為了響應全球市場對減少能耗和降低碳排放迫在眉睫的需求，許多節能和前沿技術構想應運而生。
尋找備選性推進方法的緊迫局面需要通過創新的方法來實現，而業界認為風力輔助推進技術將是引領變革的關鍵。該技術源自古老的海運實踐方法，可為脫碳進程提供重要推動力，旋筒風帆、輕帆、吸力翼形帆以及剛性帆等多種形式各具特色。
根據《巴黎協定》設定的目標，國際海事組織（IMO）計劃在2030年之前將年度溫室氣體（GHG）排放總量較2008年減少至少40%。
Jean Benoit在一另篇博文中對風力輔助推進系統在海運領域的回歸進行了更為詳細的介紹。
IMO近日采納了計算流體動力學（CFD）作為一種可靠的計算方法。今年一月，船舶行業知名的船級社之一法國船級社（Bureau Veritas）發布了風力推進系統—NR206 R02規則：[4.2.1]中定義的風力推進系統在操作條件下產生的風力應通過計算流體動力學（CFD）技術計算、風洞試驗或等效的計算方法得出，且須令本社滿意。
達索系統已成為在船舶制造與海洋環境中實施數字技術的中堅力量。我們重點關注集成風力輔助推進系統，將其作為減少燃油消耗的最可持續解決方案，通過在現有船舶上加裝風帆完成改造。
通過充分利用風力輔助推進技術，海運行業將能夠應對環境挑戰，提升運營效率，并為全球航運行業的更可持續未來做出貢獻。
這種創新型方法可帶來一種免費的可持續能源，消除對儲能電池的需求。此外，該項技術還能使船舶在減少燃油消耗的同時延長航程，從而進一步實現成本節約。
該工作流程通過參數化CAD設計的獨立帆體幾何形狀，重點介紹了順序流體-結構相互作用（FSI）的優化仿真。這一過程的民主化在3DEXPERIENCE平臺上得到了擴展，使高保真仿真方法能夠在開發周期的早期階段得到應用。
流程初始階段包括生成參數化的CAD幾何形狀，其中外部和內部配置得到了精準定義。這包括指定如翼肋和翼梁的數量與尺寸等的詳細信息。在這一階段還同時構建了包括上層結構和起重機等元素的整個船體。此外，設計中涉及的所有材料屬性在這個階段也得到了明確規定。
在這一流程中，一旦創建了參數化CAD，設計人員便可使用3DEXPERIENCE平臺上的CFD流體仿真，開始計算獨立帆體順序FSI的穩態氣動性能。這是一個單相穩態N-S仿真，其中將流速設定為輸入參數，提取沿帆的壓力分布作為主要KPI。這一區域映射將自動用于順序FSI結構仿真的輸入。
隨后，進行獨立帆體的結構仿真。所有內部連接均在此步驟中得到定義。此外，這里的靜態隱式結構仿真同樣在3DEXPERIENCE平臺上完成，該環節的主要KPI包括應力和變形分析。
如果未達到設計目標，設計師可以使用優化和近似模型來對備選方案進行定義，迭代外形或幾何尺寸以改善氣動性能，或更改帆體覆蓋材料或厚度以改善結構完整性。
如果分析結果達到設計目標，第一次迭代周期則正式結束。
為解決貨船甲板空間有限的難題，本工作流程的第二個迭代周期用于優化帆的布局與安放。該系統仿真可提供基于LBM的高精度非穩態VLES CFD，工程師根據設定的羅盤方位圖分析帆對貨船造成的影響與橫流效應。這有助于我們定義適當的甲板安放布局，并比較例如1帆與4帆的不同配置等場景：
這種順序協同仿真可以使用3DEXPERIENCE平臺上的自動化Process Composer進行優化，設計師在其中定義需要最大化和最小化的KPI，算法會自動對幾何形狀進行迭代。
Antoine Gautier介紹指出：“借助SIMULIA和3DEXPERIENCE平臺，我們實現了展示流線的出色渲染圖，展示了三體船周圍的變形氣流，我們擁有高質量的圖像，能夠識別出產生尾跡的點。這些可視化仿真非常實用且可靠。我們藉此發現了一些此前從未識別的尾跡，尤其是在后臂附近的位置，這可幫助我們成功修改整流罩的幾何形狀。”
Antoine Gautier表示：“在SIMULIA和達索系統專家的大力支持下，我們能夠顯著改善船舶的空氣動力學特性，我希望這最終實現船只水面性能的顯著提升。將所有測試過的元素整合到三體船設計中后，我們預計帆體氣動阻力將提升70%。這將是我們業務成效最為顯著的創新領域。”
