Giới thiệu về phân mềm Hydrostar

Hydro Star là một phần mềm tính toán thuỷ động lực học dùng để tính toán các công trình ngoài khơi như tầu thuyền và các công trình biển.

Được phát triển bởi Bureau Veritas trong giai đoạn 1991 – 2006. Người bắt sáng lập là ông Xiao Bo – Chen khởi đầu bằng đồ án tiến sĩ năm 1987 tại trường Ecole Centrale de Nantes, sau đó là tiếp tục được chính ông phát triển bởi Post – Doc tại học việc dầu mỏ Pháp và từ đó cho đến giờ tại DR, Bureau Veritas.

Phiên bản HydroStar 4 Expert là phiên bản chính thức mới nhất của HydroStar, trong đó có áp dụng thêm lý thuyết mới : tính toán sóng bậc 2 theo lý thuyết miền sóng trung gian theo cả 6 phương. Đây là lý thuyết do chính ông Chen nghĩ ra vào năm 2004, trong đó đã hạn chế được các nhược điểm của các lý thuyết tính toán trước đó.

Là một phần mềm chạy trên Dos nên có khá nhiều bất tiện, hiện nay, DR đang hợp tác với trường đại học Harbin Engineering University (HEU) ở Thượng Hải để phát triển phần mềm HydroStar mới trên nền Window. Phiên bản mới đã được hoàn thành và đang trong giai đoạn thử nghiệm.

Chương trình sử dụng ngôn ngữ lập trình Fortran để lập chương trình. Đây là một ngôn ngữ lập trình sử dụng các công cụ toán học trong các tính toán khoa học.Ngôn ngữ này được phát triển bởi IBM vào giai đoạn những năm 50. Hiện nay ngôn ngữ này vẫn đang được cập nhật và rất hiệu dụng cho các ứng dụng nặng về tính toán.Tuy hiện nay vẫn có rất nhiều các ngôn ngữ lập trình hiện đại khác. Tuy nhiên với một kho tàng các mô đun tính toán được phát triển từ trước đến nay, Fortran vẫn tỏ ra đặc biệt hữu dụng.

Hình 1.1:Giao diện làm việc của chương trình Hydrostar

Đối tượng tính toán của HydroStar là một số công trình ngoài khơi. Chủ yếu là các công trình được neo giữ và nổi trên mặt nước.Các công trình này rất đa dạng như các tầu, thuyền, TLP (Tension Leg Platform), FPSO, Semi Submersible hay Spar.

Hình 1.2: Ví dụ mô hình lưới phần tử của công trình dạng TLP trong HydrStar

Hình 1.3: Ví dụ mô hình lưới phần tử của công trình dạng Semi Sub trong HydroStar.

Vấn đề mà Hydro Star giải quyết được là tác động thuỷ động học tác động lên đối tượng tính toán. Là phiên bản cùng, HydroStar 4 Expert được cập nhật thêm các mô đun tính toán mới. Hiện nay với HydroStar ta có thể tính toán được :

Tác động của sóng bậc nhất tác động lên đối tượng (các vấn đề nhiễu xạ và bức xạ).

Chuyển vị của đối tượng dưới tác động của sóng bậc nhất.

Tác dụng của sóng tại các mặt cắt của đối tượng.

Áp lực của sóng tại các điểm trên đối tượng.

Tác động của sóng bậc 2 tác dụng lên đối tượng, tính toán theo 3 lý thuyết sóng.

Chuyển dữ liệu tính toán được làm dữ liệu đầu vào cho một số chương trình khác.

Và vẫn đang liên tục được cập nhật thêm các chức năng mới.

HSMSH(Vµo d÷ liÖu chia l í i phÇn tö)

HSLEC(§ äc l í i phÇn tö)

HSCHK(KiÓm tra chia l í i phÇn tö)

HVISU(Quan s t m« h×nh l í i d¹ng 3D)

HSINF -G(Xem th«ng tin chia l í i)

HSTAT(TÝnh ma trËn qu n tÝnh )

HSMSH(TÝnh to n nhiÔu x¹, bøc x¹ )

HSMEC(TÝnh to n chuyÓn vÞ )

HSAMG(Xö lý tr í c cho HSQTF )

HSQTF(TÝnh lùc bËc hai tÇn sè thÊp)

(TÝnh lùc tæng hî p do sãng Fk)HSWLD HSPRS

( TÝnh to n p lùc sãng)HSDTF

(TÝnh to n lùc tr«i d¹t bËc hai)

HSWAY(XuÊt d÷ liÖu cho BV- VSHIP)

BV - VSHIP

HSFEM(XuÊt d÷ liÖu cho NASTRAN)

NASTRAN

HSRAO(XuÊt kÕt qu¶ ®Çu ra d¹ng Text)

HSPLT(VÏ ®å thÞ hµm truyÒn)

ARIANE(Ch ¬ng tr×nh tÝnh d©y neo)

1

2

4

3 4Modul chÝnh

Modul Phô

-Khối 1: Nhập dữ liệu tính toán-Khối 2: Tính toán phản ứng của kết cấu-Khối 3: Xuất kết quả đầu ra-Khối 4: Xuất dữ liệu sang các phần mềm tương thích khác

Hình 1.4:Quy trình tính toán trong chương trình Hydrostar