Đối với Sea Ray Boats, nhà sản xuất hàng đầu, có trụ sở tại Hoa Kỳ về thuyền giải trí cao cấp, mô phỏng CAE là một phần không thể thiếu trong quá trình thiết kế để đạt được thời gian ngắn hơn mang sản phẩm ra thị trường. HyperWorks được triển khai cho toàn bộ quá trình phân tích của tàu, từ mô hình hóa và mô phỏng, đến trực quan hóa và báo cáo. Bằng cách sử dụng HyperWorks, các kỹ sư của Sea Ray có thể nhanh chóng mô hình hóa các cấu trúc composite tiên tiến, cũng như chạy các trường hợp giảm tải quán tính và độ bền phức tạp.
Đảo Merritt, gần Bãi biển Cocoa và Mũi Canaveral trên Florida's Space Coast, là nơi phát triển sản phẩm và thiết kế cho Sea Ray Boats, nhà sản xuất hàng đầu về du thuyền cao cấp và một phần của Brunswick Boat Group — Nhà sản xuất du thuyền lớn nhất thế giới. Đội ngũ kỹ thuật Sea Ray tại Đảo Merritt đã tạo ra và phân tích các thiết kế kỹ thuật cho những chiếc thuyền đẹp, hiệu suất cao nổi tiếng của Sea Ray. Họ đã sử dụng các công cụ Altair HyperWorks CAE độc quyền.
"Một trong những công ty chị em của chúng tôi cũng sử dụng phần mềm Altair", Giovanni Greco – Giám đốc kỹ thuật của Sea Ray Boats quản lý 75 nhân viên bao gồm nhóm CAE. "Sea Ray đã sử dụng HyperWorks để mô hình hóa các hệ thống con, và hiện đã mở rộng sang các mô hình tàu đầy đủ."
Kể từ khi Greco gia nhập công ty hai năm trước, kỹ sư sử dụng HyperWorks đã mở rộng lên 7 người. Nhóm nghiên cứu hiện có hiểu biết rộng hơn nhiều về HyperWorks và đang sử dụng nó toàn diện hơn, tạo ra các mô hình CAE toàn hệ thống của toàn bộ tàu và xem xét các thiết kế trong nhiều điều kiện tải khác nhau.
Thị trường thuyền rất thú vị, giống như nhiều thị trường hàng xa xỉ, đòi hỏi sự thay đổi và đổi mới. Sea Ray đáp ứng nhu cầu này với sản lượng ổn định của các mô hình mới, ra mắt thị trường 8 đến 12 thiết kế mới hoặc làm mới mỗi năm.
Greco nói: "Các yếu tố thiết kế chính cho tàu Sea Ray là kiểu dáng đẹp, không gian rộng và hiệu suất có thể thay đổi". "Sea Ray được biết đến với những chiếc thuyền thể thao hiệu suất cao, tàu thủy và du thuyền, và làm cho chúng hoạt động tốt là một thách thức, đặc biệt là vì nhiều khách hàng của chúng tôi muốn thuyền của họ có nhiều tùy chọn tốt với TV, hệ thống giải trí và các tiện ích công nghệ cao, bao gồm cả màn hình GPS thời gian thực ở vị trí thuyền trưởng. Nhiều thứ trong số này nặng và khó đóng gói, và chúng thách thức việc duy trì tốc độ của chúng tôi. Đó là lý do tại sao lợi thế chính của phân tích cấu trúc là nó cho phép chúng ta giảm khối lượng và cải thiện hiệu suất."
Thách thức liên tục trong việc thiết kế tàu là tạo ra không gian sử dụng - đó là thứ luôn thiếu hụt. Phần lớn nỗ lực thiết kế tập trung vào không gian có thể tùy chỉnh- không gian có thể thay đổi chức năng để đáp ứng nhiều hơn một nhu cầu. Giường, ghế dài và bàn kéo ra, lật ra hoặc biến mất, tùy thuộc vào hoạt động hoặc thời gian trong ngày. Chu kỳ thiết kế thay đổi theo thuyền: đội thường thiết kế trung bình từ 8 - 10 tháng cho một chiếc thuyền thể thao, 10 đến 12 tháng cho một tàu tuần dương thể thao, và 12 đến 18 tháng cho một du thuyền, tùy thuộc vào kích thước. Kích thước dao động từ một chiếc thuyền thể thao 18 feet, có thể đi 50 MPH, đến du thuyền 60 feet mà tốc độ cao nhất ở 40 MPH.
Đội ngũ kỹ thuật phụ thuộc chủ yếu vào HyperMesh và HyperView để tạo ra và đánh giá các mô hình của toàn bộ cấu trúc tàu. Họ cũng sử dụng HyperGraph trong Nhóm Kết cấu và Nhóm Kỹ thuật hàng hải để vẽ đồ thị tốc độ, hiệu suất và tải G từ thử nghiệm trên mặt nước. Bộ phận Kỹ thuật Cơ khí gần đây đã bắt đầu sử dụng MotionView để mô phỏng chức năng của một số cơ chế. Greco, người biết rõ HyperWorks từ công việc của mình trong ngành công nghiệp ô tô, thấy HyperMesh đặc biệt hữu ích vì cách nó xử lý vật liệu.
"Đó là một trong những lợi ích lớn mà tôi thấy từ việc sử dụng Altair", Greco nói. "Vật liệu quan trọng mà chúng tôi sử dụng ở đây là sợi thủy tinh composite. Altair cung cấp một giao diện người dùng rất tốt để mô hình hóa vật liệu tổng hợp, đó là một trong những tính năng mà tôi luôn tìm kiếm trong các bộ xử lý trước và sau. Tôi đã đưa ra đề xuất cho Altair để tinh chỉnh trong lĩnh vực này và HyperMesh đã trở thành một yếu tố quan trọng để mô hình hóa các vật liệu và cấu trúc.”
Sea Ray chỉ dựa vào OptiStruct để phân tích cấu trúc. Phân tích mô hình Sea Ray tiêu chuẩn bao gồm mô phỏng giảm quán tính và rung động trên một tàu chưa được thử nghiệm. Sau đó, khối lượng điểm đại diện cho động cơ, pin, máy phát điện và các thành phần phi cấu trúc khác được thêm vào mô hình mô phỏng.
"Chúng tôi vạch ra sự khác biệt giữa một mô hình trần và một tàu đầy đủ chức năng với HyperWorks, giống như cách chúng tôi đã làm trở lại trong ô tô," Greco nói. "Bước tiếp theo đối với chúng tôi sẽ là phân tích phản hồi tần số với đầu vào rung động - ví dụ như động cơ đang chạy hoặc máy phát điện. Sau đó, chúng tôi xem sét phản hồi tại các vị trí quan trọng như bánh lái, vòm, ghế lái."
Chúng tôi đã làm điều này trên hai chiếc thuyền, và bây giờ chúng tôi đang vạch ra một quy trình cho phép mọi người trong nhóm có thể làm thường xuyên.
"Chúng tôi chỉ mới bắt đầu phát hiện ra rằng điều quan trọng nhất không phải là độ bền - cách thiết kế thuyền truyền thống - mà là thiết kế độ cứng chính xác. Điều đó chỉ có thể được thực hiện với một gói phân tích cho phép bạn mô hình hóa toàn bộ tàu cùng một lúc."
Sea Ray đã sử dụng HyperWorks đủ lâu để xây dựng một thư viện các mô hình toàn hệ thống, giúp rút ngắn chu kỳ thiết kế. Thư viện hiện bao gồm mọi kích thước thuyền mà Sea Ray xây dựng. Nó cho phép nhóm kỹ sư sử dụng lại các thiết kế cũ trong một mô hình mới bằng cách thay đổi mô hình FEA hiện có - di chuyển vách ngăn, bố trí phòng thay đổi, thay đổi trọng lượng và khối lượng, cũng như chạy các phân tích để xem các hiệu ứng trên cấu trúc của thuyền.
Nhóm của Greco liên tục mở rộng khả năng mô hình hóa và phân tích bằng các công cụ HyperWorks.
" Chúng tôi rất hài lòng với mức độ hỗ trợ mà chúng tôi nhận được và với mức độ công nghệ HyperWorks mà chúng tôi có thể mua thông qua hệ thống của Altair. Nó giúp chúng tôi dễ dàng khám phá các công nghệ như MotionView, cho động lực học hệ nhiều vật, hoặc HyperGraph, để vẽ đường cong kết quả."
Greco - Giám đốc kỹ thuật Sea Ray Boats