O documento fornece uma visão geral do software SESAM, que é um módulo de análise estrutural desenvolvido pela DNV para avaliação de estruturas marítimas e offshore. O SESAM oferece ferramentas para modelagem, análise estrutural, verificação de códigos e avaliação de integridade para diversos tipos de estruturas como plataformas, navios e sistemas submarinos.
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.
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