후기
전화론 간단한 지원 경로, 인적사항, 근무지에 따른 근무 가능 여부, 확인 이뤄짐.
++ 이직 이유 체크
입사하게 되면,
경력 인정은 석사 1년 인정, 회사 경력은 인정 불가, 사원 2년차로 시작
GM 인터뷰를 대비하여 면접 준비 자료를 작성한다.
key word
GM 전략의 핵심은
모듈식 추진 시스템(propulsion system)과
독점 얼티움 배터리(Ultium batteries)로 구동되는
유연한 3세대 글로벌 EV 플랫폼
직무 분석
HyperWorks, ANSA/META, OptiStruct, LS-Dyna
활용 경험이 핵심
COMSOL과 MATLAB
Ansys Maxwell 등의 활용 경험을 토대로
위 tool들도 어떻게 활용하면 되는지 잘 알고 있음을 어필 필요.
기존 comsol 이용한 fea 해석 어떻게 했고
문제는 뭐가 있었고
해결은 어떤식으로 해서
성과는 무엇인지
to 위상최적화 일련의 과정 복기
일반적으로 fea 진행하는 과정
해결 방안
적절한 모델 단순화와 세밀한 메쉬 균형 유지.
물리적 조건과 일치하는 입력값과 경계 조건 설정.
실험 데이터를 활용하여 시뮬레이션 결과 검증.
시뮬레이션 솔버 설정 최적화(시간 단계, 난류 모델 등).
사용자 교육 및 소프트웨어의 최신 버전 활용.
- 중요 포인트
- 적절한 모델 단순화와 세밀한 메쉬 균형 유지.
- 물리적 조건과 일치하는 입력값과 경계 조건 설정.
- 실험 데이터를 활용하여 시뮬레이션 결과 검증.
- 시뮬레이션 솔버 설정 최적화(시간 단계, 난류 모델 등).
- 사용자 교육 및 소프트웨어의 최신 버전 활용.
예상 질문
- 지나치게 단순화된 모델링
- 물리적 현상이나 구조를 지나치게 단순화하면 결과의 신뢰도가 떨어질 수 있음.
- 중요 부품이나 기하학적 세부 사항의 생략으로 인해 해석 결과가 실제와 차이 발생.
- 복잡한 모델로 인한 계산 자원 부족
- 너무 복잡한 기하학적 구조나 높은 메쉬 밀도로 인해 계산 시간이 과도하게 길어지거나 메모리 초과 발생.
- 경계 조건 설정 오류
- 경계 조건(예: 고정, 이동, 열 흐름, 유체 유입/출구 조건 등)을 잘못 정의하면 비현실적인 결과가 도출될 수 있음.
- 재료 속성 입력 오류
- 올바르지 않은 재료 데이터(예: Young's Modulus, 열전도율, 밀도 등)를 사용하면 결과가 정확하지 않음.
- 메쉬 품질 문제
- 메쉬의 품질이 낮거나 비균일한 경우(예: 너무 큰 요소, 왜곡된 메쉬) 계산 정확도가 떨어지고 발산 문제 발생.
답안
적절한 모델 단순화, 메쉬 품질 검증
실험 데이터를 활용한 시뮬레이션 검증
물성치 세부 조정
HyperWorks를 활용한 자동차 충돌 해석(Crash Simulation), 구조 해석(FEA), 위상 최적화 및 경량화 설계 프로세스를 단계별로 정리하였습니다. 각 단계는 설계 초기 모델링부터 최종 결과 검증까지의 흐름을 포함합니다.
1. 초기 단계: 문제 정의 및 요구 사항 수집
- 목표 설정
- 충돌 해석: 충돌 시 차량 구조물의 변형, 에너지 흡수, 승객 보호 등을 평가.
- 구조 해석: 특정 하중 조건에서 강도와 내구성을 확인.
- 경량화 설계: 강성과 내구성을 유지하면서 무게 최소화.
- 입력 데이터 준비
- CAD 모델(차량의 3D 형상 데이터).
- 재료 특성(밀도, Young's Modulus, Poisson's Ratio, 항복 강도 등).
- 충돌 조건(속도, 충돌 각도, 충격력의 방향 등).
- 설계 제약(부품 크기, 장착 위치, 사용 가능한 재료 등).
2. 모델링 단계
- CAD 데이터 가져오기
- CATIA, SolidWorks, NX 등에서 생성된 CAD 데이터를 HyperWorks로 가져옴.
- Geometry Cleanup
- CAD 모델에서 불필요한 작은 요소(작은 구멍, 엣지 등)를 제거하여 해석에 적합한 형상으로 정리.
- 메쉬 생성
- HyperMesh를 사용해 해석 모델의 메쉬 생성:
- 충돌 해석: Shell 메쉬(차체 패널) 및 Solid 메쉬(프레임 부품) 적용.
- 구조 해석: 균일하고 고품질의 메쉬 생성.
- 메쉬 품질 점검: 왜곡, 간격 불균일 등의 문제를 사전에 해결.
- HyperMesh를 사용해 해석 모델의 메쉬 생성:
3. 경계 조건 및 하중 설정
- 재료 속성 정의
- 재료 데이터베이스에서 재료 속성을 설정하거나 실험 데이터를 기반으로 재료 모델 추가.
- 플라스틱, 금속, 복합재 등 다양한 재료 정의.
- 하중 및 경계 조건 적용
- 충돌 해석: 속도, 충돌 각도, 중량 등 동적 하중 설정.
- 구조 해석: 정적 하중, 진동, 열 하중 조건 설정.
- 경량화 설계: 최대 변형, 응력, 강성 등의 설계 제약 조건 정의.
4. 시뮬레이션 설정 및 실행
- 해석 모델 준비
- LS-Dyna(충돌 해석) 또는 OptiStruct(구조 해석 및 위상 최적화)를 선택.
- 충돌 시뮬레이션에서는 접촉 조건, 충격 시간 단계, 에너지 흡수 영역 설정.
- 해석 실행
- 충돌 해석:
- 충돌 시 에너지 흡수와 변형 양상을 분석.
- LS-Dyna를 사용하여 차량 구조물이 충돌에서 어떻게 반응하는지 평가.
- 구조 해석:
- 정적 또는 동적 하중 조건에서 강성과 응력을 분석.
- HyperWorks 내 OptiStruct로 선형 및 비선형 해석 수행.
- 위상 최적화:
- HyperWorks의 OptiStruct를 사용해 재료 배치 최적화를 실행.
- 강성과 내구성을 유지하면서 불필요한 물질을 제거.
- 충돌 해석:
5. 결과 해석 및 검증
- 결과 데이터 후처리
- HyperView를 사용해 시뮬레이션 결과를 시각화:
- 충돌 해석: 차량의 변형 모드, 충돌 에너지 분포, 승객 보호지수 확인.
- 구조 해석: 응력 분포, 변형량, 안전 계수 확인.
- 경량화 설계: 위상 최적화 결과에서 최적의 물질 배치 확인.
- HyperView를 사용해 시뮬레이션 결과를 시각화:
- 결과 검증
- 실험 데이터 또는 기존 시뮬레이션 결과와 비교하여 검증.
- 충돌 테스트 결과와의 일치 여부 확인.
- 디자인 피드백
- 결과를 바탕으로 CAD 모델을 수정하거나 새로운 설계 아이디어를 적용.
6. 설계 개선 및 반복
- 설계 개선
- 위상 최적화 결과를 바탕으로 불필요한 부분을 제거한 설계를 업데이트.
- 하중 조건이나 경계 조건을 조정하여 성능 최적화.
- 재해석
- 업데이트된 설계로 다시 시뮬레이션을 실행.
- 충돌 해석, 구조 해석, 경량화 설계를 반복하며 최적 설계 도출.
7. 최종 설계 확정 및 리포트
- 최종 결과 보고서 작성
- 충돌 에너지 흡수, 구조적 안정성, 경량화 달성 여부를 문서화.
- 주요 성능 지표(예: 변형량, 응력 분포, 중량 감소율) 정리.
- 제조 준비
- 설계가 승인되면 제조팀과 공유하여 프로토타입 제작 준비.
요약된 주요 툴
- HyperMesh: 모델링 및 메쉬 생성.
- LS-Dyna: 충돌 해석.
- OptiStruct: 구조 해석 및 위상 최적화.
- HyperView: 결과 시각화 및 분석.
1. 충돌 해석 관련 기계공학 지식
-
역학(Mechanics)
- 고체역학(Solid Mechanics): 재료의 변형 및 응력 분석.
항복 응력 (yield stress)
전단 응력 (shear stress)
수직 응력 (normal stress)
von mises stress : 물체 각 지점에서의 비틀림에너지(maximum distortion energy)를 나타내는 값- 동역학(Dynamics): 충격력, 가속도, 속도 변화 해석.
- 충격 및 에너지 흡수(Impact Mechanics): 충격에 따른 에너지 전달 및 흡수 원리.
-
재료공학(Materials Engineering)
- 소성 변형(Plastic Deformation): 충돌 시 재료의 비선형 거동.
- 재료 특성(Material Properties):
- 항복 강도(Yield Strength)
- 파괴 인성(Fracture Toughness)
- 밀도(Density)
- 흡수 재료(Energy Absorbing Materials): 알루미늄 폼, 복합재 등.
-
유한요소해석(Finite Element Analysis, FEA)
- 메쉬 생성 및 접촉 모델링(Contact Modeling).
- 비선형 해석(Nonlinear Analysis): 큰 변형 및 재료 비선형성 고려.
-
차량 안전 기준
- 국제 규격(ISO, NCAP, FMVSS 등) 및 테스트 절차 이해.
2. 구조 해석 관련 기계공학 지식
- 정역학(Statics)
- 하중 분석(Load Analysis): 외부 하중(압축, 인장, 전단) 및 내부 반응력 계산.
- 모멘트와 변형률(Moment & Strain): 구조물의 응력 분포와 변형 계산.
- 고체역학(Solid Mechanics)
- 응력-변형 관계(Stress-Strain Relationship): Hooke’s Law, 비선형 거동.
- 탄성(Elasticity) 및 소성(Plasticity): 선형 및 비선형 변형.
- 피로 해석(Fatigue Analysis): 반복 하중으로 인한 내구성 평가.
- 진동학(Vibrations)
- 고유 진동수(Natural Frequency): 공진 회피 설계.
- 진동 감쇠(Damping): 동적 안정성 확보.
- 열역학 및 열전달(Thermodynamics & Heat Transfer)
- 열-구조 상호작용(Thermal-Structural Coupling): 열 하중이 구조물에 미치는 영향.
- 유한요소해석(FEA)
- 선형 정적 해석(Linear Static Analysis).
- 비선형 정적 해석(Nonlinear Static Analysis).
- 접촉 해석(Contact Analysis): 부품 간 상호작용.
3. 경량화 설계 관련 기계공학 지식
- 최적화 기법(Optimization Techniques)
- 위상 최적화(Topology Optimization): 재료 배치를 효율적으로 설계.
- 크기 최적화(Sizing Optimization): 구조 요소의 두께 및 형상 최적화.
- 형상 최적화(Shape Optimization): 부품 외형 변경을 통한 성능 개선.
- 재료공학(Materials Engineering)
- 경량 소재(Lightweight Materials):
- 알루미늄 합금, 마그네슘 합금.
- 복합재료(Composite Materials): 탄소 섬유, 글래스 섬유.
- 재료 특성(Material Properties):
- 비강도(Specific Strength): 단위 중량당 강도.
- 비탄성률(Specific Modulus): 단위 중량당 탄성률.
- 경량 소재(Lightweight Materials):
- 구조역학(Structural Mechanics)
- 강성(Stiffness) 및 강도(Strength): 경량화를 유지하면서 안전성 확보.
- 좌굴(Buckling) 방지 설계: 얇은 구조물에서 발생하는 좌굴 문제 해소.
- 제조공정(Manufacturing Processes)
- 재료의 가공성(Formability): 경량 소재의 제조 방법.
- 적층 제조(Additive Manufacturing): 경량화 부품 제작 활용.
- CAE 기반 설계(Computer-Aided Engineering)
- HyperWorks의 OptiStruct를 활용한 최적화 설계.
- 경계 조건 및 설계 제약 적용 방법.
4. 공통적으로 요구되는 지식
- 선형대수학(Linear Algebra)
- 해석 솔버에서 사용되는 수학적 기초.
- 수치해석(Numerical Methods)
- FEA 및 CFD의 수치적 계산 알고리즘 이해.
- CAD/CAE 툴 사용 능력
- CATIA, NX, HyperWorks, ANSYS 등의 툴 사용 경험.
- 차량 공학(Vehicle Engineering)
- 차량의 구조 및 부품 설계 지식(차체, 섀시 등).
- 시뮬레이션 기반 설계(Simulation-Based Design)
- 가상 환경에서 설계 검증 및 개선.
- 탄성 한계(Elastic Limit):
- Hooke's Law는 재료의 탄성 영역(변형 후 복원이 가능한 범위) 내에서만 유효.
- 항복 강도를 초과하면 재료는 비선형 거동(소성 변형)을 보이기 시작.
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