課題
ユニークで普遍的な循環型製品を製造するコネクトゥム社は、同社のClicFloatソーラー・パネルの浮遊システムを再設計し、環境的にも経済的にも持続可能なものにしようとしていた。
北欧では、スーパーマーケットで販売されるサラダ野菜の多くを大規模なビニールハウスで賄っているが、従来の栽培よりも効率的な反面、大量の灌漑が必要となる。貯水するために、ビニールハウスには通常、大きな人工貯水池が併設されており、この灌漑システムに関連する最も大きなコストのひとつは、ポンプによる水の出し入れである。コネクトゥムは、貯水池の表面にソーラーパネルを浮かべて揚水用の電力を供給すると同時に、蒸発ロスを最小限に抑えるための覆いをすることが解決策であることを突き止めた。
初期のプロトタイプを開発した後、エンジニアリング・コンサルタント会社であるVectayn社に依頼し、CAE（Computer Aided Engineering）を使用して、製造前の設計の進捗と検証を行った。ソーラーパネルアレイは、さまざまな自然要素（風、波、雪）やメンテナンス負荷に耐える必要があるため、Vectayn社は、実施する必要があるさまざまな解析に柔軟に対応し、かつモデルサイズが大きく、チームが地理的に分散しているため効率的なワークフローを維持できるCAEスイートを必要としていました。
解決策
LS-DYNAは、マルチフィジックス解析のための柔軟性を備えており、要求される調査範囲を満たすことができると判断されたため、Vectayn社が選択したソルバーでした。また、Oasys LS-DYNA環境は、LS-DYNAのキーワードと完全に互換性があり、Vectayn社がソルバーの潜在能力を最大限に引き出すことができる点でも選択されました。
Oasys PRIMERは、LS-DYNAで実行するモデルを効率的に準備・構築するためのプリプロセッサとして使用されました。2023 UKカンファレンスで発表されたように、Oasys D3PLOTは、解析の可視化、全体的な設計チェック、断面ツールを使用した部品間の結合相互作用のシミュレーションに使用されました。また、LS-DYNAのALE（Arbitrary Lagrangian-Eulerian）機能とOasys D3PLOTを使用して、波とソーラーパネル間の流体構造相互作用もモデル化し、Vectayn社は、さまざまな波の力によってソーラーパネルが受ける応力を求めることができました。
FEMZIPは、ワークフローの効率化を実現する上で重要なツールであることが証明されました。チームは、品質を損なうことなく大容量ファイルを圧縮することができ、チームメンバー間でのデータ転送を容易にするため、ファイルサイズを97%削減することに成功しました。
結果
OasysのLS-DYNA環境を利用することで、Vectayn社はグローバルな共同作業を行い、解析を成功させることができました。彼らは、解析に基づいて初期プロトタイプを大幅に改良・強化し、すべての荷重要件を満たすようにしました。その後、再設計されたClicFloatソーラーパネルが導入され、設置コストの削減、灌漑のランニングコストの削減、環境への直接的なメリットを実現しています。「Vectayn社は、LS-DynaとOasysスイートを30年以上使用しています。柔軟性があり、広く使用されているため、コンサルタント業務に理想的です。このチームのALE法は、構造と流体の相互作用を正確にモデル化するのに役立ちました。"- ヴェクテイン、ディレクター、ダン・ペイジ
