Apresentação Sesam Visao Geral

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SESAM – SuperElement Structural Analysis Module 
Visão Geral 
Outubro 2012 
 João Henrique Volpini Mattos 
Engenheiro Naval 
Regional Sales Manager - Maritime & Offshore Solutions (South America), DNV Software 
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DNV Software 
 DNV Software é uma das unidades da DNV, atuando como sua “softwarehouse” 
comercial, servindo mais de 3.500 usuários nas áreas marítimas, offshore de 
indústrias de processo. 
 DNV Software tem mais de 300 funcionários dedicados ao desenvolvimento, testes, 
suporte e comercialização de suas soluções. 
 DNV Software é estabelecida em 12 dos 300 escritórios da DNV : Oslo e, 
Stavanger (Noruega), Londres e Glasgow (UK), Houston, Shanghai e Beijing 
(China), Singapore, Pusan (Korea), Rio de Janeiro, Mumbai (India) e Dubai (UAE) 
 Mais de 50 anos de experiência no desenvolvimento de software de qualidade 
baseado no conhecimento e perícia da DNV. 
 Slide 2 
Presenter
Presentation Notes
A DNV foi uma das primeiras sociedade classificadoras que decidiram ter por base de suas notações de classe os resultados an´líticos ao invés de apenas empíricos (adquiridos pela experiência). Como consequência disto foi necessário investir em novas tecnologias, tarefas que a DNV realiza até hoje.
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Como podemos ajudá-lo a mitigar os riscos ? 
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Oferecendo ferramentas de software para identificar, avaliar e gerenciar os 
riscos, da concepção à desmobilização, nas áreas marítima, offshore e de 
processos industriais. 
Presenter
Presentation Notes
Nossa principal motivação é a de fornecer ferramentas de modo que os engenheiros possam projetar estruturas seguras e que suportem acidentes, através da verificação pelas regras, normas e códigos internacionais existentes ou outros critérios de segurança. Obviamente temos o foco na performance e custo, mas a meta glocal é o suporte a visão da DNV quando a segurança de vida, propriedade e meio ambiente.
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Áreas de Atuação da DNV Software 
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Synergi™ 
QHSE 
Produtos e soluções para o projeto de embarcações e 
plataformas offshore, análise hidrodinâmica, avaliação 
estrutural, análise de risco, gerenciamento do ciclo de vida, 
gerenciamento do processo de projeto e engenharia baseada 
no conhecimento. 
Nauticus™ 
Classificação 
Marítima e Offshore 
Sesam™ 
Avaliação Estrutural 
Safeti™ 
Risco & Confiabilidade 
Gestão de Integridade 
Presenter
Presentation Notes
QHSE = qualidade, saúde, seguramça e meio ambiente
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Sesam – Uma História de Sucesso de 42 anos 
 Um sistema completo e orientado ao mercado, para ava-
liação estrutural de navios e estruturas offshore. 
 Construído através de alianças estratégicas com organiza-
ções chave e, P&D e fornecedores líderes de tecnologia. 
 Mais de 200 organizações globais utilizam o Sesam como 
sua ferramena preferencial para engenharia de estruturas 
offshore. 
 Sesam é utilizado para o projeto de plataformas fixas e 
flutuantes, de águas rasas a ultra-profundas em ambien-
tes hostis. 
 Combina as melhores práticas de engenharia (processos 
de trabalho) com ferramentas para o projeto, análise 
estrutural e avaliação de integridade. 
 Sesam é utilizado para documentar a segurança da estru-
tura, satisfazendo padrões de projeto, regulamentos esta-
tutários e critérios de conforto, segurança e meio 
ambiente. 
 Suporta normas API/AISC (WSD & LRFD), Eurocode, 
ISO, Norsok, DS, CSR e DNV. 
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Presenter
Presentation Notes
Sesam foi criado em 1969 para executar análise estrutural de grandes estruturas de navios. Desde então evoluiu tanto em recursos como em tecnologia. Embora tendo iniciado como um sistema de elementos finitos utiilzando a técnica de super-elementos, hoje em dia é baseado em um sistema conceitual de modelagem, integrado com avaliação hidrodinâmica e estrutural avançada. Começando como uma ferramenta de software interna da DNV, é atualmente o líder mundial do mercado naval e offshore.
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 Topsides 
- Análise estrutural 
- Colapso, queda de cargas, 
incêndio 
 Jaquetas 
- Carregamento ambiental 
- Iteração com o leito marítimo 
- Loadout, estabilidade e upending 
- Colapso, colisão, incêndio 
- Análise estrutural 
 Surf (subsea, umbilicals, risers 
& flowlines) 
- Análise global acoplada ou não 
- Análise local 
 
 Slide 6 
 FPSO e Navios 
- Caregamento hidrodinâmico 
(pressões e acelerações) 
- Análise estrutural 
- Interfaceamento com as regras 
 Unidades Móveis Offshore 
- Caregamento hidrodinâmico 
(pressões e acelerações) 
- Análise estrutural 
 Ancoragem 
- Posicionamento dinâmico 
- Análise de ancoragem 
Sesam – Um Sistema para Todas as Necessidades 
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 Da modelagem à fadiga estocástica 
- Topsides, jaquetas ou jackups 
- Modelos de vigas ou modelos detalhados de casca 
- Análise estrutural linear de tamanho ilimitado 
- Análise hidrodinâmica e iteração estaqueamento/solo 
- Code check de barras e juntas 
- Code check de flambagem de painéis 
- Análise de fadiga e terremoto 
- Análise não linear de colapso e acidentes 
Sesam para Estruturas Fixas (1) 
 Slide 7 
Presenter
Presentation Notes
Algumas das características únicas do Sesam que o diferencia dos competidores é a maneira pela qual focamos o projeto e reprojeto. Um dos maiores desafios na engenharia offshore é o de rapidamente estabelecer uma fundação para executar a estimativa de custo e gerar a documentação necessária para os regulamentos estatutários, Estes são simples exemplos de como podemos ajudar os engenheiros a documentar os critérios chave de projeto como deflexões nas vigas, cortantes e momentos fletores em um passo. Outros parâmetros podem também ser apresentados de modo 3D, como mostrado no code checking na parte inferior da figura à esquerda.

A funcionalidade de reprojeto nos permite testar várias alterações no modelo, nos dando uma resposta imediata dos resultados do code checking.
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Sesam para Estruturas Fixas (2) 
 Facilidade na inclusão de detalhes no 
modelo global 
 Facilidade na criação de modelos 
paramétricos 
30º, D = 3m 
45º, D = 1.5m 
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 Da modelagem à fadiga estocástica 
- Modelos de vigas e cascas. 
- Análise hidrostática incluindo verificação de estabilidade por 
várias normas. 
- Análise hidrodinâmica (linear e não linear). 
- Análise estrutural linear de tamanho ilimitado. 
- Code check de flambagem de chapas e vigas. 
- Análise de fadiga de cascas e reforços. 
- Análise de ancoragem. 
- Operações marítimas. 
- Projeto inicial de FPSOs. 
- Análise da região de carga e análise direta. 
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Sesam para Estruturas Flutuantes (1) 
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 Tecnologia de ponta em hidrodinâmica 
- Domínio da frequência 
 
 
 
 
 
 
 
- Domínio do tempo (linear & não-linear) 
Sesam para Estruturas Flutuantes (2) 
 Combinada com avaliação 
estrutural 
- Deflexões, tensões, code checking, 
fadiga 
 Slide 10 
Presenter
Presentation Notes
Sesam sempre foi conhecido por estar na frente na área de hidrodinâmica. Suportamos tanto o domínio da frequência como o do tempo, e ambas as opções incluem a utilização de modelos duais onde os elementos de painéis e Morison podem ser incluídas. Este último é muito significativo quando efeitos de arrasto são importantes. A figura da esquerda mostra uma distribuição típica de pressões em um modelo puramente de painéis quando de encontro à uma onda de 45º. A figura abaixo mostra a distribuição de pressões em um navio de lançamento de cabos onde o modelo inclue elementos de painéis e de Morison – as cargas são geradas em um domínio nãolinear utilizando uma onda irregular. 

Todas as cargas geradas pela análise hidrodinâmica são automaticamente transferidas para o modelo estrutural para a avaliação subsequente, com o propósito de avaliação de tensões, deflexões, code checking, ou fadiga. A análise é rápida e se você tiver um PC de 64 bits pode explorar um aumento de velocidade na ordem de 3x como regra geral. As figuras à direita mosram exemplos de tensões em uma junta tubular de uma FPSO entre o convés e o módulo (normalmente uma área crítica de fadiga) e a vida estimada de fadiga para o conves de uma TLP.
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Sesam para SURF 
 Suporte excelente para análises SURF 
- Movimentos e tensões derivados de análise 
acoplada ou estados de mar regulares. 
- Usados no projeto de risers e linhas de 
ancoragem (movimentos, tensões, code 
checking, fadiga). 
- Análise VIV (vortex induced vibration). 
- Mais rápido que qualquer outra ferramenta 
disponível no mercado. 
 Projeto rápido de umbilicais 
- Geração de desenhos de seções em 
horas ao invés de semanas. 
- Documente o atendimento aos 
requisitos da curva de capacidade em 
horas ao invés de dias. 
- Controle os custos de projeto no início 
do processo. 
 
 Slide 11 
Presenter
Presentation Notes
Sesam é particularmente forte no suporte a Subsea, umbilicais, riser e flowlines. Risers e projeto de ancoragem podem ser feitos usando a análise acoplada, onde todos os fenômenos não-lineares são levados em conta, como o arrasto (amortecimento), massa adicional e grandes deflexões. Em águas profundas aparecem várias características altamente não-lineares que devem ser tratadas como tal. Também é possível fazer estes projetos de acordo com uma abordagem mais tradicional baseada em ondas regulares e na linearização de termos de arrasto. Em qualquer caso nossas ferramentas são muito mais rápidas do que qualquer outra disponível, Se houver necessidade para análise de vibração induzida por vórtices (VIV), isto pode ser coberto.

O projeto de umbilicais reconhecidamente demora semanas, e precisamos ter oeradores de CAD treinados para gerar as seções transversais e calcular as propriedades de rigidez para uso na análise não linear. Com nossas novas ferramentas para análise de umbilicais o mesmo processo demanda apenas 1 a 2 dias e não requer que tenhamos um sistema CAD ou sejamos experts em sua utilização. Em outras palavras, podemos economizar, tanto devido a um aumento de performance como menor necessidade de especialistas.
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Necessidades de Software para Avaliação Estrutural 
 Slide 12 
Topside 
GeniE, Xtract 
Escantilhões principais 
Section Scantlings, 3D Beam 
Risers, Umbilicais 
DeepC, Riflex, Simo, 
UmbiliCAD, Helica 
Turret 
Análise local 
GeniE, Submod 
Hidrodinâmica 
HydroD, Wadam, Wasim, Postresp 
Fadiga simplificada, 
espectral 
Nauticus, Stofat 
Ancoragem 
Mimosa, Digin 
Casco 
Nauticus Hull, 
GeniE, Presel 
Análise de Risco 
Neptune, Orbit (RBI) 
Soluções testadas, 
aprovadas e em uso por 
centenas de empresas 
Flambagem 
PULS 
Estabilidade 
HydroD 
Presenter
Presentation Notes
[Aguardar aparecer quadro “Soluções testadas e aprovadas...”]

Mais de duas dezenas de softwares estão envolvidos nos pacotes DNV
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Slide 13 
Interfaces: 
 
GeniE 
Projeto de estruturas 
compostas por vigas e 
chapas 
 
 
 
DeepC 
Análise de estruturas 
esbeltas flexíveis 
(risers, umbilicais, 
ancoragem) 
 
 
 
 
HydroD 
Análise hidrodinâmica 
de estruturas flutuantes 
A Família Sesam : Principais Módulos 
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Pré-Processadores 
Patran-Pre 
Submod 
Presel 
Genie 
Presenter
Presentation Notes
GeniE é nosso modelador conceitual. Também funciona como pós-processador.
Patran-Pre é uma versão do Patran da MSC feita para interfacear com o Sestra
Presel é o montador de super-elementos.
Submod o modelador de submodelos, trazendo as cargas e deformações calculadas no modelo global, para um submodelo mais detalhado.
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Cálculo de Carregamento Ambiental 
HydroD & Wasim 
Installjac 
HydroD & Wadam 
Simo 
Wajac 
Presenter
Presentation Notes
HydroD é nossa interface gráfica para análise hidrostática e hidrodinâmica.
Wadam para análise hidrodinâmica de estruturas offshore
Wasim para análise hidrodinâmica de embarcações com velocidade não nula
Simo para simulação de operações marítimas.
Wajac para cálculo das forças hidrostáticas e hidrodinâmicas em estruturas fixas.
Instaljac para instalação de jaquetas, análise de estabilidade e tensões
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 Slide 16 
Sestra 
Cargas 
Ambientais 
Pós-processadores 
Pré-processadores 
Genie & Splice 
Riflex & Mimosa 
Usfos 
Solvers 
Presenter
Presentation Notes
Sestra é nosso solver principal
Usfos para análise não linear de colapsos
Splice para análise estrutural não linear da iteração estaqueamento-solo
Riflex para análise de risers
Mimosa para análise de ancoragem 
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Xtract 
Framework 
Platework 
Modelo para análise de flambagem 
stiffeners 
girder 
Stofat 
Contorno da utilização por fadiga 
Pós-Processadores 
Presenter
Presentation Notes
Framework para análise pelas normas
Xtract para apresentação de resultados e animação
Platwork para análise pelas normas
Stofat para análise de fadiga
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Um Só Modelo para Todas as Análises 
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Peso de aço 
Escantilhões das seções 
FEA local Áreas e volumes 
Fadiga 
Análise da região de carga 
Analise Hidrodinâmica 
Modelando a natureza conceitual de 
uma estrutura podemos derivar 
mais de um modelo a partir da 
mesma base 
Presenter
Presentation Notes
[Esperar aparecer a caixa Modelando...]
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Um Completo Sistema Integrado 
 Slide 19 
O mesmo modelo conceitual é usado nas 
análises hidrostáticas, hidrodinâmicas e 
estruturais 
Modelo Conceitual 
-180 -160 -140 -120 -100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
-2
0
-1
8
-1
6
-1
4
-1
2
-1
0
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
GZ-Curve
Heel Angle [deg]
Di
st
an
ce
 [m
]
GZ Z-Level Lowest Opening
Hidrostática 
Modelo de Elementos Finitos 
Modelo de Painéis 
Hidrodinâmica 
Estrutural 
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8 elementos conceituais : 
• 7 vigas 
• 1 chapa 
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Exemplo da Modelagem Conceitual 
 Ajuste dinâmico do modelo e cargas dos equipamentos 
Modelo conceitual Modelo de análise Topologia (conectividade) 
7 elementos conceituais : 
• 6 vigas 
• 1 chapa 
27 elementos de malha 
33 elementos de malha 
Presenter
Presentation Notes
[Explicar o que significam as figuras de cima]
[Clicar para aparecer o modelo conceitual com a viga alterada]
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Ferramenta para modelagem conceitual, geração das malhas, aplicação 
das cargas e apresentação dos resultados 
– Criação facilitada do modelo FEA a partir do 
modelo Nauticus. 
– Compartimentos gerados automaticamente 
pela estanqueidade das chapas. 
– Geração do carregamento incluindo 1A1, ULS 
e FLS. 
– Ferramentas poderosas de geração e controle 
da malha. 
 Slide 21 
 Slide 21 
GeniE (1) 
Presenter
Presentation Notes
Importação e exportação para vários sistemas CAD/CAE (SAC, STRUTCAD3D, PDS, PDMS, ACIS SAT, DXF 2D, etc.)
Modelagem integrada da estrutura, carregamentos, equipamentos e do ambiente.
Facilidade de alteração das condições de carregamento (as cargas são aplicadas independentemente do modelo)
Análise integrada, verificação pelas regras.
Utilização de outros programas como serviços em background (Sestra, Wajac, Splice, Framework, Platework, Stofat,Xtract) e se comunica com HydroD.
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 Importação de modelos (estrutura & carregamento) de outros sistemas 
- FEM (SESAM neutral format) 
- Sacs 
- StruCad3D 
- Ansys 
- Strudl 
- Nastran 
 Importação/exportação da estrutura 
de sistemas CAD 
- PDMS, PDS (sdnf) 
- SmartPlant Offshore 
- Intelliship 
- DXF (AutoCAD, etc.) 
- STEP 
- SAT (AutoCAD, Rhinoceros, etc.) 
GeniE (2) 
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Pré-processador de uso geral para geração da malha de elementos finitos. 
 Poderoso conjunto de ferramentas geométricas, 
além da importação de sistemas CAD. 
 Cargas aplicáveis ao modelo geométrico ou na 
malha. 
 Elementos de barra, casca ou sólidos. 
 Importação/exportação de dados do Abaqus. 
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Patran-Pre 
Presenter
Presentation Notes
Patran-Pré é similar ao MSC Patran, contendo todos os recursos de modelagem do MSC Patran mas customizado para integração com os módulos do Sesam (em gravação e leitura).
Foi muito utilizado nas famílias de pacotes da DNVS até junho/2009, quando foi liberada a versão 5.0 do GeniE.
Permite materiais isotrópicos, ortotrópicos (um dos planos de simetria é um plano de isotropia), anisotrópicos (depende da direção das fibras) e compostos.

Comparação GeniE x Patran-Pre
No Patran-Pre é um pouco mais fácil gerar a malha e com mais opções. No GeniE também é criada uma malha de qualidade, pois existem mecanismos controlados pelo usuário para tal, mas não tantos como no Patran-Pre.
GeniE suporta a definição de compartimentos, Patran-Pre não.
GeniE não suporta volumes (elementos sólidos), enquanto Patran-Pre sim.
Podemos fazer uma mistura de modelos feitos no GeniE e Patran-Pre com o Presel.
 
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Utilizando a técnica de superelementos podemos reduzir em muito o tempo 
de cálculo e espaço em disco, ao mesmo tempo em que aumentamos a 
precisão da solução das matrizes. Com Presel podemos montar elementos 
(geometria e carregamento) criados no GeniE e/ou Patran-Pre para formar o 
modelo completo, sem termos que uni-los fisicamente em um único arquivo. 
 Slide 24 
Presel 
Presenter
Presentation Notes
Benefícios
A repetição de superelementos para partes idênticas poupa espaço em disco e tempo de processamento.
Superelementos permitem verificação intermediária, aumentando a confiabilidade e reduzindo as consequencias de erros de modelagem.
Superelementos permitem o trabalho em paralelo na modelagem, verificação do modelo e processamento de resultados.

Não há restrição no número de superelementos, no número de repetições, no número de níveis de superelementos e no número de carregamentos.
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Análise de detalhes ou partes de um modelo global, extraindo os desloca-
mentos de uma análise global e os aplicando como deslocamentos forçados 
em um sub-modelo mais detalhado (muito usado em análise de fadiga). 
 Slide 25 
Modelo para análise global 
Malha 3 m 
Sub-modelo para análise local 
Malha 0.5 m 
Submod 
Presenter
Presentation Notes
Em muitos casos a análise global prove informação insuficiente de tensões em regiões localizadas. Submodelamento é uma técnica para realizar análises refinadas de um detalhe baseada nos resultados da análise global (o modelo e os resultados da análise global devem estar disponíveis. As malhas do modelo global e do submodelo podem ser completamente diferentes, até mesmo utilizando tipos de elementos diferentes. 
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 Slide 26 
 Slide 26 
Solver de uso geral para análise linear de estruturas por elementos finitos 
utilizando os modelos criados no GeniE, Patran-Pre ou Presel. 
Sestra 
Análise estática 
Direta Super-elementos 
Análise quase-estática 
Cargas complexas 
Direta Super-elementos 
Análise dinâmica 
Métodos de redução 
Vibração 
livre 
Resposta forçada 
Domínio do tempo/frequência 
 Análise estática e dinâmica. 
 Análise de super-elementos. 
 Vibração livre/forçada. 
 Flambagem linear. 
 Análise axi-simétrica. 
Sestra 
Presenter
Presentation Notes
Extensivamente testado na indústria offshore e marítima por mais de 30 anos.
Versão de 64 bits disponível.
Análises podem ser interrompidas e reiniciadas.
Recursos para particionamento dos arquivos em vários discos e processamento de superelementos em paralelo em vários computadores de uma rede.
Exportação/importação de matrizes de rigidez, massa, amortecimento, cargas e deslocamentos.
Superelementos selecionados podem contribuir apenas com cargas e massas (elementos não estruturais)
Materiais isotrópicos, anisotrópicos e ortotrópicos

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Pós-processador iterativo para verificação por 
normas, análise de fadiga e terremoto em mo-
delos de vigas e juntas tubulares. 
 Normas : 
- 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 
- ISO 19902 de 2007 
 Verificação de estabilidade, colapso hidrostático, 
transições cônicas de acordo com os padrões 
utilizados na indústria offshore. 
 Avaliação de fadiga – determinística ou estocástica. 
 Avaria por fadiga devido à rajadas de vento. 
 Análise do espectro de resposta a terremotos. 
 Slide 27 
Framework (GeniE extensão CCBM) 
Presenter
Presentation Notes
API WSD 2005 : American Petroleum Institute – Planning Designing and Constructing Fixed Offshore Platforms – Working Stress Design
API WRFD 2003 : American Petroleum Institute – Planning Designing and Constructing Fixed Offshore Platforms – Load and Resistance Factor Design
AISC 2005 : American Institute of Steel Construction – Specifications for Structural Steel Buildings
ISO 19902 : International Standards Organization – Fixed Steel Offshore Structures
NORSOK : Normas norueguesas para a área de petróleo e gás
EUROCODE : Normas européias para projeto de estruturas
DS : Normas dinamarquesasp para turbinas eólicas offshore
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Pós-processador iterativo para projeto de 
painéis de aço reforçados e verificação 
pelas normas. 
 API, DNV, NPD para deformação e flamba-
gem no painel e reforços. 
 API para flambagem uniaxial e ortogonal 
em painéis reforçados. 
 As cargas podem ser imputadas manual-
mente ou combinadas com extração auto-
mática de resultados do FEA. 
 Espessura e material do painel podem ser 
alterados. 
 Idealização para painéis não retangulares. 
 
 Slide 28 
capacity model 
stiffeners 
girder 
Examplo de apresentação de resultados 
over-utilised 
Platework (GeniE extensão CCPL) 
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Pós-processador iterativo para integração e apresentação das forças e distri-
buição de tensões em seções definidas pelo usuário em modelos de elemen-
tos finitos. 
 Slide 29 
 Apresentação dos diagramas de tensões (cascas e membranas) e forças (vigas e 
treliças) sobrepostas à geometria da seção. 
 Integra as tensões e forças sobre a seção, produzindo as forças axiais e cortantes 
totais, além dos momentos fletores e torsionais para a seção. 
Cutres 
Presenter
Presentation Notes
Integrado ao arquivo de resultados do Sestra
Pode operar com grande número de análises de superelementos com os mesmos organizados em hierarquias
Permite a seleção de quaisquer seções independentemente de superelementos ou fronteiras dos elementos básicos.
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Pós-processador para análise estocástica e iterativa de fadiga em chapas 
e cascas soldadas. 
Plotagem do fator de utilização por fadiga 
 Slide 30 
 Slide 30 
 Avaliação da fadiga através de verificação dos pontos críticos (hot-spots). 
 Cálculo da avaria por fadiga baseado em curvas SN (API, DNV, NO, NS) e 
avaria parcial acumulada ponderadapelos estados de mar e direções de onda. 
 Correção de espessura e fatores de concentração de tensões. 
 Resultados no formato de fatores de utilização da fadiga. 
Stofat 
Presenter
Presentation Notes
Verifica se a estrutura é propensa a sofrer uma falha devido à ação de carregamento repetitivo de ondas.
As cargas devem ser computadas na análise hidrodinâmica utilizando uma abordagem no domínio de frequência.
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Pós-processador para visualização aperfeiçoada do modelo, resultados e 
criação de animações. 
 Slide 31 
 Poderosa interface gráfica, nos permi-
tindo apresentar a geometria completa 
ou partes selecionadas, eixos locais, 
vistas deformadas e de vários ângulos. 
 Extensiva apresentação dos resultados, 
deslocamentos, forças, tensões, plota-
gens de contorno, valores numéricos e 
vetores. 
  Varredura do modelo em busca das maiores 
tensões de Von Mises. 
 Identificação das combinações críticas de 
carregamento. 
 Animação dos deslocamentos e modos de 
vibração. 
Xtract 
Presenter
Presentation Notes
Apesar do GeniE nos oferecer a visualização do modelo e resultados, com o Xtract temos muito mais controle sobre os mesmos.
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 Slide 32 
 Onda determinística, carregamento devido à correnteza e flutuação. 
Domínio do tempo. 
 Cálculo das funções de transferência do carregamento de ondas no 
domínio da frequência. 
 Simulação de estado de mar estocástico de curto prazo, domínio do 
tempo. 
 Cálculo de carregamento de ondas de acordo com API RP2A 
 Geração de carregamento de vento – estático ou rajadas 
Cálculo das forças ambientais em estruturas fixas. 
- Análise espectral de fadiga 
- Cálculo das funções de transferência 
- Domínio da frequência – análise quase-estática ou dinâmica 
- Análise dinâmica no domínio do tempo 
- Análise estrutural estática 
- Análise de fadiga determinística 
- Cálculo de massa adicional 
- Análise de auto-valores - Cálculo de carga de vento estática 
- Onda centenária 
- Code-checking 
Recursos do Wajac em combinação 
com análise estrutural no Sestra e análise 
de fadiga e code-checking no Framework 
Wajac 
Presenter
Presentation Notes
Utiliza equação de Morison
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Ferramenta para análise não linear da iteração estaqueamento-solo. 
 
 Slide 33 
 Os deslocamentos são resolvidos nos pontos da interface estacas-estrutura para 
uma estrutura elástica linear modelada com estacas de fundações não-lineares. 
GeniE 
Modelagem da jaqueta 
Splice 
Modelagem do solo e 
estaqueamento e análise 
não linear da interação 
estaca/solo 
Presel 
Combinação dos 
modelos e cargas do 
GeniE e Splice 
Sestra 
Análise da jaqueta 
combinada com o solo e 
carregamento 
Framework 
Code-checking dos 
resultados 
Splice 
Presenter
Presentation Notes
Material do solo arenoso ou arguiloso.
Várias camadas.
Curvas P-Y (comportamento lateral), T-Z (axial, atrito lateral) e Q-Z (resistência de ponta) padrões ou definidas pelo usuário.
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Ferramenta analítica não linear para predição de colapso progressivo e 
resposta a cargas acidentais em estruturas reticuladas. 
 Aplicações 
- Análise de colapso. 
- Cargas acidentais. 
- Colisão. 
- Fogo e explosão. 
- Reanálise. 
 Características 
- Flambagem e comportamento pós-flambagem. 
- Flexibilidade das juntas e capacidade máxima. 
- Fratura. 
- Efeitos de temperatura. Carga de incêndio. 
- Avaria e deformação local devido ao impacto 
de embarcações. 
- Cargas ambientais e funcionais. 
- Queda de pesos (massa e velocidade ou energia). 
- Explosão (pulso de energia e formato). 
 Slide 34 
Usfos 
Presenter
Presentation Notes
O modelo vem do GeniE.
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 Slide 35 
 Lançamento por barcaça (loadout). 
 Os modelos da jaqueta e barcaça são 
importados do GeniE. 
 Estabilidade em flutuação. 
 Verticalização (up-ending) utilizando 
guindastes, guinchos ou alagamento de 
membros. 
 Geração das deformações, forças e 
tensões nos membros durante o 
lançamento para análise estrutural. 
Análise de operações com jaquetas. 
Installjac 
Presenter
Presentation Notes
O programa executa uma simulação no domínio do tempo para o loadout de jaquetas. Suas características principais são :
Utilização da equação de Morison para cálculo das forças hidrodinâmicas.
 A trajetória 3D é calculada para a jaqueta e a barcaça.
São produzidos relatórios sobre cargas de arrasto, inércia, slam e flutuação sobre a jaqueta e a barcaça.
Distribuições de forças detalhadas sobre a jaqueta em instantes de tempo selecionados podem ser transferidos para análise estrutural subsequente.
 Estabilidade da jaqueta em todas as posições.
 Afundamento livre ou controlado dos membros.
 Cargas de guindaste
 Lançamento e verticalização podem ser animados no Xtract. 
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 Slide 36 
Modelagem do ambiente e preparação dos dados para análise hidrostática e 
hidrodinâmica. 
 Criação dos modelos de painéis e de mas-
sa (importados dos modelos de EF criados 
no GeniE). 
 Facilitadores para a entrada de dados mais 
complexos (ex.: amortecimento do balanço 
e modelos de casco duplo, modelos de 
Morrison, modelos de painéis, etc.). 
 Várias verificações de dados. 
 Auto-equilíbrio e cálculo das características 
hidrostáticas. 
 Front-end para Wadam (domínio da fre-
quência) e Wasim (domínio do tempo). 
 Apresentação gráfica e tabular dos resul-
tados. 
HydroD (1) 
Presenter
Presentation Notes
Front-end para ao Wadam, Wasim, STAB, Postresp, Xtract-Animation
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Análise de equilíbrio e estabilidade transversal feita por cálculo direto. 
 Slide 37 
 Estabilidade intacta e em avaria 
 Conteúdo dos tanques definidos como 
porcentagem de enchimento ou 
totalmende alagados. Auto-balancea-
mento de tanques. Efeitos de superfície 
livre. 
 Relatórios de estabilidade : curva GZ, 
momentos, distância das aberturas à 
água, enchimento dos tanques, condi-
ções de flutuação, etc. 
 Slide 37 
HydroD (2) 
Presenter
Presentation Notes
Utiliza o modelo de painéis.
Selecione a verificação hidrostática
Influência do vento pode ser adicionada, através do seu perfil ou momento de emborcamento.
Várias análises de estabilidade podem ser calculadas simultâneamente.
Relatórios exportáveis para Excel, Word ou HTML.
Escolha entre os códigos de estabilidade para navios ou para estruturas offshore (IMO geral, MARPOL intacta e avaria, IGC avaria, IBA avaria, NMD intacta e avaria, IMO MODU intacta e avaria, ABS MODU intacta e avaria, ou regras definidas pelo usuário).
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 Slide 38 
- Teoria 3D radiação-difração no modelo de painéis e equação de 
Morison no modelo de viga. 
- O modelo dual permite que ambos os métodos sejam utilizados 
simultaneamente. 
- Teoria de ondas de Airy. 
- Eeitos de segunda ordem . 
- Interação hidrodinâmica entre vários corpos independentes (15). 
 Resultados 
- Funções de transferência complexas ou como resultados deter-
minísticos para fases específicas da onda. 
- Respostas globais incluindo movimentos de corpo rígido, forças 
seccionais e momentos. 
- Pressões e acelerações. 
- As cargas (pressões e acelerações do corpo rígido) são automa-
ticamente utilizadas pela análise estrutural subsequente. 
Análise hidrodinâmica da iteração entre as ondas e a 
estrutura para corpos flutuantes estacionários. 
Wadam (Wave Analysis by Diffraction and Morison Theory) 
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Análise hidrodinâmica de embarcações com velocidade não nula. 
 Teoria de radiação-refração 3D por Rankine e Morison. 
 Solução no domínio do tempo com transferência para o 
domínio da frequência. 
 Velocidadede avanço ilimitada (sem planagem). 
 Análise linear e não linear, com ondas de Stokes 
de 5ª ordem. 
 Formas arbitrárias de casco. 
 Água no convés. Elevação da onda. 
Sloshing. 
 Formulação de pressão de impacto. 
 Estado de mar irregular, regular ou calmo. 
 
 
 Slide 39 
Wasim 
Presenter
Presentation Notes
Efeitos incluidos na análise não linear :
Pressão hidrostática e Froude-Krylov na superfície molhada exata.
Tratamento exato da inércia e gravidade.
Termos quadráticos na equação de Bernoulli.
Amortecimento quadrático do balanço.
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 Slide 40 
Pós-processamento estatístico dos resultados hidrodinâmicos 
 No domínio da frequência 
– Funções de transferência 
– Estatísticas de curto e longo prazo 
– Espectro de ondas : Pierson-Moskovitsz , Jonswap, ISSC, 
Torsethaugen, Ochi-Hubble 
– Distribuições : Rayleigh, Rice, Weibull 
– Ondas longas ou cristas curtas 
– Fadiga espectral 
– Slamming 
 
 No domínio do tempo 
– Apresentação dos resultados em séries temporais 
– Transformações FFT 
– Valores extremos, ajuste por Weibull 
– Contagem de Rain-flow 
– Avaria por fadiga 
Postresp 
Presenter
Presentation Notes
O algorítmo rainflow-counting é usado na análise de dados de fadiga de modo a reduzir o espectro de tensões variáveis em um simples conjunto de tensões oscilatórias. Sua importância é que ele permite a aplicação da regra de Mines de modo a avaliar a vida de fadiga de uma estrutura sujeita a carregamento complexo.
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 Slide 41 
Análise dos movimentos de embarcações ancoradas e 
das tensões na amarração no domínio da frequência. 
 Integrado à família Sesam para importação das funções de 
transferência e coeficientes de arrasto 
 Mimosa engloba : 
- Forças ambientais estáticas e dinâmicas devido a ondas, vento e 
corrente. 
- Movimentos induzidos pelas ondas. 
- Movimentos de deriva lenta. 
- Análise de sistemas de ancoragem estáticos e dinâmicos. 
- Movimentos transientes após ruptura da linha. 
- Posicionamento dinâmico com impelidores. 
- Análise de estabilidade de embarcações com turrets. 
- Estatísticas não-Gaussianas. 
- Simulações de longo prazo. 
 
Desenvolvido e mantido pela Marintek. 
Comercializado pela DNV. Mimosa 
Presenter
Presentation Notes
Mimosa faz todos os cálculos requeridos pelo Norwegian Maritime Directorate (NMD) e pelo American Petroleum Institute (API) para aprovação de sistemas de posicionamento.

Os resultados computados pelo Mimosa são :

 Forças ambientais devido a vento, corrente e ondas
 Posição de equilíbrio no qual a ancoragem e força dos impelidores balanceiam os componentes estáticos das forças ambienteis.
 Desvio padrão, período de oscilação, valor significativo e valor máximo) para o movimento em qualquer pondo da embarcação para os 6 graus de liberdade, tensão estática na ancoragem para qualquer posição e aproamento, tensões dinâmicas para o movimento de ondas e deriva.
 Forças estáticas e dinâmicas para os impelidores sob controle de posicionamento dinâmico.
 Distribuição ótima de tensões baseada na tensão máxima do sistema de ancoragem ou na minimização por mínimos quadrados incluindo os impelidores
 Comprimento de cabo requerido para movimentar a embarcação para uma nova posição ou obter uma distribuição de tensões ótima.
 Estabilidade da embarcação em ancoragem SPM (single point mooring) ou amarração por turret.
 Movimento transiente após ruptura de uma linha ou falha em um impelidor em termos de movimento e tensão, excursão máxima de qualquer ponto da embarcação e tensão máxima da ancoragem. Também inclue deriva livre (blackout do DP)

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 Slide 43 
Modelagem de estruturas esbeltas e dos 
dados ambientais para uso em análise 
acoplada ou não-acoplada. 
 Provê recursos de modelagem, análise e pós-
processamento estatístico e de fadiga. 
 Os coeficientes hidrodinâmicos vem do 
Wadam. 
 Gera inicialmente uma solução estática. 
 Análises no domínio do tempo sem acopla-
mento (usando somente o Riflex) ou com 
acoplamento (usando o Riflex e Simo). 
 Pós-processamento estatístico dos resulta-
dos. 
- Análise de fadiga de risers e linhas de ancoragem. 
- Verificação de risers metálicos pelas normas. 
DeepC 
Presenter
Presentation Notes
As características da embarcação pode vir do HydroD.
Plotagens XY para apresentação de séries temporais, resposta, espectro, envelopes, etc., com exportação para o MS Excel.
Apresentação gráfica e relatório estatístico da vida útil por fadiga. 
Animação de movimentos típicos e forças na ancoragem e risers (com Xtract).
Suporte à unidades na modelagem e na apresentação de resultados.
Pós-processamento interno de respostas de séries temporais como forças e deslocamentos: 
Filtros passa-alta/passa-baixa
Espectro de resposta
Envelopes
Cálculo de parâmetros estatísticos chave
Verificação da capacidade dos risers de acordo com
DNV OS F201
Tensões de Von Mises (API RP)
ISO 13628-7
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Simulação de operações marítimas (comportamento de 
estruturas flutuantes e cargas suspensas) no domínio do 
tempo. 
Características : 
- Modelação flexível de sistemas multi-corpos. 
- Simulação não-linear no domínio do tempo. 
- Carregamento de ambiente (vento, ondas, corrente). 
- Forças de ancoragem e de posicionamento. 
- Posicionamento dinâmico. 
- Forças de acoplamento (guindastes, defensas, etc.). 
- Dinâmica da zona de splash. 
Aplicações : 
- Operações de offloading. 
- Deck mating, remoção/instalação de módulos. 
- Operações com guindastes. 
- Instalação de TLPs. 
 
 
 
 Slide 44 
Simo Desenvolvido e mantido pela Marintek. Comercializado pela DNV. 
Presenter
Presentation Notes
Cálculo do movimento de qualquer número de corpos : integração das equações do movimento para cada corpo separadamente´.
Cada corpo pode ter 3 ou 6 graus de liberdade.
Movimentos extremos e forças nas linhas de ancoragem de semisubs e FPSOs : Forças de arrasto viscoso, forças de difração de segunda ordem. 
A animação mostra exemplo de um módulo sendo içado sem um estado de mar bastante alto. As cargas e o movimento errático do objeto são são apresentadas.
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 Slide 45 
Software de análise não linear de elementos finitos para análise estática e 
dinâmica de estruturas marítimas esbeltas (risers, linhas de ancoragem, 
tendões de TLP) 
 O modelo é desenvolvido no DeepC. 
 Aplicações em sistemas simples ou combinações consistindo de risers flexíveis, 
tensionados pelo topo, catenárias metálicas, linhas de ancoragem, tendões de TLP, 
umbilicais, linhas de reboque, mangueiras de transferência, lançamento de 
pipelines, etc. 
 Ambiente com ondas regulares ou irregulares. 
 Perfil de correnteza arbitrário. 
 Análise de VIV. 
Desenvolvido e mantido pela Marintek. 
Comercializado pela DNV. Riflex 
Presenter
Presentation Notes
Recursos principais :

Ambiente
Ondas regulares e irregulares. Vários espectros ou entreada direta de séries temporais. Perfis de corrente arbritários, constantes ou variáveis com o tempo.

Carregamento
Carregamento hidrodinâmico descrito pela equação generalizada de Morison (força de inércia em fase com a aceleração local do escoamento e força de arrasto proporcional ao quadrado da velocidade instantânea do escoamento), Carregamento no sistema causado por movimentos de uma ou mais embarcações. Movimentos das embarcações baseadas em funções de transferência do movimento ou entrada direta de séries temporais. Contato com o leiro do mar. Modelo especial para membros estruturais parcialmente submersos (mangueiras flutuantes)
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Vivana 
Ferramenta para o cálculo de vibrações induzidas por vórtices (VIV) em 
estruturas marítimas esbeltas. 
 Extensão do Riflex. 
 Modelo hidrodinâmco baseado em 
coeficientes empíricos, modeloestrutural baseada em formulação 
tridimensional de elementos finitos 
não linear. 
 Distribuição arbitrária de tensões, 
massas, rigidez, flutuação e 
diâmetro. 
 Tratamento da resposta mono 
ou multi-frequencial. 
 
 
 Slide 46 
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47 
UmbiliCAD 
Ferramenta de projeto da seção transversal de umbilicais. 
 Auxilia na geração dos desenhos e curvas de capacidade. 
 Projetos elaborados em horas ao invés de dias. 
 Elimina a necessidade de software de CAD complementar. 
 
 
 0
 100
 200
 300
 400
 500
 600
-0.0004 -0.0003 -0.0002 -0.0001 0 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004
 T
ot
al
 h
el
ix
 s
tre
ss
 Curvature
 Helix position : 270.0000
Capacity Curve
0.0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
0.0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.2 0.24 0.28
Curvature [1/m]
Te
ns
io
n 
[k
N
]
100% Utilisation
80% Utilisation
Desenvolvido e mantido pela UltraDeep. 
Comercializado pela DNV. 
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OS-F101 Code Compliance 
Software de verificação de code-check de acordo com a norma DNV-OS-
F101 “Submarine Pipeline Systems”. 
 Interface Excel. 
 Verificação de conformidade para : 
– Explosão devido à pressão excessiva nas condições 
de operação e teste. 
– Colapso para o pipeline vazio. 
– Propagação da flambagem para o pipeline vazio. 
– Carregamento controlado por interação das cargas 
(momento, força axial e sobrepressão interna/externa) 
– Deslocamento controlado por interação das cargas (tensão axial e sobrepressão 
interna/externa). 
 O programa calcula : 
– A espessura mínima da parede para as condições dadas. 
– A utilização baseada em uma espessura da parede fornecida pelo usuário. 
 
 Slide 49 
Presenter
Presentation Notes
É aconselhável uma abordagem de avaliação três níveis :
Critério simplificado de comprimento máximo para fins de calibração
Critério de fadiga usando parâmetros reais de span com estimativas simplificadas de frequências e modos de vibração.
Critério de fadiga com respostas de uma análise de autovalores feita por elementos finitos.
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FatFree 
Software de análise do vão livre de pipelines de acordo com DNV-RP-F105 
“Free Spanning Pipelines”. 
 Interface Excel. 
 Análise de ULS e FLS devido ao VIV 
(alinhado e cruzado) criado pela correnteza 
e carregamento de ondas. 
 Cálculo das tensões de pico de Von Mises. 
 Análise de sensibilidade para altura do vão, 
trenches, comprimento do vão. 
 Curvas SN da DNV-RP-C203. 
 Slide 50 
Presenter
Presentation Notes
É aconselhável uma abordagem de avaliação três níveis :
Critério simplificado de comprimento máximo para fins de calibração
Critério de fadiga usando parâmetros reais de span com estimativas simplificadas de frequências e modos de vibração.
Critério de fadiga com respostas de uma análise de autovalores feita por elementos finitos.
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StableLines 
Software de análise de estabilidade de pipelines sujeitos aos efeitos de onda 
e correnteza, baseado nos princípios da DNV-RP-F109 “On-Bottom Stability 
Design of Submarine Pipelines”. 
 Interface Excel. 
 Variação de qualquer parâmetro. 
 Análises múltiplas em uma única 
execução. 
 
 Três métodos de estabilidade lateral : 
– Estabilidade absoluta (nenhum movimento do pipeline). 
– Estabilidade generalizada com deslocamento de 0,5 OD. 
– Estabilidade generalizada com deslocamento de 10 OD. 
 Geração de relatórios. 
 Análise de sensibilidade apresentada graficamente. 
 
 
 Slide 51 
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Pipeline Engineering Tools 
PET é um software de análise de projeto preliminar de pipelines, cobrindo 
diferentes aspectos do projeto. 
 Interface Excel. 
 Verificação da norma DNV-OS-F101. 
 Cálculo da masse e volume. 
 Expansão das extremidades durante a operação 
e testes. 
 Flambagem. 
 Estabilidade 
 Fadiga 
 Restrições e características do carretel. 
 Tensões, curvatura e momento, distância do ponto de contato à unidade, cálculo da 
catenária, etc., para instalações em J-Lay e S-Lay. 
 Proteção catódica. 
 Slide 52 
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SuSi – Survey Simulator 
 Slide 53 
 Nomenclatura de equipamentos e partes 
estruturais de acordo com IACS. 
 Simulação de vistoria passo a passo, essencial 
no treinamento de pessoal, ensinando-lhes 
“onde procurar” durante as vistorias reais. 
 Conjunto de ferramentas utilizadas na vida 
real, relevante para ensinar ao pessoal a como 
documentar e reportar resultados de vistorias. 
 Exemplos de fotos, documentos, manuais e 
gabaritos de relatórios. 
 Vários tipos de embarcações disponíveis para 
a vistoria virtual, com áreas e espaços 
específicos para cada um dos tipos (porões de 
carga, tanques, conveses, praça de máquinas, 
etc.) 
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Alguns Usuários Sesam 
 Slide 54 
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 Slide 55 
 Slide 55 
 João Henrique Volpini Mattos 
Engenheiro Naval 
DNV Software - Maritime & Offshore Solutions 
Regional Sales Manager – South America 
  joao.volpini@dnv.com 
  +55 21 3722 7337 
 +55 21 8132 8927 
Salvaguardando a vida, a propriedade e o meio ambiente 
Dúvidas 
www.dnv.com.br