Apresentação Sesam Visão Geral

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Presentation of DNV software family Sesam for finite element analysis of marine and offshore structures

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  • Sesam é único uma vez que abrange tanto estruturas compostas por vigas como estruturas de grande volume. Isso significa que haverá menos necessidade de treinamento, e sua empresa poderá mais facilmente dividir o trabalho entre os engenheiros, já que haveria apenas um software a ser aprendido. O mesmo modelo de dados (ou modelo do produto) pode ser usado desde a concepção inicial até o descomissionamento. É fácil editar, mudar e ampliar este modelo ao longo da história quando houver necessidade de fazê-lo. Sesam irá garantir um completo fluxo de dados entre suas diversas ferramentas. Estes dois fatos garantem a qualidade e eficiência do Sesam.
  • Algumas das características únicas do Sesam que o diferencia dos competidores é a maneira pela qual focamos o projeto e reprojeto. Um dos maiores desafios na engenharia offshore é o de rapidamente estabelecer uma fundação para executar a estimativa de custo e gerar a documentação necessária para os regulamentos estatutários, Estes são simples exemplos de como podemos ajudar os engenheiros a documentar os critérios chave de projeto como deflexões nas vigas, cortantes e momentos fletores em um passo. Outros parâmetros podem também ser apresentados de modo 3D, como mostrado no code checking na parte inferior da figura à esquerda. A funcionalidade de reprojeto nos permite testar várias alterações no modelo, nos dando uma resposta imediata dos resultados do code checking.
  • Sesam sempre foi conhecido por estar na frente na área de hidrodinâmica. Suportamos tanto o domínio da frequência como o do tempo, e ambas as opções incluem a utilização de modelos duais onde os elementos de painéis e Morison podem ser incluídas. Este último é muito significativo quando efeitos de arrasto são importantes. A figura da esquerda mostra uma distribuição típica de pressões em um modelo puramente de painéis quando de encontro à uma onda de 45º. A figura abaixo mostra a distribuição de pressões em um navio de lançamento de cabos onde o modelo inclue elementos de painéis e de Morison – as cargas são geradas em um domínio não linear utilizando uma onda irregular. Todas as cargas geradas pela análise hidrodinâmica são automaticamente transferidas para o modelo estrututal para a avaliação estrutural subsequente, com o propósito de avaliação de tensões, deflexões, code checking, ou fadiga. A análise é rápida e se você tiver um PC de 64 bits pode explorar um aumento de velocidade na ordem de 3x como regra geral. As figuras à direita mosram exemplos de tensões em uma junta tubular de uma FPSO entre o convés e o módulo (normalmente uma área crítica de fadiga) e a vida estimada de fadiga para o conves de uma TLP.
  • Sesam é particularmente forte no suporte a Subsea, umbilicais, riser e flowlines. Risers e projeto de ancoragem podem ser feitos usando a análise acoplada, onde todos os fenômenos não-lineares são levados em conta, como o arrasto (amortecimento), massa adicional e grandes deflexões. Em águas profundas aparecem várias características altamente não-lineares que devem ser tratadas como tal. Também é possível fazer estes projetos de acordo com uma abordagem mais tradicional baseada em ondas regulares e na linearização de termos de arrasto. Em qualquer caso nossas ferramentas são muito mais rápidas do que qualquer outra disponível, Se houver necessidade para análise de vibração induzida por vórtices (VIV), isto pode ser coberto. O projeto de umbilicais reconhecidamente demora semanas, e precisamos ter oeradores de CAD treinados para gerar as seções transversais e calcular as propriedades de rigidez para uso na análise não linear. Com nossas novas ferramentas para análise de umbilicais o mesmo processo demanda apenas 1 a 2 dias e não requer que tenhamos um sistema CAD ou sejamos experts em sua utilização. Em outras palavras, podemos economizar, tanto devido a um aumento de performance como menor necessidade de especialistas.
  • [Aguardar aparecer quadro “Soluções testadas e aprovadas...”] Mais de duas dezenas de softwares estão envolvidos nos pacotes DNV
  • GeniE é nosso modelador conceitual. Também funciona como pós-processador. Patran-Pre é uma versão do Patran da MSC feita para interfacear com o Sestra Presel é o montador de super-elementos. Submod o modelador de submodelos, trazendo as cargas e deformações calculadas no modelo global, para um submodelo mais detalhado.
  • HydroD é nossa interface gráfica para análise hidrostática e hidrodinâmica. Wadam para análise hidrodinâmica de estruturas offshore Wasim para análise hidrodinâmica de embarcações com velocidade não nula Simo para simulação de operações marítimas. Wajac para cálculo das forças hidrostáticas e hidrodinâmicas em estruturas fixas. Instaljac para instalação de jaquetas, análise de estabilidade e tensões
  • Sestra é nosso solver principal Usfos para análise não linear de colapsos Splice para análise estrutural não linear da iteração estaqueamento-solo Riflex para análise de risers Mimosa para análise de ancoragem
  • Framework para análise pelas normas Xtract para apresentação de resultados e animação Platwork para análise pelas normas Stofat para análise de fadiga
  • [Esperar aparecer a caixa Modelando...]
  • [Explicar o que significam as figuras de cima] [Clicar para aparecer o modelo conceitual com a viga alterada]
  • Importação e exportação para vários sistemas CAD/CAE (SAC, STRUTCAD3D, PDS, PDMS, ACIS SAT, DXF 2D, etc.) Modelagem integrada da estrutura, carregamentos, equipamentos e do ambiente. Facilidade de alteração das condições de carregamento (as cargas são aplicadas independentemente do modelo) Análise integrada, verificação pelas regras. Utilização de outros programas como serviços em background (Sestra, Wajac, Splice, Framework, Platework, Stofat, Xtract) e se comunica com HydroD.
  • Patran-Pré é similar ao MSC Patran, contendo todos os recursos de modelagem do MSC Patran mas customizado para integração com os módulos do Sesam (em gravação e leitura). Foi muito utilizado nas famílias de pacotes da DNVS até junho/2009, quando foi liberada a versão 5.0 do GeniE. Permite materiais isotrópicos, ortotrópicos (um dos planos de simetria é um plano de isotropia), anisotrópicos (depende da direção das fibras) e compostos. Comparação GeniE x Patran-Pre No Patran-Pre é um pouco mais fácil gerar a malha e com mais opções. No GeniE também é criada uma malha de qualidade, pois existem mecanismos controlados pelo usuário para tal, mas não tantos como no Patran-Pre. GeniE suporta a definição de compartimentos, Patran-Pre não. GeniE não suporta volumes (elementos sólidos), enquanto Patran-Pre sim. Podemos fazer uma mistura de modelos feitos no GeniE e Patran-Pre com o Presel.  
  • Benefícios A repetição de superelementos para partes idênticas poupa espaço em disco e tempo de processamento. Superelementos permitem verificação intermediária, aumentando a confiabilidade e reduzindo as consequencias de erros de modelagem. Superelementos permitem o trabalho em paralelo na modelagem, verificação do modelo e processamento de resultados. Não há restrição no número de superelementos, no número de repetições, no número de níveis de superelementos e no número de carregamentos.
  • Em muitos casos a análise global prove informação insuficiente de tensões em regiões localizadas. Submodelamento é uma técnica para realizar análises refinadas de um detalhe baseada nos resultados da análise global (o modelo e os resultados da análise global devem estar disponíveis. As malhas do modelo global e do submodelo podem ser completamente diferentes, até mesmo utilizando tipos de elementos diferentes.
  • Extensivamente testado na indústria offshore e marítima por mais de 30 anos. Versão de 64 bits disponível. Análises podem ser interrompidas e reiniciadas. Recursos para particionamento dos arquivos em vários discos e processamento de superelementos em paralelo em vários computadores de uma rede. Exportação/importação de matrizes de rigidez, massa, amortecimento, cargas e deslocamentos. Superelementos selecionados podem contribuir apenas com cargas e massas (elementos não estruturais) Materiais isotrópicos, anisotrópicos e ortotrópicos
  • Integrado ao arquivo de resultados do Sestra Pode operar com grande número de análises de superelementos com os mesmos organizados em hierarquias Permite a seleção de quaisquer seções independentemente de superelementos ou fronteiras dos elementos básicos.
  • Verifica se a estrutura é propensa a sofrer uma falha devido à ação de carregamento repetitivo de ondas. As cargas devem ser computadas na análise hidrodinâmica utilizando uma abordagem no domínio de frequência.
  • Ns-3473 Concrete structures design rules - NORWEGIAN COUNCIL FOR BUILDING STANDARTIZATION BS-8110 for structural concrete – BRITISH STANDARDS; Será substituída pela EN-1992 (EUROCOD) ao final de 2010.
  • Utiliza equação de Morison
  • O programa executa uma simulação no domínio do tempo para o loadout de jaquetas. Suas características principais são : Utilização da equação de Morison para cálculo das forças hidrodinâmicas. A trajetória 3D é calculada para a jaqueta e a barcaça. São produzidos relatórios sobre cargas de arrasto, inércia, slam e flutuação sobre a jaqueta e a barcaça. Distribuições de forças detalhadas sobre a jaqueta em instantes de tempo selecionados podem ser transferidos para análise estrutural subsequente. Estabilidade da jaqueta em todas as posições. Afundamento livre ou controlado dos membros. Cargas de guindaste Lançamento e verticalização podem ser animados no Xtract.
  • Front-end para ao Wadam, Wasim, STAB, Postresp, Xtract-Animation
  • Utiliza o modelo de painéis. Selecione a verificação hidrostática Influência do vento pode ser adicionada, através do seu perfil ou momento de emborcamento. Várias análises de estabilidade podem ser calculadas simultâneamente. Relatórios exportáveis para Excel, Word ou HTML. Escolha entre os códigos de estabilidade para navios ou para estruturas offshore (IMO geral, MARPOL intacta e avaria, IGC avaria, IBA avaria, NMD intacta e avaria, IMO MODU intacta e avaria, ABS MODU intacta e avaria, ou regras definidas pelo usuário).
  • Efeitos incluidos na análise não linear : Pressão hidrostática e Froude-Krylov na superfície molhada exata. Tratamento exato da inércia e gravidade. Termos quadráticos na equação de Bernoulli. Amortecimento quadrático do balanço.
  • O algorítmo rainflow-counting é usado na análise de dados de fadiga de modo a reduzir o espectro de tensões variáveis em um simples conjunto de tensões oscilatórias. Sua importância é que ele permite a aplicação da regra de Mines de modo a avaliar a vida de fadiga de uma estrutura sujeita a carregamento complexo.
  • Mimosa faz todos os cálculos requeridos pelo Norwegian Maritime Directorate (NMD) e pelo American Petroleum Institute (API) para aprovação de sistemas de posicionamento. Os resultados computados pelo Mimosa são : Forças ambientais devido a vento, corrente e ondas Posição de equilíbrio no qual a ancoragem e força dos impelidores balanceiam os componentes estáticos das forças ambienteis. Desvio padrão, período de oscilação, valor significativo e valor máximo) para o movimento em qualquer pondo da embarcação para os 6 graus de liberdade, tensão estática na ancoragem para qualquer posição e aproamento, tensões dinâmicas para o movimento de ondas e deriva. Forças estáticas e dinâmicas para os impelidores sob controle de posicionamento dinâmico. Distribuição ótima de tensões baseada na tensão máxima do sistema de ancoragem ou na minimização por mínimos quadrados incluindo os impelidores Comprimento de cabo requerido para movimentar a embarcação para uma nova posição ou obter uma distribuição de tensões ótima. Estabilidade da embarcação em ancoragem SPM (single point mooring) ou amarração por turret. Movimento transiente após ruptura de uma linha ou falha em um impelidor em termos de movimento e tensão, excursão máxima de qualquer ponto da embarcação e tensão máxima da ancoragem. Também inclue deriva livre (blackout do DP)
  • As características da embarcação pode vir do HydroD. Plotagens XY para apresentação de séries temporais, resposta, espectro, envelopes, etc., com exportação para o MS Excel. Apresentação gráfica e relatório estatístico da vida útil por fadiga. Animação de movimentos típicos e forças na ancoragem e risers (com Xtract). Suporte à unidades na modelagem e na apresentação de resultados. Pós-processamento interno de respostas de séries temporais como forças e deslocamentos: Filtros passa-alta/passa-baixa Espectro de resposta Envelopes Cálculo de parâmetros estatísticos chave Verificação da capacidade dos risers de acordo com DNV OS F201 Tensões de Von Mises (API RP) ISO 13628-7
  • Recursos principais : Ambiente Ondas regulares e irregulares. Vários espectros ou entreada direta de séries temporais. Perfis de corrente arbritários, constantes ou variáveis com o tempo. Carregamento Carregamento hidrodinâmico descrito pela equação generalizada de Morison (força de inércia em fase com a aceleração local do escoamento e força de arrasto proporcional ao quadrado da velocidade instantânea do escoamento), Carregamento no sistema causado por movimentos de uma ou mais embarcações. Movimentos das embarcações baseadas em funções de transferência do movimento ou entrada direta de séries temporais. Contato com o leiro do mar. Modelo especial para membros estruturais parcialmente submersos (mangueiras flutuantes)
  • Cálculo do movimento de qualquer número de corpos : integração das equações do movimento para cada corpo separadamente´. Cada corpo pode ter 3 ou 6 graus de liberdade. Movimentos extremos e forças nas linhas de ancoragem de semisubs e FPSOs : Forças de arrasto viscoso, forças de difração de segunda ordem. A animação mostra exemplo de um módulo sendo içado sem um estado de mar bastante alto. As cargas e o movimento errático do objeto são são apresentadas.
  • Apesar do GeniE nos oferecer a visualização do modelo e resultados, com o Xtract temos muito mais controle sobre os mesmos.
  • Mais de 150 empresas e 20 universidades em 25 países. PETROLEIRAS Agip, Italy CNOOC, China Exxon Mobil, US Norsk Hydro, Norway Petrobras, Brazil Petronas, Malaysia Shell Expro, UK Statoil, Norway Total, France Vietsopetro, Viet Nam PROJETISTAS ABB, Houston, USA AMEC, UK Atkins Process, UK Bennet & Associates, USA Chemtech, Brazil GVA, Sweden Inocean, Norway IntecSea, USA Moss Maritime, Norway Noble Denton, Norway/UK Oceânica Offshore, Brazil Projemar, Brazil STX, Norway Wärtsila Ship Design Norway EPC Aker Kværner, Worldwide Atlantia Offshore, USA Fluor Daniel, USA Global Industries, USA Heerema, The Netherlands Inst. Petroleo Mex., Mexico Intec, USA JGC, Japan KBR - Kellogg Brown & Root, Worldwide MODEC, USA SBM Offshore, The Netherlands Sevmorneftegaz, Russia Tecnomare, Italy Technip, Brazil /USA/UAE/UK/KL Transfield Worley, Australia Vetco Aibel, Norway ESTALEIROS Aker Kværner Yards, Norway Bouygues Constructions, France China Sipbuilding, Taiwan Daewoo, Korea Dalian New Shipyard, China Drydocks World Dubai, UAE HHI – Offshore, Korea Hyundai Mipo, Korea Keppel FELS, Singapore Mitsui, Japan NPCC, UAE Oshima Shipbuilding, Japan Samsung, Korea SMOE, Singapore Tsuneishi Shipbuilding, Japan Universal Shipbuilding, Japan
  • Apresentação Sesam Visão Geral

    1. 1. SESAM – SuperElement Structural Analysis ModuleVisão GeralJoão Henrique Volpini MattosEngenheiro NavalRegional Sales Manager - Maritime & Offshore Solutions (South America), DNV SoftwareOutubro 2012
    2. 2. DNV Software  DNV Software é uma das unidades da DNV, atuando como sua “softwarehouse” comercial, servindo mais de 3.500 usuários nas áreas marítimas, offshore de indústrias de processo.  DNV Software tem mais de 300 funcionários dedicados ao desenvolvimento, testes, suporte e comercialização de suas soluções.  DNV Software é estabelecida em 12 dos 300 escritórios da DNV : Oslo e, Stavanger (Noruega), Londres e Glasgow (UK), Houston, Shanghai e Beijing (China), Singapore, Pusan (Korea), Rio de Janeiro, Mumbai (India) e Dubai (UAE)  Mais de 50 anos de experiência no desenvolvimento de software de qualidade baseado no conhecimento e perícia da DNV.© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 2
    3. 3. Como podemos ajudá-lo a mitigar os riscos ? Oferecendo ferramentas de software para identificar, avaliar e gerenciar os riscos, da concepção à desmobilização, nas áreas marítima, offshore e de processos industriais.© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 3
    4. 4. Áreas de Atuação da DNV Software Nauticus™ Sesam™ Safeti™ Synergi™ Classificação Marítima e Offshore Avaliação Estrutural Risco & Confiabilidade QHSE Gestão de Integridade Produtos e soluções para o projeto de embarcações e plataformas offshore, análise hidrodinâmica, avaliação estrutural, análise de risco, gerenciamento do ciclo de vida, gerenciamento do processo de projeto e engenharia baseada no conhecimento.© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 4
    5. 5. Sesam – Uma História de Sucesso de 42 anos  Um sistema completo e orientado ao mercado, para ava- liação estrutural de navios e estruturas offshore.  Construído através de alianças estratégicas com organiza- ções chave e, P&D e fornecedores líderes de tecnologia.  Mais de 200 organizações globais utilizam o Sesam como sua ferramena preferencial para engenharia de estruturas offshore.  Sesam é utilizado para o projeto de plataformas fixas e flutuantes, de águas rasas a ultra-profundas em ambien- tes hostis.  Combina as melhores práticas de engenharia (processos de trabalho) com ferramentas para o projeto, análise estrutural e avaliação de integridade.  Sesam é utilizado para documentar a segurança da estru- tura, satisfazendo padrões de projeto, regulamentos esta- tutários e critérios de conforto, segurança e meio ambiente.  Suporta normas API/AISC (WSD & LRFD), Eurocode, ISO, Norsok, DS, CSR e DNV.© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 5
    6. 6. Sesam – Um Sistema para Todas as Necessidades  Topsides  FPSO e Navios - Análise estrutural - Caregamento hidrodinâmico - Colapso, queda de cargas, (pressões e acelerações) incêndio - Análise estrutural - Interfaceamento com as regras  Jaquetas - Carregamento ambiental  Unidades Móveis Offshore - Iteração com o leito marítimo - Caregamento hidrodinâmico - Loadout, estabilidade e upending (pressões e acelerações) - Colapso, colisão, incêndio - Análise estrutural - Análise estrutural  Ancoragem  Surf (subsea, umbilicals, risers - Posicionamento dinâmico & flowlines) - Análise de ancoragem - Análise global acoplada ou não - Análise local© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 6
    7. 7. Sesam para Estruturas Fixas (1)  Da modelagem à fadiga estocástica - Topsides, jaquetas ou jackups - Modelos de vigas ou modelos detalhados de casca - Análise estrutural linear de tamanho ilimitado - Análise hidrodinâmica e iteração estaqueamento/solo - Code check de barras e juntas - Code check de flambagem de painéis - Análise de fadiga e terremoto - Análise não linear de colapso e acidentes© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 7
    8. 8. Sesam para Estruturas Fixas (2) Facilidade na inclusão de detalhes no  Facilidade na criação de modelos modelo global paramétricos 30º, D = 3m 45º, D = 1.5m © Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 8
    9. 9. Sesam para Estruturas Flutuantes (1)  Da modelagem à fadiga estocástica - Modelos de vigas e cascas. - Análise hidrostática incluindo verificação de estabilidade por várias normas. - Análise hidrodinâmica (linear e não linear). - Análise estrutural linear de tamanho ilimitado. - Code check de flambagem de chapas e vigas. - Análise de fadiga de cascas e reforços. - Análise de ancoragem. - Operações marítimas. - Projeto inicial de FPSOs. - Análise da região de carga e análise direta.© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 9
    10. 10. Sesam para Estruturas Flutuantes (2)  Tecnologia de ponta em hidrodinâmica  Combinada com avaliação - Domínio da frequência estrutural - Deflexões, tensões, code checking, fadiga - Domínio do tempo (linear & não-linear)© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 10
    11. 11. Sesam para SURF  Suporte excelente para análises SURF  Projeto rápido de umbilicais - Movimentos e tensões derivados de análise - Geração de desenhos de seções em acoplada ou estados de mar regulares. horas ao invés de semanas. - Usados no projeto de risers e linhas de - Documente o atendimento aos ancoragem (movimentos, tensões, code requisitos da curva de capacidade em checking, fadiga). horas ao invés de dias. - Análise VIV (vortex induced vibration). - Controle os custos de projeto no início - Mais rápido que qualquer outra ferramenta do processo. disponível no mercado.© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 11
    12. 12. Necessidades de Software para Avaliação Estrutural Hidrodinâmica Análise de Risco HydroD, Wadam, Wasim, Postresp Neptune, Orbit (RBI) Topside GeniE, Xtract Estabilidade HydroD Escantilhões principais Section Scantlings, 3D Beam Casco Nauticus Hull, Flambagem GeniE, Presel PULS Turret Fadiga simplificada, Análise local espectral GeniE, Submod Nauticus, Stofat Soluções testadas, Risers, Umbilicais aprovadas e em uso por Ancoragem DeepC, Riflex, Simo, centenas de empresas Mimosa, Digin UmbiliCAD, Helica© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 12
    13. 13. A Família Sesam : Principais Módulos Interfaces: GeniE Projeto de estruturas compostas por vigas e chapas DeepC Análise de estruturas esbeltas flexíveis (risers, umbilicais, ancoragem) HydroD Análise hidrodinâmica de estruturas flutuantes© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 13
    14. 14. Pré-Processadores Patran-Pre Presel Genie Submod© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 14
    15. 15. Cálculo de Carregamento Ambiental HydroD & Wadam Wajac Simo Installjac HydroD & Wasim© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 15
    16. 16. Solvers Genie & Splice Pré-processadores Sestra Cargas Ambientais Usfos Riflex & Mimosa Pós-processadores© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 16
    17. 17. Pós-Processadores Framework Xtract Stofat Modelo para análise de flambagem stiffeners girder Contorno da utilização por fadiga Platework© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 17
    18. 18. Um Só Modelo para Todas as Análises Análise da região de carga Escantilhões das seções Analise Hidrodinâmica Peso de aço Modelando a natureza conceitual de uma estrutura podemos derivar mais de um modelo a partir da mesma base Áreas e volumes FEA local Fadiga© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 18
    19. 19. Um Completo Sistema Integrado O mesmo modelo conceitual é usado nas Hidrostática GZ-Curve 8 6 4 análises hidrostáticas, hidrodinâmicas e 2 0 -20 -18 -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 Distance [m] estruturais -180 -160 -140 -120 -100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Heel Angle [deg] GZ Z-Level Lowest Opening Hidrodinâmica Modelo de Painéis EstruturalModelo Conceitual Modelo de Elementos Finitos© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 19
    20. 20. Exemplo da Modelagem Conceitual  Ajuste dinâmico do modelo e cargas dos equipamentos 7 elementos conceituais : 27 elementos de malha • 6 vigas • 1 chapa Modelo conceitual Modelo de análise Topologia (conectividade) 8 elementos conceituais : 33 elementos de malha • 7 vigas • 1 chapa© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 20
    21. 21. GeniE (1) Ferramenta para modelagem conceitual, geração das malhas, aplicação das cargas e apresentação dos resultados – Criação facilitada do modelo FEA a partir do modelo Nauticus. – Compartimentos gerados automaticamente pela estanqueidade das chapas. – Geração do carregamento incluindo 1A1, ULS e FLS. – Ferramentas poderosas de geração e controle da malha. Slide 21© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 21
    22. 22. GeniE (2)  Importação de modelos (estrutura & carregamento) de outros sistemas - FEM (SESAM neutral format) - Sacs - StruCad3D - Ansys - Strudl - Nastran  Importação/exportação da estrutura de sistemas CAD - PDMS, PDS (sdnf) - SmartPlant Offshore - Intelliship - DXF (AutoCAD, etc.) - STEP - SAT (AutoCAD, Rhinoceros, etc.)© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 22
    23. 23. Patran-Pre Pré-processador de uso geral para geração da malha de elementos finitos.  Poderoso conjunto de ferramentas geométricas, além da importação de sistemas CAD.  Cargas aplicáveis ao modelo geométrico ou na malha.  Elementos de barra, casca ou sólidos.  Importação/exportação de dados do Abaqus.© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 23
    24. 24. Presel Utilizando a técnica de superelementos podemos reduzir em muito o tempo de cálculo e espaço em disco, ao mesmo tempo em que aumentamos a precisão da solução das matrizes. Com Presel podemos montar elementos (geometria e carregamento) criados no GeniE e/ou Patran-Pre para formar o modelo completo, sem termos que uni-los fisicamente em um único arquivo.© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 24
    25. 25. Submod Análise de detalhes ou partes de um modelo global, extraindo os desloca- mentos de uma análise global e os aplicando como deslocamentos forçados em um sub-modelo mais detalhado (muito usado em análise de fadiga). Sub-modelo para análise local Malha 0.5 m Modelo para análise global Malha 3 m© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 25
    26. 26. Sestra Solver de uso geral para análise linear de estruturas por elementos finitos utilizando os modelos criados no GeniE, Patran-Pre ou Presel.  Análise estática e dinâmica.  Análise de super-elementos.  Vibração livre/forçada.  Flambagem linear.  Análise axi-simétrica. Sestra Análise estática Análise quase-estática Análise dinâmica Cargas complexas Métodos de redução Vibração Resposta forçada Direta Super-elementos Direta Super-elementos livre Domínio do tempo/frequência Slide 26© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 26
    27. 27. Framework (GeniE extensão CCBM) Pós-processador iterativo para verificação por normas, análise de fadiga e terremoto em mo- delos de vigas e juntas tubulares.  Normas : - API RP2A WSD 2002 e 2005 - API RP2A LRFD 2003 - AISC LRFD 2005 e 2010 - AISC ASD 2005 e 2010 - Danish Std. DS412 e DS449 de 1983 - Norsok N-004 de 2004 - Eurocode 2005 - ISO 19902 de 2007  Verificação de estabilidade, colapso hidrostático, transições cônicas de acordo com os padrões utilizados na indústria offshore.  Avaliação de fadiga – determinística ou estocástica.  Avaria por fadiga devido à rajadas de vento.  Análise do espectro de resposta a terremotos.© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 27
    28. 28. Platework (GeniE extensão CCPL) Pós-processador iterativo para projeto de painéis de aço reforçados e verificação pelas normas.  API, DNV, NPD para deformação e flamba- gem no painel e reforços.  API para flambagem uniaxial e ortogonal em painéis reforçados. over-utilised  As cargas podem ser imputadas manual- mente ou combinadas com extração auto- mática de resultados do FEA.  Espessura e material do painel podem ser Examplo de apresentação de resultados capacity model alterados.  Idealização para painéis não retangulares. stiffeners girder© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 28
    29. 29. Cutres Pós-processador iterativo para integração e apresentação das forças e distri- buição de tensões em seções definidas pelo usuário em modelos de elemen- tos finitos.  Apresentação dos diagramas de tensões (cascas e membranas) e forças (vigas e treliças) sobrepostas à geometria da seção.  Integra as tensões e forças sobre a seção, produzindo as forças axiais e cortantes totais, além dos momentos fletores e torsionais para a seção.© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 29
    30. 30. Stofat Pós-processador para análise estocástica e iterativa de fadiga em chapas e cascas soldadas.  Avaliação da fadiga através de verificação dos pontos críticos (hot-spots).  Cálculo da avaria por fadiga baseado em curvas SN (API, DNV, NO, NS) e avaria parcial acumulada ponderada pelos estados de mar e direções de onda.  Correção de espessura e fatores de concentração de tensões.  Resultados no formato de fatores de utilização da fadiga. Plotagem do fator de utilização por fadiga Slide 30© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 30
    31. 31. Xtract Pós-processador para visualização aperfeiçoada do modelo, resultados e criação de animações.  Poderosa interface gráfica, nos permi- tindo apresentar a geometria completa ou partes selecionadas, eixos locais, vistas deformadas e de vários ângulos.  Extensiva apresentação dos resultados, deslocamentos, forças, tensões, plota- gens de contorno, valores numéricos e vetores.  Varredura do modelo em busca das maiores tensões de Von Mises.  Identificação das combinações críticas de carregamento.  Animação dos deslocamentos e modos de vibração.© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 31
    32. 32. Wajac Cálculo das forças ambientais em estruturas fixas. - Análise espectral de fadiga - Cálculo das funções de transferência - Domínio da frequência – análise quase-estática ou dinâmica - Análise dinâmica no domínio do tempo Recursos do Wajac em combinação - Onda centenária - Code-checking com análise estrutural no Sestra e análise de fadiga e code-checking no Framework - Análise estrutural estática - Análise de fadiga determinística - Cálculo de massa adicional - Análise de auto-valores - Cálculo de carga de vento estática  Onda determinística, carregamento devido à correnteza e flutuação. Domínio do tempo.  Cálculo das funções de transferência do carregamento de ondas no domínio da frequência.  Simulação de estado de mar estocástico de curto prazo, domínio do tempo.  Cálculo de carregamento de ondas de acordo com API RP2A  Geração de carregamento de vento – estático ou rajadas© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 32
    33. 33. Splice Ferramenta para análise não linear da iteração estaqueamento-solo. GeniE Splice Modelagem da jaqueta Modelagem do solo e estaqueamento e análise não linear da interação estaca/solo Sestra Análise da jaqueta combinada com o solo e Presel carregamento Combinação dos modelos e cargas do GeniE e Splice Framework Code-checking dos resultados  Os deslocamentos são resolvidos nos pontos da interface estacas-estrutura para uma estrutura elástica linear modelada com estacas de fundações não-lineares.© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 33
    34. 34. Usfos Ferramenta analítica não linear para predição de colapso progressivo e resposta a cargas acidentais em estruturas reticuladas.  Aplicações - Análise de colapso. - Cargas acidentais. - Colisão. - Fogo e explosão. - Reanálise.  Características - Flambagem e comportamento pós-flambagem. - Flexibilidade das juntas e capacidade máxima. - Fratura. - Efeitos de temperatura. Carga de incêndio. - Avaria e deformação local devido ao impacto de embarcações. - Cargas ambientais e funcionais. - Queda de pesos (massa e velocidade ou energia). - Explosão (pulso de energia e formato).© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 34
    35. 35. Installjac Análise de operações com jaquetas.  Lançamento por barcaça (loadout).  Os modelos da jaqueta e barcaça são importados do GeniE.  Estabilidade em flutuação.  Verticalização (up-ending) utilizando guindastes, guinchos ou alagamento de membros.  Geração das deformações, forças e tensões nos membros durante o lançamento para análise estrutural.© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 35
    36. 36. HydroD (1) Modelagem do ambiente e preparação dos dados para análise hidrostática e hidrodinâmica.  Criação dos modelos de painéis e de mas- sa (importados dos modelos de EF criados no GeniE).  Facilitadores para a entrada de dados mais complexos (ex.: amortecimento do balanço e modelos de casco duplo, modelos de Morrison, modelos de painéis, etc.).  Várias verificações de dados.  Auto-equilíbrio e cálculo das características hidrostáticas.  Front-end para Wadam (domínio da fre- quência) e Wasim (domínio do tempo).  Apresentação gráfica e tabular dos resul- tados.© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 36
    37. 37. HydroD (2) Análise de equilíbrio e estabilidade transversal feita por cálculo direto.  Estabilidade intacta e em avaria  Conteúdo dos tanques definidos como porcentagem de enchimento ou totalmende alagados. Auto-balancea- mento de tanques. Efeitos de superfície livre.  Relatórios de estabilidade : curva GZ, momentos, distância das aberturas à água, enchimento dos tanques, condi- ções de flutuação, etc. Slide 37© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 37
    38. 38. Wadam (Wave Analysis by Diffraction and Morison Theory) Análise hidrodinâmica da iteração entre as ondas e a estrutura para corpos flutuantes estacionários. - Teoria 3D radiação-difração no modelo de painéis e equação de Morison no modelo de viga. - O modelo dual permite que ambos os métodos sejam utilizados simultaneamente. - Teoria de ondas de Airy. - Eeitos de segunda ordem . - Interação hidrodinâmica entre vários corpos independentes (15).  Resultados - Funções de transferência complexas ou como resultados deter- minísticos para fases específicas da onda. - Respostas globais incluindo movimentos de corpo rígido, forças seccionais e momentos. - Pressões e acelerações. - As cargas (pressões e acelerações do corpo rígido) são automa- ticamente utilizadas pela análise estrutural subsequente.© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 38
    39. 39. Wasim Análise hidrodinâmica de embarcações com velocidade não nula.  Teoria de radiação-refração 3D por Rankine e Morison.  Solução no domínio do tempo com transferência para o domínio da frequência.  Velocidade de avanço ilimitada (sem planagem).  Análise linear e não linear, com ondas de Stokes de 5ª ordem.  Formas arbitrárias de casco.  Água no convés. Elevação da onda. Sloshing.  Formulação de pressão de impacto.  Estado de mar irregular, regular ou calmo.© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 39
    40. 40. Postresp Pós-processamento estatístico dos resultados hidrodinâmicos  No domínio da frequência – Funções de transferência – Estatísticas de curto e longo prazo – Espectro de ondas : Pierson-Moskovitsz , Jonswap, ISSC, Torsethaugen, Ochi-Hubble – Distribuições : Rayleigh, Rice, Weibull – Ondas longas ou cristas curtas – Fadiga espectral – Slamming  No domínio do tempo – Apresentação dos resultados em séries temporais – Transformações FFT – Valores extremos, ajuste por Weibull – Contagem de Rain-flow – Avaria por fadiga© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 40
    41. 41. Desenvolvido e mantido pela Marintek. Mimosa Comercializado pela DNV.Análise dos movimentos de embarcações ancoradas edas tensões na amarração no domínio da frequência.  Integrado à família Sesam para importação das funções de transferência e coeficientes de arrasto  Mimosa engloba : - Forças ambientais estáticas e dinâmicas devido a ondas, vento e corrente. - Movimentos induzidos pelas ondas. - Movimentos de deriva lenta. - Análise de sistemas de ancoragem estáticos e dinâmicos. - Movimentos transientes após ruptura da linha. - Posicionamento dinâmico com impelidores. - Análise de estabilidade de embarcações com turrets. - Estatísticas não-Gaussianas. - Simulações de longo prazo.© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 41
    42. 42. DeepC Modelagem de estruturas esbeltas e dos dados ambientais para uso em análise acoplada ou não-acoplada.  Provê recursos de modelagem, análise e pós- processamento estatístico e de fadiga.  Os coeficientes hidrodinâmicos vem do Wadam.  Gera inicialmente uma solução estática.  Análises no domínio do tempo sem acopla- mento (usando somente o Riflex) ou com acoplamento (usando o Riflex e Simo).  Pós-processamento estatístico dos resulta- dos. - Análise de fadiga de risers e linhas de ancoragem. - Verificação de risers metálicos pelas normas.© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 43
    43. 43. Desenvolvido e mantido pela Marintek. Simo Comercializado pela DNV. Simulação de operações marítimas (comportamento de estruturas flutuantes e cargas suspensas) no domínio do tempo. Características : - Modelação flexível de sistemas multi-corpos. - Simulação não-linear no domínio do tempo. - Carregamento de ambiente (vento, ondas, corrente). - Forças de ancoragem e de posicionamento. - Posicionamento dinâmico. - Forças de acoplamento (guindastes, defensas, etc.). - Dinâmica da zona de splash. Aplicações : - Operações de offloading. - Deck mating, remoção/instalação de módulos. - Operações com guindastes. - Instalação de TLPs.© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 44
    44. 44. Desenvolvido e mantido pela Marintek. Riflex Comercializado pela DNV. Software de análise não linear de elementos finitos para análise estática e dinâmica de estruturas marítimas esbeltas (risers, linhas de ancoragem, tendões de TLP)  O modelo é desenvolvido no DeepC.  Aplicações em sistemas simples ou combinações consistindo de risers flexíveis, tensionados pelo topo, catenárias metálicas, linhas de ancoragem, tendões de TLP, umbilicais, linhas de reboque, mangueiras de transferência, lançamento de pipelines, etc.  Ambiente com ondas regulares ou irregulares.  Perfil de correnteza arbitrário.  Análise de VIV.© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 45
    45. 45. Vivana Ferramenta para o cálculo de vibrações induzidas por vórtices (VIV) em estruturas marítimas esbeltas.  Extensão do Riflex.  Modelo hidrodinâmco baseado em coeficientes empíricos, modelo estrutural baseada em formulação tridimensional de elementos finitos não linear.  Distribuição arbitrária de tensões, massas, rigidez, flutuação e diâmetro.  Tratamento da resposta mono ou multi-frequencial.© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 46
    46. 46. Desenvolvido e mantido pela UltraDeep. UmbiliCAD Comercializado pela DNV. Ferramenta de projeto da seção transversal de umbilicais.  Auxilia na geração dos desenhos e curvas de capacidade.  Projetos elaborados em horas ao invés de dias.  Elimina a necessidade de software de CAD complementar. Helix position : 270.0000 600 500 Total helix stress 400 300 200 Capacity Curve 100 1200 100% Utilisation 1100 80% Utilisation 0 1000 -0.0004 -0.0003 -0.0002 -0.0001 0 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004 900 Curvature 800 Tension [kN] 700 600 500 400 300 200 100 0.0 0.0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.2 0.24 0.28 Curvature [1/m]© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. 47
    47. 47. OS-F101 Code Compliance Software de verificação de code-check de acordo com a norma DNV-OS- F101 “Submarine Pipeline Systems”.  Interface Excel.  Verificação de conformidade para : – Explosão devido à pressão excessiva nas condições de operação e teste. – Colapso para o pipeline vazio. – Propagação da flambagem para o pipeline vazio. – Carregamento controlado por interação das cargas (momento, força axial e sobrepressão interna/externa) – Deslocamento controlado por interação das cargas (tensão axial e sobrepressão interna/externa).  O programa calcula : – A espessura mínima da parede para as condições dadas. – A utilização baseada em uma espessura da parede fornecida pelo usuário.© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 49
    48. 48. FatFree Software de análise do vão livre de pipelines de acordo com DNV-RP-F105 “Free Spanning Pipelines”.  Interface Excel.  Análise de ULS e FLS devido ao VIV (alinhado e cruzado) criado pela correnteza e carregamento de ondas.  Cálculo das tensões de pico de Von Mises.  Análise de sensibilidade para altura do vão, trenches, comprimento do vão.  Curvas SN da DNV-RP-C203.© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 50
    49. 49. StableLines Software de análise de estabilidade de pipelines sujeitos aos efeitos de onda e correnteza, baseado nos princípios da DNV-RP-F109 “On-Bottom Stability Design of Submarine Pipelines”.  Interface Excel.  Variação de qualquer parâmetro.  Análises múltiplas em uma única execução.  Três métodos de estabilidade lateral : – Estabilidade absoluta (nenhum movimento do pipeline). – Estabilidade generalizada com deslocamento de 0,5 OD. – Estabilidade generalizada com deslocamento de 10 OD.  Geração de relatórios.  Análise de sensibilidade apresentada graficamente.© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 51
    50. 50. Pipeline Engineering Tools PET é um software de análise de projeto preliminar de pipelines, cobrindo diferentes aspectos do projeto.  Interface Excel.  Verificação da norma DNV-OS-F101.  Cálculo da masse e volume.  Expansão das extremidades durante a operação e testes.  Flambagem.  Estabilidade  Fadiga  Restrições e características do carretel.  Tensões, curvatura e momento, distância do ponto de contato à unidade, cálculo da catenária, etc., para instalações em J-Lay e S-Lay.  Proteção catódica.© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 52
    51. 51. SuSi – Survey Simulator  Nomenclatura de equipamentos e partes estruturais de acordo com IACS.  Simulação de vistoria passo a passo, essencial no treinamento de pessoal, ensinando-lhes “onde procurar” durante as vistorias reais.  Conjunto de ferramentas utilizadas na vida real, relevante para ensinar ao pessoal a como documentar e reportar resultados de vistorias.  Exemplos de fotos, documentos, manuais e gabaritos de relatórios.  Vários tipos de embarcações disponíveis para a vistoria virtual, com áreas e espaços específicos para cada um dos tipos (porões de carga, tanques, conveses, praça de máquinas, etc.)© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 53
    52. 52. Alguns Usuários Sesam© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 54
    53. 53. Dúvidas www.dnv.com.br Salvaguardando a vida, a propriedade e o meio ambiente João Henrique Volpini Mattos Engenheiro Naval DNV Software - Maritime & Offshore Solutions Regional Sales Manager – South America  joao.volpini@dnv.com  +55 21 3722 7337  +55 21 8132 8927 Slide 55© Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 55

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