BACKGROUND

在工程咨詢領域，工程師們經常會遇到在很短的時間內需要完成一些非常困難的、幾乎不可能完成的工作，因為客戶想快速得到答案，工程師們必須在客戶預期之內提供答案，這些來自客戶方的需求，讓工程師的壓力非常大。

這就是位于英國諾斯威奇DOCAN公司的工程師們的生活，他們專門從事能源行業大型結構的設計和分析。最近，DOCAN的工程師負責驗證FPSO裝置（浮式生產儲卸油裝置）的改造，因為運營商希望在FPSO的一個模塊中安裝新的甲板貫穿件，但他們需要確認與最初驗證的設計相比，最新的設計變更將具有足夠的結構能力。

圖：FPSO的典型示例。

CHALLENGE

FPSO分析任務的起點不是CAD幾何結構，而是一個“孤立”的網格模型，即只有Nastran的.BDF文件，該文件是幾十年前在進行原始設計驗證和FPSO最初建造時進行分析并存儲的。

DOCAN技術總監Richard Carroll表示：“只有FE模型而沒有對應的基準幾何使得這項工作變得困難。在許多時候，由于進行設計更改更加痛苦，從頭開始反而變得更簡單，但這必然會浪費大量時間，精力和金錢。歷史上，使用其他有限元分析前/后處理器設計變更需要，對有限元模型進行重大更改并驗證新設計，這是很難做到的。當遇到此類需求時，我們沒有時間從頭開始重建FE模型，因此我們需要一個替代方案，MSC Apex滿足了這一需求。我們只需簡單地引入FE模型，并快速對其進行修改。而且，由于我們沒有重新構建整個模型，QA的驗證和檢查周期是非常快速而直接的，比我們從全新的FE模型開始要快得多。”

圖：一個典型的FPSO流程模塊的例子，它被插入到FPSO的頂部。

BACKGROUND

使用MSC Apex的“從網格生成幾何”工具，DOCAN的工程師能夠使用現有的FE模型，而無需從頭開始。

圖：MSC Apex中的“從網格生成幾何”工具。它只需導入一個孤立的FE模型，就可根據現有的節點和單元重新創建幾何圖形。

MSC Apex可以引入一個沒有幾何圖形的孤立網格，從現有網格中逆向生成幾何圖形，然后允許使用所有相同的工具對模型進行修改（例如：使用分割面工具來創建DOCAN客戶想要的甲板穿透），整個工作流就像CAD幾何圖形最初就存在一樣。不需要新的工具，DOCAN工程師就能夠熟悉和快速地完成結構工作，從而節省時間。Richard 表示：“對于最終客戶來說，這是一個成本效益，而對于咨詢公司(例如，DOCAN)來說，這是一個回頭客。每個人都贏了。”

圖：插入FPSO頂部的典型FPSO工藝模塊示例。

ENDING

通過僅為需要的截面重新創建幾何圖形，FE模型的其余部分保持不變，從而節省了大量時間來檢查和驗證新設計。由于原始分析中唯一發生變化的部分是增加了甲板貫穿件的區域，因此分析檢查和認證的速度比從頭開始構建的全新FE模型快得多。

圖：原始的Nastran文件讀入到MSC Apex，并迅速修改和重新認證。

這并不是Richard和他的團隊分析的終點——事實上，這只是一個非常好的開始。由于DOCAN是基于MSC One租賃的token系統的客戶，因此他們可以使用整個MSC One分析工具套件，包括世界級的非線性分析軟件Marc。Richard總結道：“MSC Apex與MSC的許多其他軟件無縫集成，意味著我們可以將注意力集中在任務本身上，而不必在解決當前問題之前先深入研究所有技術”。