荷兰工程初创公司Seaqualize利用Vortex Studio进行了海上起重稳定工具的虚拟原型设计和概念验证测试
风在海上比在陆地上吹得更平稳，为可再生能源的生产创造了更可靠的条件，风能是在不影响人们生活水平的情况下应对气候变化的一种方案，它将使人类受益。
尽管海上风力发电是有效的能源，但这些大型结构的规模对工程安装提出了巨大挑战。
海上安装通常由自升式船舶进行，自升式船舶通过可伸长的支腿来使自身稳定。但是，它们的使用仅限于浅海，并且该过程很耗时，拖延了项目安装的进度。
另一种替代方案是使用浮动式起重机船进行举升作业，但也提出了新的工程挑战，例如更长的举升时间和高达100至200米高的精确定位。可以事先将精密的变速箱、发电机、控制器和其他组件安装在涡轮机中，但是预期之外的运动会使精密的仪表部件（更不用说结构本身）处于损坏的风险之中。
如果要实现海上能源的输出目标，发电机的部署必须变得更加可靠、安全和具有高性价比。
平衡稳定技术
Seaqualize总部位于荷兰，是一家技术初创企业，其关于如何安全有效地完成工作的构想颇具创意。这个创新的组织开发了一种已获得专利的稳定工具，该工具可以抵消起重机在举升过程中的不稳定性。
最初开发的用于物料搬运的技术在较小规模的应用中表现出色。
大约在同一时间，荷兰经济部开始研究解决方案，以支持海上风能行业的快速发展。
“很明显，在激烈的动态条件下，我们的技术有机会提供帮助。”Seaqualize的创始人兼首席执行官爱德华·辛克尔（Edouard Schinkel）解释说：“我们的技术非常适合应对复杂和不可预测的海洋环境的稳定性挑战”
从理论上讲，船舶和起重机可以采用Seaqualize的“平衡升沉补偿”技术进行调整，使船舶即使在移动的情况下，举升过程中的货物也可以保持相对静止。
未知水域
然而小型的陆基设备应用是一回事，海上则是另一回事，该设备在恶劣的海上条件下如何工作？
Seaqualize开始寻求通过仿真虚拟环境验证其假设。从基于MATLAB的起重机仿真开始，团队就很快意识到，尽管该软件允许对单个组件进行建模，但在移至物理样机之前，需要更完整的系统级仿真来解决关键问题。
此外，Seaqualize的工程师还努力寻找一种可以验证其复杂计算结果的软件应用程序。工程师Schinkel需要对复杂的起重机进行建模，包括起重电缆、负载和索具、船舶移动以及海上动态工作环境，因此，Schinkel找到了一种开箱即用的解决方案。
“我找到了用于海上工程的仿真工具，其中一些具有很好的流体动力学特性，但是机械动力学性能却很差，” Schinkel解释说：“船的运动还可以，但是不能进行完整的系统级仿真。而且，将这些工具与MATLAB连接起来特别困难。”
另一方面，标准的机械工程软件在流体动力学或动态环境方面并没有提供太多帮助，因此难以分析项目重要的变量。
最终，他通过搜索找到了Vortex?Studio，而Schinkel也立即意识到了该软件可以为机械工程和海事应用带来价值。
“我了解到Allseas，这是一家专门从事海上管道铺设，重型起重机和海底安装的公司，并通过Vortex Studio开发的模拟器培训了管道铺设船的船员。我还看到了具有出色的电缆动力学和材料处理能力的港口起重机模拟器。”
“CM Labs的软件为项目验证提供了快速、全面的可视化效果。这些优点以及Vortex Studio和MATLAB之间的内置连接，激发了我的兴趣，并最终促使我决定购买。”
概念符合现实世界
尽管物理样机的建造和系统稳定性的测试还有几个月的时间，但Vortex Studio允许Seaqualize立即研究有关该工具对起重机性能的影响。
为了量化水动力方面和平衡升沉补偿系统对起重机的影响，团队在Vortex Studio中构建了完整的模型。
“我从事基于代码的虚拟仿真，那里的事情很棘手，你希望可以进行实时仿真” Schinkel总结道：“这对于Vortex Studio来说不是问题，它很有用。”
“ Vortex Studio让我们通过仿真将所有模块联系到一起。”
通过在Vortex Studio中使用强大的多体动力学引擎，团队还发现了一些被忽略的设计问题。
了解起重机与其200吨负载之间的相互作用，对于分析不受控制的振动可能损坏起重机或船舶本身的情况至关重要。如果不能及时发现，类似这样的问题可能在开发的下游阶段发生，那将是灾难性的。Seaqualize能够通过一些微小的设计更改和负载重新平衡来解决问题，所有这些想法都在Vortex Studio中得到了验证。
“在Vortex Studio中这很容易。在整个工作现场的系统级操作界面中，你可以执行任何操作，查看所有内容并了解全部反馈。”
“在软件中进行这些模拟，而不是构建和测试物理样机，这让我们能够快速测试多种设计方案和真实场景” Schinkel说道。
惊人的培训经验
尽管该软件足够简单易学和使用，Schinkel却选择派出团队成员参加实际的Vortex Studio培训课程，以提高工程师的软件水平和工作效率，进一步加快项目进度。
Vortex Studio的培训课程是针对性课程，可提供一对一的培训体验，从而快速培养出熟练的用户。因此，即使是像Seaqualize这样的小型公司，也可以与大型公司的工程和仿真能力相媲美。
Schinkel表示：“加快创新步伐，可以使初创公司像我们一样具有竞争力。我们的仿真工程师迅速地学会了高级功能。一周时间培训的变化给我留下了深刻的印象，我们现在在短时间内做出的产品迭代和改进的数量简直令人惊讶。”
准备部署
Seaqualize计划在2020年之前部署第一个用于现场测试的稳定系统。这是迈向大规模部署的第一步。
配备Vortex Studio的Seaqualize致力于使可再生能源扩展到以前无法实现的领域。在安装过程中降低损坏风险，风电能够比以往更快地投入运营并实现盈利。
“通过将仿真作为我们项目的一部分，无论是在荷兰还是在整个海上行业，我都感觉自己是一位先驱，” Schinkel总结道。“我们信任该软件，并且一次又一次地得到验证。”
