海洋

世界中がつながりを持つようになった現代においては、海洋エンジニアリングおよび造船産業は、運輸、通商、エネルギー輸送においてより重要な役割を果たすようになりつつあります。激化する国際競争に打ち勝つため、所要時間を短縮し費用を低減することが成功への鍵となっているのです。

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爆発後のラダーへのショック荷重をRADIOSSで軽減 HyperWorksでの陽解法動解析により、船舶のラダーの強度と曲げ耐性が向上しました。 Read the Assystem Case Study
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100kgの重量削減を達成 Altairが初期設計より100kgも軽量な新形状のキールを設計した、Groupe Finot社の事例をご覧ください。 Read the Groupe Finot Case Study

世界中がより密につながりを持つようになったことで、海洋エンジニアリングおよび造船産業は、運輸・通商・エネルギー輸送において重要な役割を果たしています。激化する国際競争を勝ち抜くため、輸送期間を短縮しコストを低減することが成功への鍵となっており、設計効率化と物理実験にかかるコスト削減を目的としたシミュレーション技術の利用は、海洋産業における技術課題を解決する最善策の1つとなっています。

Altair HyperWorksソフトウェア製品群は、こうした難しい課題に対処できる機能を備えた、海洋産業で認められているソリューションとなっており、海事協会や大手造船メーカーが、海洋産業のニーズに応えるべく、HyperWorksを次世代のシミュレーションテクノロジーとして採用しています。

  • 効率的なモデリングツールの使用により、船舶や海洋プラットフォームの計算モデル簡略化が可能となり、計算時間を劇的に短縮

  • Altairの優れた構造および流体解析を考慮した最適化技術により、使用材料の最小化や設計の効率化を図ることができ、製造・運用コストが低減

  • 衝突、スロッシング、スラミング、水中爆発、構造強度評価、振動・騒音性能、熱・冷却解析、さらにアンテナ設計をシミュレーションする包括的なソルバー群により、安全な船舶やロバストな海洋構造物の設計が可能

  • カスタマイゼーションや自動化技術とノウハウにより、新たな知見を見出だしたり効率化を図ることができ、産業分類や社会規制に沿った設計が可能

HyperMeshHyperViewOptiStructHyperStudyRADIOSSAcuSolveFEKOは、海事産業には欠かせない次世代シミュレーションテクノロジーです。

Quote
「Altairと共に、HyperMeshとOptiStructを使用して局所構造を解析し、冗長材料を特定して排除する機会を多数特定できたため、軽量化とコスト削減を実現することができました」

Aircraft Carrier Alliance, Official Statement


事例を読む


ギャラリー

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Samsung Heavy Industriesでの溶接変形解析セットアップのためのプロセス自動化 水中爆発時のラダー衝撃荷重軽減(イメージ提供: Assystem社) クイーンエリザベス級(QEC)航空母艦のフライトコントロールモジュール(FLYCO)の最適化 LNG運搬船のキュービックドーナッツタンクシステムのタンクのスロッシングシミュレーション 電磁表面電流(FEKO) RADIOSSによる水中爆発シミュレーション HyperMeshによる船舶断面の中立面作成とメッシング
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FEモデリング

HyperMeshは、海事産業でスタンダードとなりつつある、次世代のFEモデリングツールです。

船舶と海洋構造物のFEモデルの構築は、海事産業の専門家にとって常に重要な課題です。新たな規制の制定によって設計要件は増え続けており、FEモデルの構築は、その対応に向けてシミュレーションを効果的に実行する際のボトルネックになっています。

Altairは、海事産業におけるこの難題を克服するための、最も効率的でロバストなモデリングテクノロジーを提供しています。このテクノロジーを使えば、船舶と海洋構造物の完全なFEモデルを、迅速かつ高品質に生成できるようになります。

  • すべての主要な商用CADシステムおよびCAEソルバーからのデータに対して、読み取りと書き込みをシームレスに行うことができ、また、独自のCADシステムやシミュレーションソルバーに対しては簡単にカスタマイズ可能

  • AVEVA Marine、FORAN、Smart Marineなど、海洋産業の標準的なCADシステム専用に設計されたインターフェース

  • ルールに基づいてジオメトリの作成・修復・クリーンアップ・最適化を迅速に実行

  • 粗い全体モデルを素早く改良して、必要なメッシュ品質とメッシュパターンを満たした、疲労解析用の詳細モデルを構築

  • 複雑な3次元CADからのサーフェスの抽出、拡張、トリミング、ステッチを自動的に実行可能

  • 最適化された高性能のメッシングツールにより、適切なメッシュを1回で作成

  • Altair BatchMesherを使用して、1次元、2次元、3次元モデル用のメッシュ生成を自動化

  • 数百万の要素を含む大規模なモデルを簡単に操作可能

HyperMeshは、現代の海洋産業に対応した次世代のFEモデリングツールです。

構造およびCFDの最適化

Altairの世界トップクラスの最適化テクノロジーは、数十年にわたって多種多様な産業で活用されてきました。

海事産業の専門家は、材料質量の最小化と溶接の工夫によって、設計要件を満たす最適な解決策を導き出すことができ、船舶の建造費と維持費が削減されます。さらに、船殻構造を最適化することで、水抵抗を低減しながら、燃費の向上と運用コストの最小化を達成することもできます。

  • 高く評価されている構造最適化ツールであるOptiStructのトポロジー最適化を使用して、船舶と海洋構造物の効率的な設計を開発すれば、より優れた応力分布とより長い疲労寿命の設計を発見できます。

  • OptiStructの寸法および形状最適化を使用して、船舶全体の鋼板の厚さと鋼板補強材の寸法を自動的に最適化できます。

  • 最適化ツールのHyperStudyとCFDソルバーのAcuSolveを組み合わせることで、水抵抗を低減して燃料コストを削減できます。

  • 構造最適化によって、溶接長を短くして建造コストを削減できます。

  • OptiStructに搭載された最先端の複合材最適化機能により、海軍の船舶およびボート構造に対して、複合材層の最適な積層方法と方向を迅速に決定できます。

包括的なソルバー群

HyperWorksには、船舶のエンジニアリングシミュレーションのニーズを満たすソルバーがすべて揃っています。

造船技術者は、OptiStructRADIOSSAcuSolveFEKOを使って、さまざまな線形・非線形、熱、流体構造の相互作用、CFD、電磁界の問題をシミュレーションして船舶の安全性、信頼性、耐久性を確保することにより、船級協会の要件を満たす設計を作ることができるほか、船主の疑問にも答えられます。

  • NASTRANに代わる最新のより正確な手法OptiStructでは、強度解析、応力解析、振動と騒音の解析、バルク解析、疲労解析および温度解析における典型的な問題のすべてを解決できます。

  • 船舶衝突、スロッシング、スラミング、水中爆発などの複雑な物理的問題を、RADIOSSのマルチフィジックス機能で正確にシミュレーションできます。

  • 多種多様な電磁場解析手法を搭載したFEKOは、アンテナ配置解析のツールでは世界トップクラスと評価されています。通信アンテナの放射パターン解析、アンテナの配置、アンテナのカップリング / 干渉、近傍界の放射障害といった、海軍のエンジニアリング業務におけるほとんどのEM問題で広く活用されています。

  • 有限要素法に基づくAcuSolveは、ロバスト性とスケーラビリティに優れた汎用CFDソルバーです。完全な非構造化メッシュにおいて、傑出した精度を得ることができます。完全連成が可能なソルバーであるAcuSolveは、共有メモリおよび分散並列処理システム上で稼働し、空間と時間で非常に優れた精度を発揮します。

カスタマイズと自動化

より環境に配慮した、より安全でスマートな海事産業を実現するために、さらに厳しい要件が導入された規制が強化されており、これまで以上にシミュレーションが必要になっています。それに加えて国際競争も激化し、所要時間とコストを削減できる、より迅速で効率的な船舶の設計・認証プロセスが求められています。こうした背景から、複雑な荷重と多数の疲労チェックポイントを含む、大規模かつ複雑なFEモデルを次々に効率よく処理することが、海事産業の重要課題になっています。

Altairのエンジニアリングチームは、数多くのトップクラスの造船所や船級協会のさまざまな事例において、当社のプロセスオートメーションやデータ管理テクノロジーを活用することにより、効率的な自動化カスタムツールやプログラムの開発を支援し、顧客特有のニーズを満たすとともに検証・認証プロセスを短縮してきました。

Altairのプロセスオートメーションテクノロジーを利用すれば、効率性を劇的に改善できるほか、認証のための社内のベストプラクティスおよび業界標準を捕捉することができます。以下のような反復の多いモデリングおよび処理タスクを自動化・標準化できます。

  • ジオメトリのインポート、整理、最適化

  • ビーム要素、シェル要素、ソリッド要素に対応するメッシュの生成

  • 溶接と結合

  • 負荷・境界条件の設定

  • プロパティと材料の関連付け

  • ポスト処理とレポート作成