DEKC Maritime 公司正在負責一艘自推式的自升式船舶的改造設計和施工工程。針對這次改造，增加了樁腳（頂升腿的“腳”）的尺寸，以降低施加在海床上的壓力。此外，為了增加貨物裝載量，不僅增加了設計吃水，并且沿著船的側面增加了支撐。

       增大的樁腳，更深的吃水以及增加的船梁對于升級后船舶的水動力特性有顯著影響。對于擴大的樁腳來說尤其如此，這些增大的樁腳尺寸太大而不能嵌入船體。由于沒有對推進系統進行任何改動，因此保持較低的附加阻力是必不可少的，這樣可以使得原始 12 節設計速度下的速度損失被降至最低。

 流動體幾何 

      因此，為了避免額外的阻力，DEKC Maritime 公司圍繞樁腳設計了流線型流動體，并將這些流動體的設計和舷側支撐的設計結合起來。下面顯示的是原始布置（帶有藍色樁腳），沒有流動體的新布置（帶有綠色樁腳），以及有流動體的最終布置（流動體以紅色顯示）。

                                   原始布置（左），沒有流動體的新布置（中）和最終布置（右）

       使用 CAESES 進行舷側支撐和流動體幾何的設計。廣泛地使用 CAESES 的內置工具（如f-splines 和 meta-surfaces）用于創建幾何圖形，并根據需要編寫附加功能。最終的幾何形狀由現有的船體形狀和一些關鍵設計參數定義。隨后，這些設計參數被施加約束，以求得到既能提供最小阻力又能滿足施工要求的設計。

 流動分析（CFD）

        為了評估并且降低升級對船舶阻力和推進的影響，DEKC Maritime 公司建立了一套初步的設想，并在 FINE / Marine 中對這些設想進行了分析。這使得最有可能的設計參數能夠被確定可用于更廣泛的優化分析。在這個步驟中，舷側支撐的幾何形狀是專門為盡可能減少波浪阻力而設計的。

                                            圍繞原始布置和船舶最終升級布置的波形圖

 自動化形狀優化 

      使用 CAESES 的軟件連接功能以自動的方式與 FINE / Marine 進行交互，同時調用 CAESES 的內置優化程序進行詳細優化。采用兩階段優化的方法，先通過 Sobol 方法對設計空間進行采樣，然后采用梯度方法算得最優方案。基于這種分析，找到了一個最終設計方案，它可以使船舶達到11節的新設計速度。

                                                  船舶最終布置周圍的流線圖

      優化后，CAESES 定義的幾何被導出并可直接用于建造部門的詳細工程中，創建建造部門所需的生產信息，這是 CAESES 創建的高質量幾何模型的絕佳展示。

 關于作者 

        Harry Linskens 是位于荷蘭格羅寧根的  DEKC Maritime 的船舶工程師和流體力學專家。在代爾夫特理工大學獲得航空航天工程碩士學位后，他決定轉向海事行業。目前，他參與概念設計，穩定性分析，耐波性研究以及阻力和推進計算。