Apresentação GeniE

8/4/2019 Apresentao GeniE

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Outubro 2012

Sesam GeniEModelling and Analysis

Joo Henrique Volpini MattosEngenheiro Naval.Regional Sales Manager South America Maritime & Offshore Software Solutions

Modelador Conceitual para o Sesam


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Det Norske Veritas Ltda. Todos os direitos reservados. Slide 2

Projeto de estruturascompostas por vigas echapas

Anlise de estruturasesbeltas flexveis(risers, umbilicais,ancoragem)

Anlise hidrodinmicade estruturas flutuantes

A Famlia Sesam : Principais Mdulos


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GeniE : Engenharia para o FuturoGeniE uma ferramenta para projeto e anlise de

estruturas martimas e offshore feitas de chapas e vigas;Baseado na utilizao de conceitos para representar aestrutura fsica e os equipamentos que ela suporta;

Ambiente de projeto integrado : modelagem, anlise(Wajac, Wasim, Sestra e Splice em background ), code-check de vigas e painis reforados, e processamentodos resultados so executados no mesmo ambientegrfico.

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Como o GeniE Auxilia o ProjetoModelagem conceitual e avaliao dosresultados

Modelagem de equipamentos

Anlises integradas

Relatrios orientados a projetoInterface com usurio intuitiva

Grficos 3D

Interface com outros sistemas

Facilidade de modificaes

Construdo sobre solues

comprovadasSuporte ao ciclo de vida doprojeto

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Qualidade e velocidade


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ModelagemConceitual


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Novos Desafios Solues Inovadoras

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Modelo de elementos

finitos geradodiretamente

Modelo de Malha

1970

Modelo de elementos

finitos derivado dageometria

1980

Modelagem conceitual

Hoje

Modelo Geomtrico Modelo Conceitual

Atravs da modelagem da natureza essencial da estrutura, osdados ficam independentes da anlise especfica


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GeniE Usado Como Modelador IndependenteGeniE produz o modelo estrutural e o modelo de massas para uso em uma

anlise de superelementos- Vigas- Chapas planas- Chapas curvas- Condies de contorno- Apoios- Fundaes e dados de solo- Modelo de painis- Cargas-

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Junto a outros programas da famlia Sesam, estruturascomplexas podem ser projetadas e analisadas com facilidade



Modelagem ConceitualGeniE assume que a estrutura mais do que

sua representao geomtrica. A produtividade do engenheiro e a qualidadedo projeto so melhorados pela utilizao detcnicas de modelagem conceitual.

Feito para alteraes no projeto, pois omodelo conceitual independente domodelo de anlise, podendo ser utilizado emtodo o ciclo de vida da estrutura.

A partir do mesmo modelo conceitual,modelos de anlise so criados para anliseshidrostticas, hidrodinmicas e estruturais.

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Modelos Combinados de Vigas e ChapasModelagem rpida- Reforos selecionados de bibliotecas- Sem necessidade de clculo e avaliao do

flange efetivo- Combinao de carregamentos- Sem questionamentos : a estrutura do

modelo como ela na realidade- Sempre uma topologia consistente

Resultados mais precisos- Sem hipteses simplificadoras do flange

efetivo e carregamentos- Melhor verificao visual do modelo e

resultados

Reanlise e otimizao rpida e fcil- Facil alterao dos perfis das vigas- Espessura das chapas alteradas sem

alterar as propriedades das vigas- Facilidade na alterao de geometria,

arranjo dos reforos e outras propriedades- Facilidade na adio de novos reforos ou

outros detalhes (borboletas, aberturas,etc.)



Conceitos Estruturais

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Esta uma nica chapa conceitual,embora seja interceptada por vigas

Esta uma nica viga conceitual, mesmosendo interceptada por outras vigas



Modelos e Clculos Tpicos

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Dano por fadiga

ULS/Fadiga

Comportamento dinmico/ Foras de ancoragemde projeto/ Carregamento de ondas, etc.

ULS (Flambagem+Escoamento)

Super-elemento


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Aplicaes



Aplicaes

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Exemplos tpicos : petroleiros, graneleiros, porta-containers, FPSOs,

jaquetas, jackups, topsides, pontes, helidecks, flares, riser balcony,instalaes submarinas, guindastes e pedestais, etc.

Para estruturas fixas ao leito martimo (jaquetas e jackups) aspropriedades hidrodinmicas e do solo fazem parte integral do modelo deanlise.



AplicaesModelagem da estrutura e carregamento do casco

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AplicaesJack-ups

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AplicaesModelos locais

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Detalhes de tanque

Juntas estruturais

Pontes de semisub


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paraacoplamento de n de viga

com todos os ns dechapa/casca na seo,

usando dependncia linear

AplicaesModelos globais (viga) e locais (casca) combinados

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Anlise de Transporte : Procedimento1Do modelo base exporte o modelo do convs para anlise no GeniE

Importe a barcaa existente (ou crie uma nova)Posicione o convs para a interseo com o sistema de fixao

Exporte o modelo para anlise hidrosttica e hidrodinmica

Importe os resultados da hidrodinmica e execute a anlise estruturallinear, seguindo-se a avaliao dos resultados

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O mesmo modelo utilizado para :

- Modelo de painis- Modelo de massas- Compartimentao enchimento e balanceamento de lastro podem ser feitas

durante a anlise de equilbrio hidrosttico

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Anlise de Transporte : Procedimento2


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Anlise de Transporte : Procedimento3 Anlise hidrosttica (estabilidade)- O modelo importado no HydroD

Avaliao da estabilidade

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Condio intacta

Condio avariada

Verificao de critrios de estabilidade


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Anlise hidrodinmica condio intacta

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Variveis de Resposta (RAO)

Distribuio de presses

Foras e tenses

Avaliao de esforoCode checkingFadiga



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Anlise hidrodinmica condio avariada

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Anlise de Transporte : Procedimento5Variveis de Resposta (RAO)


Foras e tenses

Avaliao de esforoCode checkingFadiga


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Os resultados da anlise hidrodinmica formam a base para- Avaliao de tenses- Verificao das deflexes- Code checking- Fatiga o dano por fadiga pode ser utilizado como dado de entrada para a anlise

de fadiga em operao

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Distribuio de tenses Vida til por fadiga



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Comunicao

com OutrosSistemas


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Importao & Exportao de Outros SistemasImporte modelos de outros sistemas

- FEM- SACS- StruCad3D- StaadPro- Ansys- GTStrudl

Importe/exporte de CAD- DXF- Nurbs- SAT- PDMS (sdnf)- PDS (sdnf)- SmartPlant 3D (xml)

Importe biblioteca de sees

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Importao de NURBSModelagem mais rpida e precisa atravs da criao de modelos com ummnimo nmero de superfcies, levando a um melhor controle da malha.

Capacidade de importao completa de linhas no formato DXF com NURBS(non-rational uniform basis spline).

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Partes Internas do Casco Podem ser ImportadasDetalhes do casco

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Modelo no Rhino3D

Malha no GeniE Superfcies no GeniE

Linhas no GeniE


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Importao do StaadProSuporta vigas, chapas, cargas e condies de contorno.- Um mdulo separado cria o arquivo JS para importao no GeniE

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Importao do SACS Arquivo do SACS Modelo importado no GeniE

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Exportao para SmartPlant, PDS, PDMSExporte usando o formato SDNF

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Armazenamento em Formato Neutro XMLO propsito do modelo conceitual XML o de suportar a importao eexportao de :- Estruturas de casca/chapas- Anlises simples (ex.anlise linear esttica sem cargas de ondas)- Carregamentos de todos os tipos- Equipamentos- Ambiente- Compartimentos- Guias geomtricos- Grupos- Migrao de modelos entre verses do

GeniE- Anlises repetidas, quando a edio

do arquivo de entrada no necessria

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Integrao com Outros Produtos DNVReutilize dados do Nauticus

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Detalhes dos reforos

so automaticamentetransferidos


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Integrao dos Sistemas Assegurada

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Modelo conceitualGeniE

Modelo conceitual HydroDModelo conceitual - DeepC Modelo de anlise GeniE/Sestra

Modelo CAD ACIS SAT DXF 2D Tabela de cotas Casca no GeniE

Section Scantlings


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Personalizaodo Sistema


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Linguagem de Programao JSCRIPTDialeto da Microsoft para o padro da linguagem ECMAScript.

Similar ao JavaScript

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Permite acesso s proprie-dades, mtodos e objetos doGeniE.

Usualmente, as scripts(arquivos JS) so geradas poralguma outra linguagem de altonvel (VB, C# ou C++ porexemplo) que suporte maiores

recursos (acesso a banco dedados, gerao de grficos,etc.)


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Aplicaes Desenvolvidas pelo Usurio1Modelos paramtricos para diversas finalidades


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Criao de juntas

ngulo

ngulo 40

ngulo 45

Aplicaes Desenvolvidas pelo Usurio2


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Gerao de cascos

B=60 m

B=50 m



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Criao de jaquetas completas



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Interface


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Interface (GUI)

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Navegador

rea de comandos

Menus e barras de ferramentas Defaults

reade

Trabalho

Dicas e

barra destatus


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Configuraes da rea de TrabalhoEscolha entre as configuraes pr-definidas

- Default display- Mesh - All- Mesh -Transparent- Modelling - All- Modelling - Structure

- Modelling -Transparent- Results - All- Results - with Mesh

Crie a sua prpria configurao

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UnidadesEdit > Rules > Units

- Defina as unidades dobanco de dados na criaodo modelo

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Altere as unidades de entrada e apresentaode resultados, independentemente das unidades

do banco de dados


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UndoSimples:- Edit > Undo (or Ctrl+Z)- Edit > Redo (or Ctrl+Y)

Mltiplo:- Edit > Dilogo Undo/Redo

Undo mark - Edit > Set UndoMark permite a marcao

de pontos de Undo

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ltima ao


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Modelagemde Vigas


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Importao ou Criao de Biblioteca de Perfis

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Navege na biblioteca

Filtre as sees da bibliotecaImporte todas ou selecionadasSees importadas so registradas no arquivo JSAcesse as sees importadas na pasta Sections


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Alternativas de ModelagemPor mtodos grficos

- Usando guias geomtricas- Planos- Pontos, linhas, splines, nurbs, etc.

- Usando geometria existente

Atravs de caixas de dilogos

Atravs do navegador

Pela linha de comandos

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Snap perpendicular

A tecla Tab mostra alternativas


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Especficos para Topsides1Normalmente caracterizados por sistemas de alinhamento regulares- Usando o GuidePlane para acelerar significativamente a modelagem

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Quando a geometria for mais complexa- Utilize o GuideCurve para acelerar a modelagem

Especficos para Topsides2

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Membros de Tenso/Compresso

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Elementos detenso contribuindocom a rigidezSIGXX positivo

Elementos de compresso nocontribuindo com a rigidez.Sem tenso axial

Elementos de tenso/compressocontribuindo com a rigidez

d d f d


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Excentricidades Painis Reforados Vigas e chapas so modelados nos seus eixos neutros

- Utilise as excentricidades para alinhar as vigas- A chapa no pode ter excentricidades

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Modelagem default

Chapa

d l d


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Vetores podem ser obtidos de outros objetos- Sistema de vigas local- Normal a uma chapa- Normal a um plano definido por 3 pontos, etc.

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Opes Adicionais na Seleo de Vetores


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Modelagemde Chapas

F il M d l d S f i Pl


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Facil Modelagem de Superfcies PlanasCrie superfcies fechadas com um nico clique usando o recurso de regiesplanas- Intuitivo e simples.- Limitado por chapas existentes, vigas e linhas-guia- Sem necessidade de quebrar as linhas

Insert Plate Flat Region Chapas, vigas e curvas no plano de corte Clique na rea visvel

F i lid d M d l d S f i


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Funcionalidades na Modelagem de Superfcies4 opes principais todas baseadas em curvas

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Skin/loft

Cover

Curve net interpolation

Extrude

A I


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Arestas InternasCurvas compostas podem criar arestas internas indesejveis- Mesmo problema em skin/loft- Utilize os critrios de malha globais para remover as arestas internas

M d l C l d E b


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Modelagem Completa da Embarcao

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Modelos como este podem ser criados, com ganhos de eficinciasignificativos tanto no modelo global como em detalhes locais


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ConversoViga - Chapa

A li d J t S l i d


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Anlise da Junta Selecionada1 A junta pode ser automaticamente convertida para um modelo de casca,como parte do modelo global

mas tambm pode ser analisada emseparado como um submodelo

A li d J t S l i d


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Total consistncia entre os elementos de barra e os de casca

Anlise da Junta Selecionada2


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Massas eCarregamentos

M d l g Efi i t d M C g t


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Modelagem Eficiente de Massas e CarregamentoEquipamentos- Massa e CG exatos- Padro de transferncia de carga

(skidbeams, pontos de apoio)

(Re)clculos automticos- Assegurando o equilbrio das foras

- Regras de transferncia de carregamento quais vigas recebem cargas

Biblioteca de equipamentos- Reutilizao em condies de carrega-

mento diferentes

Carregamentos explcitos- Pontual, presso, temperatura, deslocamentos pr-definidos- Carga sobre chapeamento ou vigas

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Listas de Pesos


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Listas de PesosReutilize listas de pesos- Transferncia automtica de

pesos de arquivos XML ou CSVpara o modelo

Criao automatizada deequipamentos

Clculo automtico decarregamentos e massas

Leitura de novos tens em listas

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Modelagem de Equipamentos


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Modelagem de EquipamentosEquipamentos podem estar acima, abaixo ou ao longo de vigas

Cargas induzidas pela gravidade automaticamente calculadas g = - 92

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Balano de Massas


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Balano de MassasEscale a massa para o valor desejado

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90000 / 84235.24084

G i t d C g t M


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Gerenciamento de Carregamento e Massas1.Modelo de anlise estrutural:

- Peso prprio (estrutura e massas

pontuais)- Carregamento de equipamentos- Cargas pontuais, em linha, subre

superfcies

2.Modelo para anlise hidrodinmica eestrutural dinmica- Massa da estrutura e massas pontuais- Massa dos equipamentos

3.Modelo de massa para anlisehidrodinmica- Massa da estrutura e massas pontuais

- Massa dos equipamentos utilizandoelementos excntricos de massa

4.Footprint mass- Mesma de 3 sem excentricidades

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Aplicao das Cargas em Compartimentos


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Aplicao das Cargas em CompartimentosFacilidade na definio das cargas em compartimentos- Contedo e nvel de enchimento so suficientes

Modelo estrutural

Compartimentos

Lastro

leo


Cargas de Aceleraes


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Cargas de AceleraesCargas devido s aceleraes : mltiplas escolhas- Aceleraes constantes e variveis, de translao ou rotao, em vrias partes da

estrutura

Cargas no nvel inferior : Massa xAcelerao (direes X & Z)

Cargas no nvel superior : Massa xAcelerao (direo Z)

Acelerao rotacional harmnicainduzida pelo movimento das ondas

Mdulos de Topsides em Jaquetas ou Flutuantes


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Mdulos de Topsides em Jaquetas ou FlutuantesEm jaquetas- Tudo feito dentro do GeniE

Em flutuantes- Op. 1 Integrada : Resultados do HydroD (anlise

hidrodinmica no domnio da frequncia ou dotempo) importados para o GeniE

- Op. 2 Sem transferncia de carga : Aceleraese deflexes so calculadas no HydroD e utilizadascomo base das condies de carregamento noGeniE.

Flutuantes : Domnio da Frequncia


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Flutuantes : Domnio da Frequncia As ondas acarretam deformaes e tenses nos mdulos de topside- Devem ser convertidos para resultados determinsticos antes de importar para o

GeniE (utilitrio Prepost)

Flutuantes : Sem Transferncia do HydroD


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Flutuantes : Sem Transferncia do HydroDDeformaes e aceleraes usadas para definir as condies decarregamento- Aceleraes constantes or centrpetas (do HydroD ou outro)- Deformaes da anlise estrutural do casco usadas como deslocamentos

prescritos no GeniE

Sp1: 2mmSp2: 3mmSp3: 5mmSp4: 2mm

Aceleraocentrpeta


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Verificaodo Modelo

Verificao do Modelo


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Verificao do Modelo1Faa a verificao antes de executar a anlise

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Verificao do Modelo


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Verificao do Modelo2Encontre problemas no modelo A. Partes desconectadasB. Barras interceptando chapas em um

nico pontoC. Sobreposio de chapasD. Arestas menores que um valor pr-

definido

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A.

B. C.

D.


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MalhaAutomtica

Criao Automtica da Malha


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Criao Automtica da Malha

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Criao automtica da malha

Controle do usurio- feature edge- densidade da malha- sequncia de geraoda malha

- no regenerada se cargasou espessura foremalteradas

-......- matriz Jacobiana

Aperfeioamentos da Malha


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Aperfeioamentos da Malha A manipulao separada da malha e carregamento utiliza menos memria.

Regenerao condicional da malha- Para grandes modelos, um aumento de performance significativo na alterao dosmodelos para anlise.

- No regenera a malha se somente as propriedadesou cargas so alteradas.

- Alteraes na topologia e regra de definio dasmalhas fora uma uma regenerao da malha.

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Condies deContorno

Apoios Pontuais


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Apoios Pontuais

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Graus de liberdade, constante de mola ou deslocamento prescrito emtranslao ou rotao definidos pelo usurio.

Apoios Distribudos


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Apoios Distribudos

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Podem ser posicionados ao longo de arestas retas ou curvas.

Todos os ns relevantes da malha recebem a condio de contorno.


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Anlise

Execuo da Anlise


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Execuo da AnliseGeniE vem com um conjunto pr-definido de fluxos de processos

Tools > Analysis > Activity Monitor (Alt+D)- Anlise linear esttica ou autovalores- Atividades do carregamento de ondas- Anlise de fundaes/solo

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Anlise Linear Esttica


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Anlise Linear EstticaInicie as atividades

-Pare e reinicie a qualquerinstante

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Anlise de Autovalores


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Anlise de AutovaloresCrie a anlise de autovalores

Escolha o mtodo de soluoDecida o nmero de modos

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Verificao da Listagem do Sestra


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Verificao da Listagem do SestraO arquivo de impresso do Sestra contm informaes importantes

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::

PRINTOUT OF DATA GIVEN AS DIRECT INPUT TO SESTRA

COMM Default SESTRA commmand fileITOP 1. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00INAM 20040510_122532_ RETR 3. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00RNAM 20040510_122532_ NORSAMSOLM 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00CMAS 0. 1. 1. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00

RSEL 1. 0. 0. 0. 0. 0. 1. 0. 0. 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00Z::

SUM OF REACTION FORCES AND MOMENTS**********************************GIVEN IN THE GLOBAL COORDINATE SYSTEM OF THE TOP LEVEL SUPERELEMENT

LOADCASE (INDEX) X Y Z RX RY RZ

1 -4.5993E-12 -6.5921E-12 2.9386E+03 -2.7023E+07 -2.7833E+07 -9.2972E-08::

DIFFERENCES BETWEEN SUMMED LOADS AND REACTION FORCES****************************************************LARGER THAN 0.00E+00 FOR TRANSLATIONAL COMPONENTS AND LARGER THAN 0.00E+00 FOR ROTATIONAL COMP

LOADCASE (INDEX) X Y Z RX RY RZ

1 -4.5978E-12 -6.5921E-12 9.5497E-12 1.3784E-07 6.7055E-08 -9.2955E-08

Dados de entrada (criados no GeniE)

Soma das foras de reao

Diferena entre a soma dascargas e foras de reao


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Apresentao

dosResultados

Apresentao dos Resultados no GeniE


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Apresentao dos Resultados no GeniEDeslocamentos

Tenses nas placas e cascasForas e tenses nas barras

Opes mais avanadas disponveis no Xtract

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Deslocamentos


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Des oca e tosPlotagem de contorno

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Wireframe view

Outline view

Deflexes nas Vigas : Vista em 3D


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g Vista 3D padro da deformao Opcionalmente podemos aumentar

o nmero de pontos de clculo da

deflexo sem aumentar o nnerode elementos finitos

Deflexes nas Vigas : Deformao Cbica em 3D


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O efeito da deformao cbica

Com deformao cbica

Deformao linear

g

Deflexes nas Vigas : Vista em 2D


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gDy, Dz e Deflexo = sqrt(Dy^2 + Dz^2)

Por condio de carregamento

Envelopes

Pior condio

Deflexes relativas

Deflexes nas Vigas : Relatrio Tabular


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g3 resultados so reportados- Comprimento da viga (comprimento flexvel)- Deflexo (deflexes e rotaes) - relativas- DELTA = Comprimento flexvel da viga/Deflexo- 5-11 pontos podem ser reportados por viga- Todas as posies ou apenas as piores- Por condio de carregamento ou envelope

Resultados Conceituais : Tenses


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Tenses nas Chapas e Cascas


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pPlotagem de contorno

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Foras nas Barras


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Diagrama 3D

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Tenses e Esforos nas Barras


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Apresentao 2D nas tenses/foras/momentos nas barras

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Selecione a barra e ative a apresentao emTools > Analysis > Beam Force/Stress Diagram

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Modifique a apresentao padro

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Verificao de Vigas pelas Normas(Code-Checks)


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g p ( )Padres utilizados (vigas e juntastubulares)- API RP2A WSD 2002 e 2005- API RP2A LRFD 2003- AISC LRFD 2005 e 2010- AISC ASD 2005 e 2010- Danish Std. DS412 e DS449 de 1983- Norsok N-004 de 2004- Eurocode 2005 com anexos Noruegus e

Dinamarqus.- ISO 19902 de 2007

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Verificao da Deflexo contra os Nveis AISC


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AISC: Razo de deflexo permissvel 180, 240, 360 varrendo todas ascondies de carregamento

Criao da Capacidade dos Membros


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Os membros podem ser definidos usando a estrutura completa ousubconjuntos- Os comprimentos globais de flambagem so decididos pelo engenheiro

Comprimento deflambagem ?

Comprimento deflambagem ?

Comprimento de flambagem ?

Criao e Alterao das Capacidades das Juntas


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Usado em puncionamento

Documentando o Modelo - Relatrios


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Relatrios dos dados importantes do modelo

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Relatrios com o MS Word


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Criao automtica de relatrios incluindo figuras no formato XML- Scripts para fcil recriao dos relatrios quando o modelo for alterado

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Relatrio de Resultados do Code Check


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Exemplo de Layout

Exportao de Dados para o Excel


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Documentando o Modelo - Grfico


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GIF: pequenos arquivos,normalmente adequado

TIFF: grandes arquivos, capturammelhor transies suaves de cores

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CaractersticasAdicionais

Salvamento dos Dados


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Salvamento automtico pelo GeniE- Todos os comandos so registrados no arquivo JS

- No caso de falha ou trmino anormal do programa, todos os comandos exceto oltimo so armazenados no arquivo JS

- O nome do arquivo contm as informaes de data/hora, ex. ons_topside_20060904_080655.js

- O arquivo encontrado na pasta do espao de trabalho (workspace)

- Para recriar o modelo, crie um novo espao de trabalho e leia o arquivo JS

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Auxlio on-line e Documentao


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GeniE SnackPack


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GeniE SnackPack oferecido gratuitamentecomo uma extenso do GeniE, trazendovrias funcionalidades e funes especiaisque antes s eram disponveis internamente DNV Software.- Hull Forms- Reporting- Importing Lines

- Guide Planes- Load and Mass- Utilities

https://projects.dnv.com/sesam/Genie_utils/index

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Verses Especiais do GeniE


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GeniE.Lite- Voltado anlise de topsides.- Mximo 10000 elementos de malha ou 500 elementos de barra.- Sem anlise hidrodinmica ou interface com solo.- Inclui o solver linear Sestra e o code-check de vigas.

GeniE.Panel

- Voltado modelagem dos painis para anlise hidrodinmica, definio decompartimentos e massas.- Sem condies de contorno e cargas, mas inclui equipamentos, vigas e chapas.

Recomendaes de Software e Hardware


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Sistema Operacional- Windows XP 32 ou 64 bits, SP3- Windows 7 32 ou 64 bits- Windows Vista no tem suporte (mas funciona)

Out ros Soft w ares- Microsoft Office 2003 ou acima

- PDF ReaderHardware- Placa grfica compatvel com OpenGL ou DirectX 9- Memria 2 GB- Processador 1.75 GHz- Espao em disco 100 GB- Vdeo 1280 x 1024 pixels

Dvidas


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Salvaguardando a vida, a propriedade e o meio ambiente

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