Судостроение
Программное обеспечение Ansys предлагает полноценный набор инструментов моделирования динамики жидкостей для инженеров судостроительной отрасли и позволяет усовершенствовать конструкцию судна, предупредить появление неполадок, исследовать поведение конструкции и оборудования в тяжелых условиях эксплуатации.
В условиях постоянно растущей конкуренции, повышения цен на топливо и мировой тенденции на снижение выбросов в окружающую среду оптимизация конструкции и внутренних систем судна, а также своевременное техобслуживание и ремонт становятся решающими факторами успеха компании и удержания лидирующих позиций на рынке.
Инструменты численного моделирования от компаний Ansys и Flownex SE позволяют проектировать в виртуальной среде все компоненты конструкции судна и его оборудования, минимизируя издержки на создание физических прототипов.
В судостроительной отрасли принято анализировать гидродинамику конструкций и влияние волн, используя решатели для моделирования течений, такие как Ansys Aqwa, чтобы оценивать волновую нагрузку и плавучесть. Однако инженеры, занимающиеся проектированием судов, также используют 3D-модели для расчетов гидродинамики, чтобы с высокой точностью спрогнозировать:
- тяговую силу коробля;
- уровень погружения;
- динамику движения судна по волнам;
- устойчивость оборудования к повреждениям под влиянием воды, застаивающейся на палубе из-за сильных волн и шторма.
Ключевые направления
Большие торговые корабли часто подвержены нагрузкам, возникающим под действием гребных винтов и двигателей. Данные нагрузки приводят к вибрациям, способным повредить конструкцию корабля. Основная задача конструкторов — удерживать вибрацию конструкции на низком уровне и избегать резонансных явлений. Для этого необходимо проведение инженерных расчетов для основных элементов конструкции корабля и его взаимодействия с окружающей водой.
Благодаря высокой эффективности и низкой стоимости системы воздушного охлаждения, вентиляции и отопления морского судна используются уже на протяжении многих лет, понемногу вытесняя системы с водяным охлаждением. Чтобы условия транспортировки грузов соответствовали нормативным требованиям, производителям судов важно рассчитать мощность систем охлаждения, так как этот фактор напрямую влияет на качество груза.
Поскольку каждая лопасть гребного винта проходит через различные области течения, меняется упор винта, а также сила сжатия, действующая на вал винта. Программный комплекс Ansys Fluent применяется для расчета нагрузок, возникающих вследствие работы гребного винта, в частности, нагрузок, действующих на вал.
Технологии Ansys Mechanical также используются для исследования поведения грузовых цистерн в условиях максимальных гидростатических и гидродинамических нагрузок.
Виды расчетов
Динамика и прочность
Нестационарные задачи динамики конструкций, оценка напряженно-деформированного состояния элементов конструкции судна, усталостная прочность материалов, гидроупругость, расчет прочности металлоконструкций, обеспечение прочности при транспортировке и подъеме тяжеловесных модулей, выявление наиболее проблемных узлов; создание геометрии вспомогательных аппаратов.
Гидродинамика
Моделирование пропеллеров, водяных насосов, гребных винтов; определение кавитационных характеристик, моделирование процессов обтекания, течения с кавитацией; расчет вибрации, волновой нагрузки, пульсации давления; шума и эрозии на поверхности твердого тела; расчет ветровых нагрузок, моделирование различных типов волн – от небольших волн на мелководье до нелинейных океанических волн, цунами и суперпозиции волн.
Подключение 3D-моделей к Ansys Aqwa для исследования поведения объектов, находящихся в прибрежной зоне и подверженных воздействию со стороны моря.
Платформа
Параметрическая оптимизация элементов конструкции судна.
Материалы
Использование композиционных материалов в конструкции компонентов судна.
Флагманские продукты
Ansys Mechanical
Инструмент для решения задач механики деформируемого твердого тела — от линейных прочностных расчетов до сложного многодисциплинарного анализа.
Ansys Aqwa
Гидродинамическая оценка морских и шельфовых сооружений (платформ, вспомогательных судов, подводных лодок и волнорезов).
Ansys Autodyn
2D- и 3D-анализ высокоскоростных нелинейных динамических процессов в твердых телах, жидкостях и газах. Позволяет анализировать сложные процессы механики сплошной среды.
Ansys Fluent
Моделирование течений жидкостей и газов с учетом турбулентности, межфазного взаимодействия, химических реакций, горения и виброакустических эффектов.
Ansys CFX
CFD-пакет общего назначения для моделирования течения жидкостей и газов с учетом турбулентности, теплообмена, межфазных взаимодействий, химических реакций и горения.
Ansys BladeModeler
Программный модуль для построения параметрических геометрических моделей насосов, компрессоров, вентиляторов, турбин и других лопаточных машин.
Ansys TurboGrid
Сеточный препроцессор, позволяющий в автоматическом режиме создавать высококачественные гексаэдральные сетки высокой детализации для лопаточных машин любого типа.
Ansys VistaTF
Программный модуль для экспресс-анализа характеристик течения в проточной части турбомашины путем решения в меридиональной плоскости двумерных уравнений Эйлера, осредненных в окружном направлении.
Particleworks
Инструмент для бессеточного моделирования плескания, смазывания, смешивания, разбрызгивания, впрыскивания и других процессов, связанных с течением жидкости, полунеявным методом движущихся частиц (MPS).
Ansys optiSLang
Повышает эффективность виртуального прототипирования за счет автоматизации CAE-расчетов и тесной интеграции с решателями и расчетной средой Ansys.
Flownex SE
Анализ гидравлических систем, моделирование одномерного потока и двумерного теплообмена в установившихся и нестационарных режимах с построением блок-схемы из типовых компонентов.
Ansys GRANTA Selector
Сочетание данных о материалах и инструментов для подготовки, анализа и сопоставления свойств материалов, а также поддержки систематического выбора материалов.
Пользователи
Оптимизация геометрии ветряной турбины для весельной лодки «АКРОС»
Погружаемся на дно Марианской впадины вместе с Дж. Камероном и Ansys
Применение инновационных технологий при проектировании грузовых судов
Проектирование современных яхт класса люкс с применением Ansys Mechanical
Многодисциплинарные решения Ansys в судостроении
Связанные материалы
3D-моделирование стоп-сигналов автомобиля (на английском языке)
Видео демонстрирует процесс 3D-моделирования стоп-сигналов с учетом отражающей способности и радиуса кривизны полупрозрачного отражателя.
Возможности решателей Ansys при решении задач теории разрушения
Вебинар посвящен истории развития и современному состоянию математических моделей, применяемых в механической линейке решателей Ansys. Вы узнаете о подходах к решению задач линейной теории разрушения, связанных с ростом трещин. Современные возможности вычислительных кодов Ansys позволяют успешно решать и задачи нелинейной теории разрушения, когда нельзя пренебречь физической или геометрической нелинейностью, а нагрузки на конструкцию могут быть динамическими. Моделирование процессов разрушения будет рассмотрено как на примере традиционного метода конечных элементов с адаптивными сетками, так и с использованием более наукоемких сеточных (XFEM, Preidynamic) и бессеточных (SPG) методов.
АО «КАДФЕМ Си-Ай-Эс» получила лицензии Ростехнадзора
Компания «КАДФЕМ Си-Ай-Эс» сообщает о получении лицензий Ростехнадзора на проектирование оборудования для блоков атомных станций и судов с ядерными силовыми установками. Лицензии выданы 13 ноября 2020 года со сроком действия на 5 лет.
От авиации и двигателестроения до фармацевтики и АПК – на конференции CADFEM/Ansys покажут, как проводить инженерные расчеты в различных отраслях промышленности
Перед участниками выступят эксперты из различных отраслей промышленности: аэрокосмической отрасли и двигателестроения, ТЭК, транспортного машиностроения, судостроения, электронной, фармацевтической и пищевой промышленности, а также АПК.
«КАДФЕМ Си-Ай-Эс» приглашает на ежегодную крупнейшую российскую онлайн-конференцию в области применения систем инженерного анализа и численного моделирования
01-02 декабря 2020 г. состоится XVII конференция CADFEM/Ansys – крупнейшее в России мероприятие в области применения систем инженерного анализа и численного моделирования, которая пройдет под девизом «В фокусе цифровой трансформации промышленности», определяющим инженерное численное моделирование как ключевую технологию и путь к цифровой трансформации и созданию цифровых двойников.