简化设计流程：利用仿真技术在油轮制造领域保持竞争优势
挑战
克罗斯兰油轮公司成立于1988年，从一家油轮维修和保养公司转型为制造商，目前在两处各占地80,000平方英尺的工厂中，每天生产一艘新油轮。
散装液体运输是英国供应链的重要组成部分，目前约有300个专用码头负责进口、出口和分销业务。Crossland公司专注于北爱尔兰的散装液体公路罐车制造，其生产的车辆能够长途运输多达40,000升的液体。罐内液体的晃动会对车辆的操控性和使用寿命产生显著影响。
为应对市场竞争压力和重量限制，Crossland 与贝尔法斯特女王大学建立了“知识转移合作伙伴关系”，以提升其研发能力。 该合作旨在利用 Ansys LS-DYNA 仿真技术简化油罐车设计流程，重点关注三个主要组件：SPH（平滑粒子流体动力学）罐体模型、结构底盘模型以及车身/悬架元件。借助 Oasys LS-DYNA Environment 产品及相关专业技术，由研发工程师康纳·罗布（Conor Robb）领衔的团队致力于优化设计迭代流程，并有效适应市场需求。
解决方案
该项目的目标是开发一种多功能公路油罐车模型，该模型既能反映道路、轮胎和悬架的动力学特性，又能体现底盘的影响。
专为该任务设计的 Oasys Suite 能够帮助用户高效地操作 Ansys LS-DYNA 的丰富功能和工具，其直观的菜单选项可用于创建焊接和螺栓连接等连接方式。Oasys PRIMER 的模型检查功能进一步简化了该流程，并构建了一个包含装满水的刚性储罐的简化模型。
该项目对满载油罐车及底盘在多种载荷工况下（包括制动、转弯以及NVH（噪声、振动和粗糙度））进行了仿真。利用SPH方法对油罐车内部的晃动效应进行了仿真。
Crossland通过在内部完成实际路试对模型进行了验证，具体措施包括在油罐车上安装加速度计和应变片，并进行了各种道路操控测试。
完成实地测试后，将记录的加速度数据应用于有限元分析（FEA）模型中的三个不同载荷工况。研究团队利用Oasys D3PLOT软件，从与实际应变片位置相对应的壳体中提取了应力-时间数据。随后，他们使用Oasys T/HIS软件将测试数据与FEA结果进行对比绘图，以验证模型的有效性。
Oasys团队在整个过程中提供了持续支持，引导该项目从学术建模走向商业应用。他们利用Ansys LS-DYNA以及Oasys的工具和技术，协助明确问题并确定最佳解决方案。
结果
通过建立油轮进行紧急制动操作的“最坏情况”载荷工况，团队成功识别出了薄弱环节。
油轮的综合模型为在整个设计过程中进行渐进式和实质性修改提供了机会，从而降低了重量并提升了市场竞争力。借助仿真数据指导和评估设计决策，设计流程得到了优化。
“借助 LS-DYNA 和 Oasys 套件，我们得以优化设计流程，为客户提供创新且高质量的解决方案。该软件赋予了我们建模复杂特征和相互作用所需的灵活性与精度，而 Oasys 团队提供的支持更是无价之宝。我们相信，这种合作关系将帮助我们实现目标，并在市场上保持竞争优势。” ——皮尔斯·麦基弗里（Pearse McKeefry），Crossland Tankers 董事总经理
Crossland 现可将效率纳入设计考量，在保持安全系数的前提下，既能减轻重量又能提高强度。 这一流程将帮助他们首次就通过所有相关合规性测试，并节省建造多个试验台所需的宝贵时间和资金。借助 Oasys PRIMER 中高效的工作流设置，他们能够快速根据新设计更新模型。这在 Crossland 的新流程中发挥着关键作用，该流程能以极高的精度对设计进行测试和评估。
全球领先的汽车设计商和制造商选择 Oasys Suite 进行碰撞与安全分析等任务，依托其强大的工具创建高质量的 Ansys LS-DYNA 模型，并获得可靠的结果。
