揚重シミュレーションシステム（BLS）の進化

(株)テクノスター ユーザー会2012

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ユニバーサル造船株式会社 基本設計部 構造設計室

三浦 康史

発表内容

BLSについて

開発の背景

応力解析

モデリング機能

今後の予定

まとめ

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BLSについて

揚重とは？ 1. 製品を製作する過程で、クレーンで吊り上げた

製品の単位（ブロック）を徐々に結合しながら 完成させていく・・・このブロックを吊り上げる 作業を総称して揚重（ようじゅう）と呼んでいる。

2. 揚重は、搬出・反転・起立・総組・搭載などの 様々な作業ステージで行われる。

3. 揚重の計画は、安全確保のために綿密な 検討と精度が要求され、一つ間違えると 重大な事故につながる可能性がある。

4. 工場によってクレーンを始めとする 設備の違いがあり、揚重計画者は、 それらの情報に応じた検討をする必要がある。

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BLS : Block Lifting Simulation System

2010年度に開発し、テクノスター社ユーザ会2010で発表

ICCAS 2011でも発表

USC社内でも活用中。不安定現象の確認など一定の成果

今後、共同販売をする方針

旧バージョンの紹介（動画によるデモ）

デモ1

シミュレーション準備

デモ2

不安定吊り確認

デモ3

不安定吊り改善

BLSについて

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BLSについて

BLSの価値

3次元船殻モデル（USCの場合、AVEVA Marineでモデル構築） を有効活用出来る

今まで出来ていなかった動的シミュレーションが出来る

現象・プロセスが目に見える形となるため、若手エンジニア

の経験不足を補うとともに技術伝承にも繋がる

フロントローディング： 3次元設計システムを上流で使用すれば、揚重に関する リスクを上流で排除できる

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開発の背景

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BLSユーザのコメント ・強度の解析を行えないか？ （強度の確認まで行って初めて、 安全に吊れると言える） ・吊りピースを可視化できないか？

発表者の思惑（設計の立場） ・3D CADをもっと活用してもらおう ・将来的に揚重計画者が強度checkもやってくれると楽ができる…

BLSの進化 （新機能の追加開発）

開発の背景

応力解析に関する機能追加

解析姿勢の選択機能

FEMモデルの作成機能

TSV-Preのメッシング機能を使用、AVEVA Marine I/F 開発のノウハウ

ソルバー対応

TSV-Dynamisを内蔵。ワンプッシュ操作で計算実行（NASTRANでも対応可能）

ポストプロセッシング対応

TNPを内蔵

モデリングに関する機能追加

吊りピース

補強

イコライザー

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新機能一覧

応力解析 フローチャート

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動的シミュレーション

解析姿勢選択 (サブケース作成)

解析モデル作成 （メッシング）

ソルバー計算 (TSV-Dynamis)

ポスト処理

補強 揚重作業 実行可 評価

応力解析

OK NO

応力解析 （例題）モデル詳細

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AVEVA Marine モデル

応力解析 （例題）従来の揚重計画

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応力解析 （例題）従来の揚重計画

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応力解析 （例題） BLSによる揚重計画

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動的シミュレーションモデル

応力解析モデル

解析モデル作成 (メッシング)

応力解析 （例題） BLSによる揚重計画

1. 応力解析用のFEMモデル(形状・荷重条件)は、 動的シミュレーション用BLSモデルから自動作成

2. 解析姿勢に関しては、シビアレストな状態の選択がポイント

動画から姿勢を選択

時系列結果から、張力等が最大となる姿勢を選択

等間隔のタイムステップを設定し、姿勢を選択

3. メッシュ品質に関しては、CADの出来具合にもよる

品質向上は今後も継続

品質把握のため、応力解析結果の検証作業を実施

強度解析用モデルを加工し、FEMモデル作成 ⇒ その応力解析結果をBLS応力解析結果と比較 13

応力解析のポイント

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応力解析 （例題） BLSによる揚重計画

BLS応力解析の結果

ミーゼス応力 [MPa (N/mm2)] ロッド軸応力[MPa (N/mm2)]

揚重用モデル（BLS） 強度解析用モデル（別途作成）

比較

応力解析 （例題） BLSによる揚重計画

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応力解析結果の検証① 検証フロー

加工（切り出し）

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応力解析 （例題） BLSによる揚重計画

応力解析結果の検証② 揚重用モデル VS 強度解析用モデル(ミーゼス応力)

揚重用モデル 強度解析モデル

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応力解析 （例題） BLSによる揚重計画

応力解析結果の検証③ 揚重用モデル VS 強度解析用モデル(ロッド軸応力)

揚重用モデル 強度解析モデル

応力解析 （例題） BLSによる揚重計画

揚重用モデルと強度解析用モデルの比較において、 応力値が同じではない

3次元船殻モデルからFEMモデルを作成した場合、 メッシュのクオリティが低いことが原因

現状では、設計者がメッシュ形状もチェックしながら、 評価する必要あり（現場部門で使う機能に至っていない）

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応力解析結果の検証④ 考察

モデリング機能 吊りピース

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吊りピースライブラリ

各種吊りピースの追加（剛体要素モデル）

モデリング機能 補強(ピラー追加)

補強ライブラリ H形鋼の追加

（ビーム要素モデル） 20

フック点・吊り点 設定 : 仮位置

動的シミュレーション ：釣合い位置

イコライザー定義

モデリング機能 イコライザー定義

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今後の予定

BLS応力解析機能の検証継続

BLSの使い勝手向上

新規機能追加（エンジニア育成向け）

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今後の予定

新規機能追加例（時系列グラフ作成→解析姿勢選択）

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まとめ

２年前に開発完了したBLSだが、ユーザ要望から 応力解析機能など新機能を追加開発した。

応力解析機能に関しては、揚重計画者自身が結果を評価するのは 現状難しく、設計者による確認が不可欠。

揚重計画者自身が、可か不可かの判別が出来るツールを目指す。 一方、業務の中で使われながら育っていくツールとなることを期待。

今後もBLSは進化していく。

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