BAR Technologies 使用 Siemens Digital Industries 软件解决方案打造新型运动游艇

　　西门子解决方案帮助将赛车性能带入休闲领域

　　我们多年来建立的数字建模和模拟工具和技术对于完成这份简报至关重要。

　　西蒙·斯科菲尔德，

　　首席技术官 BAR Technologies

　　挑战

　　设计全新级别的游艇提供令人兴奋的用户体验确保稳定性和安全性

　　成功的关键

　　实现快速的设计到制造流程使用 NX Open 脚本来自动化工作流程使用 Simcenter STAR-CCM+ 进行广泛的 CFD 优化通过 Teamcenter 数据管理进行有效协作

　　结果

　　通过使用自动化工作流程实现最佳船体几何形状在巡航速度下可将燃油效率提高 30%增强的性能、适航性和舒适性通过同时开发集成组件节省时间通过使用精确的几何形状实现精确制造支持远程团队之间的协作

　　BAR（本安斯利赛车）技术

　　BAR Technologies 提供广泛的工程咨询服务，重点关注高性能和超级游艇、休闲船舶、重型船舶以及数据和电子产品。该公司使用定制的内部工具为其客户提供海事创新。

　　时尚、活泼、高效

　　凭借优化的船体和动态调整的箔片，可在更广泛的速度范围内实现更高的效率，它是一艘兼顾性能和舒适性的船。Princess Yachts R35 是由 BAR Technologies 制造的，它在设计美洲杯赛艇时使用了高度专业化的技术和工艺。BAR Technologies 现在为整个海洋行业的客户提供其独特的专业知识。

　　Princess Yachts 最初接触 BAR Technologies 的目的是创造一种全新的设计，以吸引以前没有考虑购买船只的人。新设计是入门级产品：令人兴奋但易于驾驶的日间船。Princess Yachts 产品开发总监 Paul Mackenzie 解释说：“我们的回头客比例非常高，一旦他们加入 Princess 家族，他们往往会提升我们的产品系列，因此入门级游艇一直很重要。然而，大多数购买公主的人已经是船迷。我们正在寻求扩大我们的潜在市场，缩小船主和车主之间的差距，推出一款可以与超级跑车并列的产品。”

　　BAR Technologies 的首席技术官 Simon Schofield 补充说：“我们的任务是设计一种技术驱动的设计，提高效率和易用性，同时保留公主所熟知的奢华和品质。我们多年来建立的数字建模和仿真工具和技术对于完成这份简报至关重要。”

　　BAR Technologies 的集成虚拟环境使用 Siemens Digital Industries Software 的解决方案。其中包括用于产品设计的 NX™ 软件、用于数据管理的 Teamcenter® 软件和 Simcenter™ 软件组合，其中包括用于工程分析的 Simcenter™ Nastran® 和用于计算流体动力学 (CFD) 分析的 Simcenter STAR-CCM+® 软件。

　　贴膜技术的新应用

　　“在美洲杯帆船上，水翼艇的作用是将船体抬出水面，”斯科菲尔德说。“在这个项目中，箔片与独特的船体形式相结合，以支持部分位移。此外，这些箔片会自动调整以提供主动侧倾和俯仰控制，从而提供更好的耐波性和更低的燃料消耗。”从设计和优化赛艇到非常紧迫的时间表，BAR Technologies 开发了各种创新流程。例如，该团队有一种独特的方法，即使用 NX 的脚本功能生成大量潜在的船体几何形状，然后利用 Simcenter STAR-CCM+ 的强大功能通过快速静态和动态仿真优化船体。

　　船体和水翼组合是使用量身定制的优化方法开发的。这种方法基于使用 NX 建模和脚本功能、高度精细的 Simcenter STAR-CCM+ 模拟和高级人工智能神经网络大规模批量创建参数几何。“在 NX 中，我们参数化了船体和水翼的几何形状，并使用脚本化流程，可以在数小时内自动创建数千个几何形状，”BAR Technologies 的造船工程师 Paul Gliddon 评论道。“作为此过程的一部分，Simcenter STAR-CCM+ CFD 模拟会自动对这些几何图形进行，生成的 CFD 数据会为我们基于神经网络的优化技术提供数据。这使我们能够非常快速地准确预测和询问数百万潜在船体形式的性能。”

　　精准协作

　　以豪华汽车设计而闻名的意大利公司 Pininfarina 设计了外观，并生产了 BAR Technologies 使用 NX 参数化的表面。也使用 NX 的 Princess Yachts 团队设计了内部系统。BAR Technologies 的职责包括依赖于 Simcenter Nastran 的结构工程。

　　开发依赖于极其密切的合作，Teamcenter 管理 Princess Yachts 和 BAR Technologies 之间的数据传输。数据共享集成了复杂的电气和机械配件，例如箔组件和相关的控制系统。同时，必须保持公主设计的人体工程学特性和奢华感。

　　为了最大限度地利用船体优化的时间，BAR Technologies 在优化过程中同时进行了结构工程和详细设计。通过 NX 的参数化功能，团队能够使用最新的最佳几何形状优化主装配体，直到设计过程的最后阶段，知道详细的设计元素和图纸将自动且准确地更新。

　　海事行业的首创

　　该项目从概念到原型测试，再到备受期待的 R35 于 2018 年 9 月在戛纳推出，历时 18 个月。“这是 Princess Yachts 长期以来生产的第一艘小型游艇，我们很高兴，”Mackenzie 评论道。“发布引起了极大的兴奋，我们有一个非常健康的订单。从品牌的角度来看，R35 在将公主游艇推向更广泛的受众方面取得了令人难以置信的成功。”

　　“使用 R35，我们在巡航速度下将油耗降低了 30%，而对最高速度没有影响，”Schofield 说。“此外，主动控制的水翼可以提高性能的可及性。通过选择运动和舒适模式，船长可以根据条件调整船舶的耐波特性。”

　　利用 PLM 工具和技术

　　“来自顶级赛车的技术为这艘船带来了优势，”麦肯齐说。“第一次使用箔技术是公主的一大步。R35 也是我们第一艘采用全碳纤维制成的船，具有更好的强度重量比，并且是长期以来第一艘使用汽油来提高性能的船。此外，我们还制作了一个原型，这在海洋工业中并不常见。鉴于协作和改进的程度，我们在很短的时间内取得了巨大的成就。我们从 BAR Technologies 的专家那里学到了很多东西，我们将继续与他们合作。”

　　BAR Technologies 继续开发其知识产权 (IP)、设计工具和技术，旨在保持在船舶设计技术的前沿。“我们的一个特别优势是我们的优化流程，而西门子工具套件是这些流程的基础，”Schofield 总结道。