Delta Marine adotta il Simulation Driven Product Development

ANSYS ha annunciato che Delta Marine, progettista di imbarcazioni mercantili con sede in Turchia, adotta il Simulation Driven Product Development di ANSYS per ottimizzare le navi che trasportano merci in tutti i punti del globo. L’azienda analizza i progetti grazie al software ANSYS che consente di individuare e correggere fastidiose vibrazioni, in modo da essere conforme alle norme internazionali e garantire la sicurezza degli equipaggi e lunga vita operativa alla nave. Una delle questioni principali che la maggior parte degli ingegneri navali deve affrontare è quella di eliminare le vibrazioni indesiderate. Ogni nave possiede frequenze naturali che dipendono dal design della sua struttura e che comprendono parametri come dimensione e forma, così come i materiali utilizzati. Inoltre esistono frequenze che agiscono su una nave, spesso generate da componenti che operano a frequenze differenti. Ad esempio, l’elica muovendo l’acqua, esercita sulla parte posteriore della nave sollecitazioni abbastanza forti da causare vibrazioni, soprattutto se in risonanza con i modi naturali di vibrare della struttura.

Le navi d’altura dette capesize che possono trasportare fino a 180.000 tonnellate di materiali quali ferro o carbone, sono continuamente soggette a vibrazioni. Il propulsore da solo può avere un peso da 10 a 14 tonnellate e ed è in grado di generare torsioni fino a 200 tonnellate per metro. Le vibrazioni nelle applicazioni marine sono particolarmente complesse perché influenzate anche dal comportamento della struttura che si muove nell’acqua. Questa interazione fluidostrutturale (fluid structure interaction, FSI) può affaticare i componenti dello scafo e causare il malfunzionamento di apparecchiature vitali.

“L’analisi della simulazione permette ai nostri ingegneri di conoscere la complessità di queste interazioni”, ha affermato Dirim Sener, planning director in Delta Marine Engineering. “Utilizzando la tecnologia ANSYS® i tecnici cercano di correggere i problemi modificando la nave durante la fase di progettazione - piuttosto che scoprire e affrontare problemi di vibrazioni dopo il varo dell’imbarcazione”. Le modifiche apportate successivamente infatti, potrebbero costare milioni di dollari mentre eventuali modifiche in fase di progettazione possono essere effettuate quasi a costo zero. “Inoltre gli ingegneri hanno molta più libertà quando effettuano modifiche di progettazione nelle fasi iniziali del disegno”. Gli ingegneri Delta Marine utilizzano il software ANSYS per calcolare le pressioni indotte dal propulsore sulla poppa della nave, così come quelle generate dall’albero del propulsore. Se i valori di vibrazione non soddisfano le norme internazionali, spesso devono essere apportate costose modifiche. Con l’individuazione dei problemi di vibrazione nelle prime fasi del processo di progettazione, Delta Marine può effettuare modifiche quali l’aggiunta di rinforzi o l’irrobustimento strutturale dei componenti, oppure cambiare la velocità di rotazione o il numero di pale dell’elica. A questo punto i tecnici possono aggiornare il modello per determinare l’effetto dei cambiamenti su vibrazioni e velocità.

“Il settore navale è continuamente sollecitato a sviluppare e produrre nuovi modelli a ritmo sempre più incalzante. Progettare navi non è un processo semplice: le modifiche sono frequenti e i prototipi possono essere molto dispendiosi. Delta Marine ha mostrato come Simulation Driven Product Development può essere estremamente efficace nella progettazione di imbarcazioni che riducono il rischio supportando gli ingegneri nelle decisioni cruciali durante tutto il processo”, ha dichiarato Dipankar Choudhury, vice president e corporate product strategy and planning presso ANSYS.

Delta Marine utilizza inoltre la tecnologia ANSYS per valutare la struttura e le cisterne delle navi nel peggiore degli scenari di carico in cui la forza esercitata dal contenuto del serbatoio spinge contro il serbatoio stesso. Ad esempio, la progettazione e la costruzione di cisterne per il trasporto di zolfo e bitume è complicata dalla complessità dei serbatoi, che potrebbero essere costruiti indipendentemente o come parte di una struttura integrata.