Sesam软件在船舶与固定式海洋结构物的设计和分析中的应用

Sesam是一套具有50多年悠久历史的世界著名的船舶与海洋工程软件工具系统,其高效的建模及计算能力得到了无数工程实践的证实。

世界著名的船舶与海洋工程软件

Sesam是一套具有50多年悠久历史的世界著名的船舶与海洋工程软件工具系统,其模型生成及计算能力得到了无数工程实践的证实。特别是应用于海洋固定式结构的设计和分析,无论是浮式系统的上部结构、导管架平台、自升式平台还是海上风力发电机的基础结构等,Sesam在其整个结构的服役周期中都可以为关键的工程决策提供分析及数据支持。 

高效的有限元分析工具

海上固定式结构的一大特点, 在于环境条件、各种设备及操作荷载和结构布局等设计条件在设计过程中会频繁发生变化。这就意味着每位工程师在设计中都面临着类似的挑战:如何快速建立和修改计算模型、并进行准确的结构分析、规范校核、结构疲劳分析以及生成计算报告。Sesam在软件开发中一直以应对该挑战为重点,从而使得Sesam软件既据有出众的分析功能又拥有友好的用户界面以适应海工结构设计的这种特点,并且极大程度上帮助用户在设计过程中节省成本和提高效率。
  • Sesam对固定结构独特的建模方式、有限元模型的自动生成以及灵活准确的规范校核后处理功能
  • 强大的荷载计算功能,可以自动计算各种环境荷载条件下的结构构件上的荷载及荷载分布。
  • 高效的有限元方法支持各种工程中常用的单元类型,既适用于刚架结构也适用于板肋式以及混合结构
  • 强大的结构分析功能,涵盖了几乎所有设计中需要的线性和非线性的静、动力分析功能。尤其是动力分析可以提供各种高效准确的求解方法以便用户在结构设计中选用。
  • 有限元建模、结构分析和后处理使用同一图形用户界面,极大地简化了建模、组建计算流程和控制及后处理这一常用的结构分析流程。
  • 从结构初始设计到最终设计的所有阶段,以结构服役后的修改设计和超期服役设计等阶段,都可以共享使用同一个模型数据库。
  • 涵盖的海上结构工程的分析范围广泛:施工分析包括吊装、装船、运输、下水/扶正等;在位分析包括桩土耦合的非线性静力、波浪动力响应、地震、倒塌、撞船、落物和爆炸等分析类型。
  • 兼容第三方软件的模型,可从其它有限元分析软件或CAD系统中导入模型 

贯穿初始设计到最终设计和结构服役阶段的共享模型

海洋工程结构物从设计、制造、安装,运营服役到延寿或退役的整个生命周期中,需要设计部门,生产部门,船级社、咨询公司、安装维护及运营部门和资产所有者等多方协作。而且一旦结构物投入生产运营阶段后通常会服役多年,在此过程中结构物上部载荷的变化、环境载荷的变化和结构的逐渐老化都会影响结构物的安全性和可靠性。尤其是当海洋结构物需要延长服役时间,通常有必要对结构进行全面的重新评估,甚至还可能需要进行高级非线性分析以及更详细的疲劳分析以确保结构物的安全。故而通用设计模型及原始数据的记录、保存和再次使用意义重大。

为应对这一挑战,Sesam从结构的初始设计、所有设计修改,一直到最终设计,都可使用同一共享模型。在以后的检测、维修加固和延寿分析过程中,也都可以基于同一原始模型。Sesam采用共享数据模型把原始设计的分析模型作为所有相关类型分析的基础,可以很容易地将实际生产阶段发生的变化添加到模型数据库中以便工程师及业主能按照新的条件对结构进行分析。工程师可以对比原始设计,看到运营中产生的各种变化(包括事故造成的变化)及其对结构所产生的影响。在整个运营阶段,数据模型可以与初始设计中使用的Sesam模型相同,也可以从其他非Sesam系统中导入。导入模型以后,数据可以图形化显示,便于工程师及相关部门更清楚地了解模型。Sesam问世的50多年来,我们的许多用户都经历了海洋结构物从设计到安装、运营、乃至退役的各个环节,见证了共享数据模型对再分析需求的便利性。

Sesam固定结构分析及规范校核的主要模块

GeniE 建模、分析流程控制及规范校核

Wajac 环境荷载计算

Splice 结构-桩-土非线性耦合分析

Sestra 结构线性静、动力响应分析

Framework 杆件及管节点规范校核,管节点疲劳分析,地震响应分析及规范校核,风振疲劳分析

Stofat 板/壳的疲劳分析

Usfos 结构弹塑性静、动力响应分析。用于结构极限承载力分析及事故荷载静动力分析,包括落物、撞船、爆炸以及地震等荷载条件。GeniE分析模型很容易导出到该中进行非线性分析。


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