의해 사용된다. FORGE® NxT 실제 스케일의 반복실험을 최소화하고 비용을 감소시키고 높은 품질 성능 요건을 만족 시킬 수 있는 해결책이다.
“우리의 모든 개발 공정에 대한 모델링에서 생산 전 시뮬레이션을 통해 최적화되기 때문에 FORGE® 는 품질에 대한 우리의 조건 및 개발 시간에 대한 요구를 만족 시킵니다. 티타늄과 알루미늄 등 비철금속 재료의 유동을 용이하게 추적 할 수 있으며, 이 툴은 더 좋은 결과를 달성하기 위해 최적화되어 있습니다. 더욱이 소프트웨어의 유연성이 자동 프로그램밍을 지원하여 항공 및 자동차 분야에서 전략적 우위를 제공하며 전처리에서 공정의 구현 시간을 단축시키고 새로운 공정에 대한 아이디어를 손쉽게 소프트웨어에서 구현할 수 있습니다.”

Mauricio Santaella
FEM-Analysis & Forging Simulation
Otto Fuchs KG
Meinerzhagen, Germany
항공우주산업에서의 FORGE® NxT는 정확하고 신뢰할 수 있는 시뮬레이션 도구로의 발전을 위한 수 많은 혁신적인 개발을 계속하고 있다.

FORGE® 항공우주 프레젠테이션의 다운로드는 여기를 눌러주세요.

모델 및 데이터

항공 우주 산업을 위한 광범위한 모델들과 명확한 데이터는 FORGE® NxT에서 통합 되었다:
  • 재료 거동, 점소성, 탄소성-점소성, 탄소성 등의 유동법칙을 사용할 수 있습니다. 광범위한 재료 데이터 베이스는 니켈 합금, 티타늄 합금과 스테인리스 합금에 대한 데이터를 포함한다. Sente Software 사와 JMatPro사에서 직접적으로 인터페이스의 지원뿐만 아니라 최종 사용자에게 물성 데이터가 직접 제공된다. 다물체의 정의와 그에 대한 특별한 메시 능력 덕분에 멀티 재료해석을 수행 할 수 있다.
  • 이방성 모델뿐만 아니라 동적 경화 같은 복잡한 경화
  • 여러 마찰 법칙들을 쉽게 사용할 수 있음. Coulomb, Tresca, Viscoplastic and non-uniformed friction coefficients…
  • 열전달 계수는 다양한 용제 및 주변 조건과 금형 및 비균일 열전달계수의 접촉 조건 가능하다.
  • 여러 데미지 기준을 사용할 수 있음. Latham&Cockroft, Lemaitre, Oyane, Shark skin, Rice Tracey…
  • 금속의 재결정은 동적 재결정, 정적/준동적 재결정, 입계 성장을 예측할 수 있는 거시적 모델을 기반으로 통합되어 있다. 이 모델에 대한 데이터는 니켈 슈퍼 합금, 스테인리스 강 등이 제공된다.
  • 고객 자신의 모델은 또한 사용자 서브 루틴으로 정의 할 수 있다.
니켈 베이스 합금 항공부품의 해머 단조 동안 결정립의 평균크기(ASTM) 예측
. 대부분의 재결정은 성형 간의 메타-다이나믹 재결정으로 일어난다.

소재와 금형 사이의 커플링 해석

항공 우주 부품의 설계에서 온도를 정확하게 예측하는 것은 하나의 과제이다. FORGE® NxT의 다물체 해석 기능을 통하여 구성 요소와 다이 사이에 완전히 결합 된 열전달-금속유동해석을 수행 할 수 있으며, 이는 가장 높은 결과의 정확성을 제공한다.
Inconel718 항공기 디스크의 결정립 크기 분포 예측
"항공 엔진 디스크의 단조 결함의 성장 모델에 대한 FORGE®의 분석 결과에서 타 금속유동해석 프로그램 제품에 비교하여 실험결과가 매우 유사하게 나타났다. 이것은 FORGE®가 가진 특별한 다물체 접근 방식이 프로세스의 시뮬레이션 기능을 향상시킨 결과이다."

Rajiv Shivpuri
Manufacturing Research Group
Ohio State University
Columbus OH, USA

특정 장비의 운동학적 데이터베이스

항공 우주 단조 제품의 요구 사항을 만족하기 위해 FORGE NxT® 는 넓은 운동학적 데이터베이스를 가지고 있다:
  • 카운터 블로우 해머, 하나의 시뮬레이션에서 대기 시간을 포함하는 다중 타격 능력
  • 스크류 프레스
  • 유압 프레스
  • 장비 강성도 고려
  • 링 롤링 밀, 방사형 축 및 센터링 롤을 포함한 압연기
미세조직 예측을 위해 항공 우주 산업에서 Waspalloy 강에 대한 형상 링롤링을 적용. 그림에서는 3개의 센서들의 위치를 나타내었고 각각의 센서의 평균 직경(μm)을 그래프로 나타내었음.

비교할 수 없는 해석 시간의 감소

결과의 정확도는 유한 요소의 메시 사이즈와 연결되어있다. 병렬 계산에 시장의 선두 주자로서, FORGE® NXT는 고유의 HPC 솔루션을 제공한다. 대형 메시 계산은 열-유동해석의 정확도, 리메시 및 매핑이 완전히 병렬로 처리되므로, 멀티 코어 시스템에서 실행 할 수 있다. FORGE® NxT는 짧은 계산 시간 내에 정확한 결과를 보여줄 수 있어 넓은 분야에 적용될 수 있다.
항공기 블레이드의 마무리. 정수압을 나타내고 있다.
티타늄 합금 블레이드의 최종 형상은 1030000 개의 요소로 구성되어 있다.