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船舶

在当今这个互联的世界中,由于在运输、贸易和能源运输中扮演着关键角色,海洋工程与造船产业变得越来越重要。随着全球竞争日趋加剧,加速周转并降低成本成为了成功的关键因素。

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RADIOSS 提高船舵对爆炸事件冲击载荷的抵御能力  利用 HyperWorks 为船舵作动态显式分析能加强并改善抗弯强度。 Read the Assystem Case Study
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实现减重 100kg 了解 Altair 如何为 Groupe Finot 的龙骨设计新的造型,使其重量比初始设计减轻 100kg。 Read the Groupe Finot Case Study

随着世界的互联性不断增强,海洋工程和造船行业在运输、贸易和能源输送领域发挥着越来越重要的作用。由于全球竞争日趋加剧,缩短周转时间及降低成本的能力逐渐成为企业取胜的关键因素。而使用仿真技术能提高设计效率并降低实际测试成本,因此它始终是应对海运业工程设计挑战的最佳方法之一。

Altair HyperWorks 软件套件设计用于应对此类颇具挑战的环境,并已经得到了行业的广泛认可。越来越多的船级社和领先的造船厂都已采用 HyperWorks 作为新一代仿真技术来满足航运业的各种需求。

  • 利用高效的建模工具,可以降低轮船和海上平台建模的复杂性,从而极大地缩短仿真时间

  • 借助 Altair 领先的结构和 CFD 优化技术,可提高设计效率、最大程度地减少所用材料,从而降低制造和运营成本同时提高燃料效率

  • 采用全面的求解器对碰撞、晃动、冲击、水下爆炸、结构强度评估、振动、噪音性能、冷热性能分析以及天线设计进行仿真,设计出对工程师更安全的海洋船舶和稳健的海上结构

  • 借助定制化和自动化的技术和专业知识,确保设计满足船级社相关规定、获取相关信息并提升效率

HyperMeshHyperViewOptiStructHyperStudyRADIOSSAcuSolve 和 FEKO 是船舶行业目前广泛采用的新一代仿真技术。

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“通过与 Altair 合作,我们发现 HyperMesh 和 OptiStruct 在局部结构分析以及识别并去除多余材料方面大有用武之地,可带来重量减轻和成本节约的双重优势。”

Aircraft Carrier Alliance, Official Statement


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图库

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三星重工使用流程自动化进行焊接变形分析设置 改善船舵对水下爆炸所致的冲击载荷的抵御能力(由 Assystem 提供) 对伊丽莎白女王级 (QEC) 航母的飞行管制室 (FLYCO) 进行优化 LNG运输船 Cubic Donut 储罐系统的储罐流体晃动仿真 表面电磁流 (FEKO) 利用 RADIOSS 进行水下爆炸仿真 利用 HyperMesh 提取船体截面中面和进行网格划分
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FE 建模

HyperMesh 是新一代 FE 建模工具,正逐渐成为船舶行业的标杆。

构建船舶和海上结构的 FE 模型一直是船舶领域专家所面临的一项重大挑战。随着各种新规定的要求日趋严苛,它已成为有效进行仿真的关键限制因素。

Atlair 拥有极为高效、可靠的建模技术,可帮助船舶行业应对这一挑战。这种建模技术可确保快速生成高质量的整船和海上结构的 FE 模型。

  • 可与所有常用商用 CAD 系统和 CAE 求解器无缝交换数据,并可轻松进行定制以适用于非标准或专有 CAD 或仿真求解器

  • 经过专门设计,可结合 AVEVA Marine、FORAN 和 Smart Marine 等常用的船舶领域 CAD 系统

  • 根据规则快速创建、修复、清理和优化几何结构

  • 以预期的网格质量和网格样式快速优化粗略的全局模型从而构建更为精细的模型,以进行疲劳分析。

  • 自动提取、拉伸、修剪和拼合复杂 3D CAD 中的曲面

  • 借助高质量优化网格划分工具一次性成功创建网格

  • 采用 BatchMesher 自动生成 1D、2D 和 3D 模型网格

  • 轻松处理含有数百万单元的大型模型

HyperMesh 是适用于现代船舶行业的新一代建模解决方案。

结构和 CFD 优化

Altair 的优化技术一直处于世界领先地位,在过去数十年中,已广泛应用于各行各业。

船舶行业专家借助 Atlair 优化技术可获得最优设计解决方案,在满足设计要求的同时,最大限度地减少了材料用量和焊接工作。因此,会大幅降低所设计船舶的制造和维护成本。此外,船舶行业专家还可以优化船体形状,从而减小水的阻力,提高燃料效率并最大程度地降低运营成本。

  • 借助备受赞誉的结构优化工具 OptiStruct,可通过拓扑优化创建高效的船舶和结构设计,从而找到应力分布更佳、疲劳寿命更长的设计

  • 通过 OptiStruct 的尺寸和形状优化功能,可对整船的钢板厚度和加筋板尺寸自动进行优化

  • 使用优化工具 HyperStudy,并结合 CFD 求解器 AcuSolve,可减小水的阻力,从而降低燃料成本

  • 通过结构优化减小焊合长度并缩减制造成本

  • 采用 OptiStruct 中最先进的复合材料优化功能,可迅速确定舰船和轮船结构最佳的复合材料板材叠层和方向

全面的求解器

HyperWorks 提供完备的求解器,可满足各种船舶工程设计仿真需求。

OptiStructRADIOSSAcuSolveFEKO 通过对线性、非线性、热分析、流体结构耦合、CFD 和电磁问题进行仿真,可帮助船舶工程师满足船级社的各种要求,并解决困扰船主的一些问题,确保船舶的安全性、可靠性和耐久性。

  • OptiStruct 是一款准确度更高的现代化软件,可替代 NASTRAN,能够解决与强度、应力、振动和噪音、膨胀、疲劳和热分析相关的所有典型问题。

  • 借助 RADIOSS 的多物理场功能,可精确仿真各种复杂的物理场问题,如船舶碰撞、晃动、冲击和水下爆炸等。

  • 作为一款综合性电磁软件,FEKO 被视为天线布局分析领域的全球市场领导者。这款软件广泛用于海军工程领域,可解决大部分电磁 (EM) 问题,如通信天线的辐射方向图分析、天线布局、天线耦合或干扰以及近场辐射危害等。

  • AcuSolve 以有限元方法为基础,是一款可靠且可扩展的通用 CFD 求解器,可以对完全非结构化的网格做出无比精确的分析,以此为用户提供帮助。这是一款完全耦合的求解器,基于时间和空间高度精确的共享内存和分布式并行系统。

定制化和自动化

为实现打造更安全、更环保、更智能的船舶行业这一目标,相关法规日趋严格,相关要求也越来越高,这就要求进行更多仿真工作。此外,随着全球竞争加剧,要求船舶设计和认证流程速度更快、效率更高,从而缩短周转时间、降低成本。因此,如何高效处理许多含有大量复杂载荷和众多疲劳度检查点的大型复杂 FE 模型成为船舶行业面临的严峻挑战。

Altair 工程团队拥有丰富的相关经验,可将我们的流程自动化和数据管理技术应用于许多顶尖造船厂和船级社,帮助他们开发各种高效且自动化的定制工具和程序,以满足客户的特定需求并加速验证和认证流程。

Altair 流程自动化技术使船舶工程师不仅可以显著提高效率,还可以掌握团队最佳实践和行业认证标准。此外,该技术还可以实现重复建模和处理任务自动化和标准化,包括:

  • 导入、组织和优化几何结构

  • 生成梁、壳和实体单元网格

  • 焊接和连接

  • 载荷和边界条件

  • 属性和材料关联分析

  • 后处理和报告