來源：西門子    發布時間：2015-07-16

    Ricerca sul Sistema Energetico通過使用 Femap，RSE 為大壩和能源業其它構筑物找到了一個理想的有限元建模工具。

在水力發電、發電廠、基礎設施和領土安全領域擁有廣泛的經驗

 

    作為意大利能源監管局 GSE SpA 的全資公司，Ricerca sul Sistema Energetico（“RSE”）是一家股份公司，專門從事電能行業研究，重點研究戰略性國家公共事業項目。RSE 通過中央和地方公共行政部門（包括廣泛的保護系統和消費者協會）以及中小型商業群體和協會實施聯合項目。RSE 的業務包括電力系統的創新和技術開發，主要研究主題包括電力網絡、可再生能源、發電廠、智能電網、電力市場以及電力系統的可持續性和環境影響。

 

    RSE 的“環境與可持續能源 – 水電研究與安全部”是一個經驗豐富的團隊，在水電以及發電廠、基礎設施和領土安全領域擁有廣泛的經驗。

    混凝土大壩施工過程中熱機效應仿真   

    氫蓄電池的設計與分析，用于優化金屬氫化物粉末的冷卻/加熱，改善氫的吸附/解吸屬性

“盡管有很多程序可以創建幾何圖形和生成網格模型，但并不總適合于大壩研究，這是因為網格的結構必須能夠識別在給定點發生的位移或者特定截面的應力狀態。在 Femap 中，我們發現了一個能夠全面滿足我們要求的靈活工具。”

Antonella Frigerio

環境與可持

公共項目和私人項目

    作為一家研究型公眾公司，RSE 須遵守特定的工作方法，按照國家或歐洲公共資金支出程序營運。環境與可持續發展部的 Antonella Frigerio 表示：“我們公司的研究主題分為多個三年計劃，這些計劃以與經濟發展部（MED）簽訂的協議為基礎。”Frigerio是“部門間熱流體動態與結構數字建模專業小組”的負責人。他解釋道：“因此，每年都會驗證經濟發展部批準的各項活動。與此同時，我們還參與歐洲項目以及其它國家研究項目。此外，水電與安全研究小組還為水電行業的公司提供專業研究服務。部門間數字建模小組的目標之一是在水電以外的其它研究領域推廣數字仿真，以便補充和優化在實驗室進行的實驗活動。

    “遇到建模問題時，我們會立即評估如何解決，首先是對問題進行簡化和分割，以便初步分析問題的復雜性；然后，添加幾何或機械非線性，以增強模型代表實際問題的能力。”

    SRE 用 Siemens PLM Software 公司的前后處理器 Femap? 軟件來開發結構分析模型。Frigerio 表示：“大壩模型的幾何圖形非常復雜，我們只能分布構建。我們的模型中大概90%都是用 Femap 生成的。我們對功能強大的前后處理軟件的需要源于最初使用的一個內部自主開發的程序，該程序用 Fortran 編寫而成，沒有圖形界面；此外，盡管提供了用于生成網格的計算機輔助工程（CAE）工具，但是即使使用主要的結構計算程序，我們也無法根據自己的具體計算需要以簡單的結構化方式創建和管理復雜的幾何圖形。盡管有很多程序可以創建幾何圖形和生成網格模型，但并不總適合于大壩研究，這是因為網格的結構必須能夠識別在給定點發生的位移或者特定截面的應力狀態。在 Femap 中，我們發現了一個能夠全面滿足我們要求的靈活工具。”

贊比西河卡里巴大壩堿骨料反應引起的混凝土膨脹效應的有限元建模

Femap 的靈活性和效率

    由于 RSE 要求根據具體要求確定模型結構，因此靈活管理幾何圖形和網格的能力當然是RSE 選擇 Femap 的決定因素之一。RSE 需要能夠按照結構化、點對點的方法管理所有操作。

    Siemens PLM Software 從2000年開始向客戶授予 Femap 使用許可證，當時 RSE 還評估了幾個競爭程序。在經過幾次測試后，RSE最終認定 Femap 是一個直觀的解決方案，不僅能夠高效導入以前開發的通用格式模型，而且還能夠用中性格式生成輸出。Frigerio 表示：“不僅如此，我們還發現 Femap 與我們的內部程序之間的兼容性非常強，因此還能用作后處理軟件。”

“我們可以用 Femap 導入以前開發的通用格式模型，用中性格式生成輸出，供后續分析之用。”

Antonella Frigerio

環境與可持續發展部

RSE 公司

卡里巴大壩結構的拉應力和壓應力視圖

    Femap 現在已被用作前后處理器，已經成為有限元建模環境，用于導入和生成三維幾何模型，并且對這些模型進行離散化處理，以便進行分析。RSE的技術人員在這個環境和內部開發的有限元程序之間建立了接口，以便用 Femap 生成的中性輸出文件執行實際計算。執行了計算之后，用中性格式將結果發回到 Femap，然后用 Femap 的先進圖形用戶界面分析計算結果。和 Frigerio加入同一工作組的研究員 Giorgia Faggiani 表示：“Femap 是一個極其重要的支持工具，能夠推廣應用本公司內部開發的 CANT-SD 等計算程序，從而允許我們對‘大壩-水庫-基礎’系統進行靜態和動態分析，對二氧化碳封存點進行巖土力學分析。”

 

連接 NX Nastran 的全套解算器

    從2010年6月開始，Siemens PLM Software公司的合作伙伴 Cosmos Italia 一直為 RSE公司提供支持。Cosmos Italia 更新了 RSE 的Femap 許可證，并將 Femap 與新的解算器集成在一起。Cosmos Italia 公司的 Diego Redaelli 解釋道：“按照我們根據 Siemens PLM Software 公司的最佳實踐提出的新建議，我們將 RSE 實施的工具包與連接 NX Nastran 的解算器集成在一起，使客戶能夠在一個線性靜態、動態、熱和非線性環境中試驗整套解算器。”

    Frigerio 表示：“作為一個研究中心，我們要盡量避免只使用幾個特定程序。我們需要探索其它領域，進行交叉計算，以便進行驗證和比較。當你像我們這樣進行專業研究時，一定要驗證每個應用軟件提供的給您根據，測試各個程序的組成模型 – 對于不同的項目，這些程序的適宜性、有用性和/或有效性會發生或多或少的變化。”

    Frigerio 表示，Siemens PLM Software 公司的解決方案在 RSE 發揮了重要作用，執行水電行業的開發和可持續性管理項目，為確保基礎設施、設備和領土安全作出了重大貢獻。