주조유동해석 검증을 위한 수모델 실험 연구 = Study on Water Model Experiments for the Validation of Molten Metal Flow Simulations

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In modern manufacturing, CAE and numerical analysis technologies are essential for product design and production processes, enabling the prediction and optimization of product performance. The importance of accurate flow analysis in casting processes has also increased. This study conducts water model experiments to validate the effectiveness of the Cut Cell method used in casting flow analysis. A transparent acrylic casting shape model was fabricated, and experiments were conducted using a gravity casting approach, with results captured by a high-speed camera. The accuracy of the Cut Cell method was compared to the traditional numerical method. The experimental results demonstrated that the Cut Cell method exhibited higher symmetry and accuracy than conventional approaches, effectively addressing the complexities of casting gate systems. The Cut Cell method provides more accurate outcomes in casting flow analysis and is expected to contribute to improvements in casting design. These findings highlight the potential for efficient application of CAE technologies in the casting industry.

국문 초록 (Abstract)

현대 제조업에서 CAE와 수치해석 기술은 제품 설계와 생산 과정에 필수적으로 활용되고 있으며, 이를 통해 제품의 성능을 예측하고 최적화할 수 있다. 또한, 주조 공정에서는 정확한 유동해석의 중요성이 증가하고 있다. 본 연구에서는 주조유동해석에서 사용되는 Cut Cell 방법의 유효성을 검증하기 위해 수모델 실험을 수행하였다. 투명 아크릴 주조형상 모델을 제작하고 중력주조 방식으로 실험을 진행하였으며, 고속카메라를 활용하여 결과를 확인하였다. 이를 통해 Cut Cell 방법과 기존 수치해석법의 정확성을비교하였다. 실험 결과, Cut Cell 방법은 전통적인 방법보다 더 높은 대칭성과 정확성을 보였으며, 주조 탕구계의 복잡성에 효과적으로 대응하였다. Cut Cell 방법은 주조유동해석에서 보다 정확한 결과를 제공하며, 향후 주조방안 설계 개선에 기여할 수 있을것이다. 이러한 결과는 주조 산업에서 CAE 기술의 효율적인 활용 가능성을 제시한다.