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ProteusDS:用于复杂海洋作业的动态分析软件

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技术
  • 分析与建模 - 数字孪生/模拟
  • 平台即服务 (PaaS) - 应用开发平台
适用行业
  • 设备与机械
  • 可再生能源
适用功能
  • 维护
  • 产品研发
用例
  • 虚拟原型与产品测试
  • 虚拟培训
服务
  • 系统集成
  • 培训
关于客户
本案例研究中的客户多种多样,从设计系泊系统的海洋工程师、接受培训的 ROV 飞行员、评估浮动潮汐能平台动态的工程师,到参与电缆敷设操作的人员。这些客户在复杂且具有挑战性的海洋环境中运营,他们需要考虑各种因素,例如线路类型、环境负荷效应以及大量可能的布局。他们需要复杂的工具和软件来模拟和预测各种场景,以优化运营并降低风险。
挑战
该案例研究提出了海洋工业不同部门面临的四个不同挑战。第一个挑战是设计系泊系统,考虑系泊线的张力、浮标的运动、锚定能力以及系泊线与海床的相互作用。第二个挑战是为 ROV 飞行员培训配备模拟软件以及有关结构、电缆和脐带张力的实时数据。第三个挑战是有效评估潮汐能平台在复杂的风、波浪、水流和载荷下的运动/响应,并确保设计的可维护性。最后一个挑战是确定电缆铺设作业期间强潮流对电缆和驳船的影响,并确定平潮后必须铺设电缆的操作影响。
解决方案
DSA 的动态分析软件 ProteusDS 用于解决这些挑战。对于系泊分析,ProteusDS 采用三次样条集总质量电缆模型,用于对系泊线进行建模。该模型可用于模拟各种柔性结构。 ProteusDS 水动力建模功能旨在评估与系泊系统耦合的浮动结构上的波浪、水流和风载荷。对于ROV飞行员培训,ProteusDS与GRI的VROV集成,创建了3D交互式实时仿真软件。对于潮汐能平台,开发了一个数值模型来预测平台运动和载荷。最后,对于电缆敷设操作,在 ProteusDS 中开发了一个数值模型来模拟水流、风和波浪对驳船和电缆的影响。
运营影响
  • The use of ProteusDS has resulted in significant operational benefits. For mooring analysis, it has enabled accurate resolution of slack line and snap load events, and time-domain analysis of mooring arrangements taking into account the effects of the wind, current, and wave loading. For ROV pilot training, it has reduced the risk of operation by allowing the project team to test their plans before anything goes in the ocean. For tidal energy platforms, it has allowed for extremely quick iteration for designs/optimization and reduced risk for full-scale deployment. Lastly, for cable lay operations, it has enabled the generation of alternative deployment plans based on simulation data.
数量效益
  • ProteusDS allows users to simulate hundreds of scenarios in a shortened time period, saving time and money.
  • Longer elements for a given mooring line can lead to substantial increases in simulation execution speed due to larger allowable numerical time steps and fewer calculations per line.
  • The ProteusDS + VROV partnership is a cost-effective opportunity for subsea trainees to gain operational familiarity while greatly reducing the risk to personnel and active ROV equipment.

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