Kuno van den Berg, менеджер проектов, Gijsbert Jacobse, инженер, Michiel Verdult, инженер, компания Vuyk Engineering Rotterdam b.v., Нидерланды
Специалисты голландской инжиниринговой компании Vuyk Engineering Rotterdam (VER) использовали компьютерное моделирование для разработки новых и модернизации существующих судов, их проверки на соответствие международным промышленным стандартам, а также устранения разнообразных проблем, возникающих при эксплуатации судна.
…
Специалисты Vuyk остановили свой выбор на ПО ANSYS после тщательного анализа конкурирующих программных продуктов — принимая во внимание гибкость программного кода, спектр используемых приложений, репутацию компании и использование программных продуктов ведущими мировыми компаниями.
С 2007 г. в компании VER используется ПО ANSYS AQWA для расчетов гидродинамических нагрузок на объекты морского строительства, включая анализ возникающих напряжений и усталостный расчет.
…
Внедрение ANSYS AQWA позволило инженерам проводить комплексный гидродинамический анализ и получить более полную картину, отражающую эксплуатационные характеристики судна. Кроме того, специалисты получили возможность проводить расчеты намного быстрее, изменяя параметры и сравнивая различные варианты проектов.
…
…
Специалисты Vuyk остановили свой выбор на ПО ANSYS после тщательного анализа конкурирующих программных продуктов — принимая во внимание гибкость программного кода, спектр используемых приложений, репутацию компании и использование программных продуктов ведущими мировыми компаниями.
С 2007 г. в компании VER используется ПО ANSYS AQWA для расчетов гидродинамических нагрузок на объекты морского строительства, включая анализ возникающих напряжений и усталостный расчет.
…
Внедрение ANSYS AQWA позволило инженерам проводить комплексный гидродинамический анализ и получить более полную картину, отражающую эксплуатационные характеристики судна. Кроме того, специалисты получили возможность проводить расчеты намного быстрее, изменяя параметры и сравнивая различные варианты проектов.
…
Увеличение грузоподъемности
В одном из проектов специалисты VER использовали программный комплекс ANSYS для увеличения грузоподъемности самоходного плавучего крана Matador 3, используемого в портах, на объектах морского строительства, при удалении обломков затонувших судов, а также при строительстве мостов на реках и каналах.
…
Специалисты использовали ПО ANSYS Mechanical для оптимизации грузоподъемности крана — подъёмная рама моделировалась с помощью балочных элементов, рассчитывались силы противодействия в точках изгиба и напряжения во всех деталях конструкции. Проведя параметризацию модели, команда инженеров смогла быстро ввести различные угловые переменные для получения кривых подъема и грузоподъемности.
…
Кроме того, специалисты VER выполнили ряд расчетов для проектов в открытых водоемах, включая анализ движения крана Matador при различной волновой нагрузке при подъеме груза, а также транспортировке и установке высоковольтной станции ветровых турбин в Северном море. Комплекс ANSYS AQWA использовался для определения максимальной высоты волн, допустимой для различных периодов волны (время между вершинами волны).
…
В одном из проектов специалисты VER использовали программный комплекс ANSYS для увеличения грузоподъемности самоходного плавучего крана Matador 3, используемого в портах, на объектах морского строительства, при удалении обломков затонувших судов, а также при строительстве мостов на реках и каналах.
…
Специалисты использовали ПО ANSYS Mechanical для оптимизации грузоподъемности крана — подъёмная рама моделировалась с помощью балочных элементов, рассчитывались силы противодействия в точках изгиба и напряжения во всех деталях конструкции. Проведя параметризацию модели, команда инженеров смогла быстро ввести различные угловые переменные для получения кривых подъема и грузоподъемности.
…
Кроме того, специалисты VER выполнили ряд расчетов для проектов в открытых водоемах, включая анализ движения крана Matador при различной волновой нагрузке при подъеме груза, а также транспортировке и установке высоковольтной станции ветровых турбин в Северном море. Комплекс ANSYS AQWA использовался для определения максимальной высоты волн, допустимой для различных периодов волны (время между вершинами волны).
…
Распределение напряжения в отдельных деталях - в частности, в опорных плитах
Расчеты на ранних стадиях проектирования
Специалисты компании использовали программные комплексы ANSYS Mechanical и ANSYS AQWA в одностороннем связанном расчете, в котором гидродинамические нагрузки от давления на внешнюю сторону корпуса судна, полученные в ANSYS AQWA, прямо передавались в ANSYS Mechanical для определения прочности конструкции дноуглубительного судна. В частности, необходимо было проверить продольный изгиб в средней части судна, рассчитать напряжения при расчёте эквивалентного бруса, а также провести анализ усталостной долговечности на основе полученных напряжений.
…
Чтобы получить распределение напряжений по всему периметру корпуса при воздействии волн на судно, в ANSYS AQWA проводился трехмерный дифракционный анализ. За основу была взята конечноэлементная модель корпуса — обеспечивающая полную совместимость между конечноэлементным и дифракционным расчетами.
Инженеры VER сравнили нагрузки в стоячей воде с рабочими волновыми нагрузками, полученными в ANSYS AQWA. Затем эти данные использовались в ANSYS Mechanical для определения напряжений и деформации балок. В расчете выяснилось, что основная концентрация напряжений приходится на заднюю часть основной палубы. Добавление более плотных плит настила и балок позволило укрепить конструкцию. В последствии усталостный расчет показал, что измененная конструкция является более прочной и долговечной.
Специалисты компании использовали программные комплексы ANSYS Mechanical и ANSYS AQWA в одностороннем связанном расчете, в котором гидродинамические нагрузки от давления на внешнюю сторону корпуса судна, полученные в ANSYS AQWA, прямо передавались в ANSYS Mechanical для определения прочности конструкции дноуглубительного судна. В частности, необходимо было проверить продольный изгиб в средней части судна, рассчитать напряжения при расчёте эквивалентного бруса, а также провести анализ усталостной долговечности на основе полученных напряжений.
…
Чтобы получить распределение напряжений по всему периметру корпуса при воздействии волн на судно, в ANSYS AQWA проводился трехмерный дифракционный анализ. За основу была взята конечноэлементная модель корпуса — обеспечивающая полную совместимость между конечноэлементным и дифракционным расчетами.
Инженеры VER сравнили нагрузки в стоячей воде с рабочими волновыми нагрузками, полученными в ANSYS AQWA. Затем эти данные использовались в ANSYS Mechanical для определения напряжений и деформации балок. В расчете выяснилось, что основная концентрация напряжений приходится на заднюю часть основной палубы. Добавление более плотных плит настила и балок позволило укрепить конструкцию. В последствии усталостный расчет показал, что измененная конструкция является более прочной и долговечной.
  | |
| При дифракционном анализе определяется раскачивание и устойчивость поднимаемых грузов | |
Оптимизация конструкции волновой энергоустановки
Bradford S. Lamb, президент, и Ken Rhinefrank, вице-президент, компания Columbia Power Technologies, LLC, Corvalis, США
…
Компания Columbia Power Technologies (COLUMBIA POWER) занимается разработкой волновых генераторов.
…
Преимущества использования энергии волн:
Компания Columbia Power Technologies (COLUMBIA POWER) занимается разработкой волновых генераторов.
…
Преимущества использования энергии волн:
- Удельная мощность: энергия волн намного плотнее по сравнению с другими источниками возобновляемой энергии. Подобные установки, размещенные на маленькой территории, вырабатывают большие объемы электроэнергии.
- Прогнозируемость: количество энергии, вырабатываемой волнами, можно точно определить на несколько дней вперед.
- Стабильность: в отличие от солнечной энергии, океан вырабатывает энергию 24 часа в сутки.
- Близость к центрам потребления: энергия волн не требует существенных затрат на передачу электроэнергии, поскольку 37% населения Земли живет на расстоянии до 60 миль от побережья, а 70 % — на расстоянии 200 миль.
Однако волновая энергетика изучена гораздо меньше по сравнению с остальными способами генерации энергии. Компаниям-операторам необходимо значительно повысить эффективность и сократить затраты на проектирование, чтобы продемонстрировать потенциальным клиентам и инвесторам жизнеспособность и конкурентность продуктов. Компаниям, работающим в других отраслях энергетики для этого понадобились десятки лет — однако для волновой энергетики это слишком долго. Для достижения поставленных целей, необходимо быстро совершенствовать проекты при ограниченном бюджете на проектирование.
…
Основной проблемой стала оптимизация конструкции бакена — она должна быть оптимальной для выработки максимального количества энергии. Относительная ширина захвата — мера эффективности устройства при улавливании доступной энергии волны. Если эта величина равна 1, это означает, что бакен улавливает 100% доступной энергии волн.
Для оптимизации конструкции бакена, специалисты компании изучили возможности различных гидродинамических кодов и выбрали ANSYS AQWA из-за простоты использования и хорошего согласования результатов с экспериментальными данными. Инженеры COLUMBIA POWER оценили возможность получения в ANSYS AQWA решений в частотной области и нестационарной постановке.
…
Основной проблемой стала оптимизация конструкции бакена — она должна быть оптимальной для выработки максимального количества энергии. Относительная ширина захвата — мера эффективности устройства при улавливании доступной энергии волны. Если эта величина равна 1, это означает, что бакен улавливает 100% доступной энергии волн.
Для оптимизации конструкции бакена, специалисты компании изучили возможности различных гидродинамических кодов и выбрали ANSYS AQWA из-за простоты использования и хорошего согласования результатов с экспериментальными данными. Инженеры COLUMBIA POWER оценили возможность получения в ANSYS AQWA решений в частотной области и нестационарной постановке.
 |  |
 |  |
| Изменение формы установки в зависимости от периода волны | |
No comments:
Post a Comment