关于客户
2015年底，XPRIZE基金会发起了壳牌海洋发现竞赛，这是一项为期三年的全球挑战，旨在利用自动水下无人机推进深海勘探。团队竞相开发水下机器人，在没有人工干预的情况下，可以在不到24小时内绘制4公里深的500平方公里的海底地图。
其中一个竞争团队是TeamTao，纽卡斯尔大学，SMD（土壤机械动态有限公司）和英国的研究和创新合作。Altair作为技术设计合作伙伴加入了该项目，并为团队提供了模拟专业知识，实际上模拟，优化和测试设备。Altair模拟专家遵循模拟驱动的设计方法，以节省开发时间和物理原型。
他们的挑战
TEAMTAO的目标是通过开发一个低成本的平台来改变海洋数据的收集方式，该平台使用了类似“立方体卫星”的理念。该自主平台由BEMs(深海漫游模块)、一群垂直游动的水下机器人和水面船只组成。它还有一个“自动售货机”式的自主水面双体船，负责水平运输、数据处理、通信和充电。在其核心开发中，TEAMTAO力求实现三个主要原则:最小化局部复杂性、自我可持续性和可伸缩性。
TeamTao独特的概念是开发一群这些设备，所有这些设备都与彼此通信并共享信息。最初，群体包含大约20个海底设备，但可以根据被扫描的网站轻松缩放到更高的数字。
我们的解决方案
实际上要预期测试设备，并预测在深度深度的一系列不同场景中会发生什么，而不会冒原型的危机，Teamtao转向Altair。例如，该团队测试了结构如何处理极高的压力。该模拟还提供了对设备如何从表面移动到目标的有效性的见解，电源要求是否足以从开始到结束位置，以及该过程中是否可能存在任何过热。
牵牛星部署了来自牵牛星HyperWorks™套件的计算机辅助工程(CAE)工具，如非线性有限元求解器牵牛星Radioss™，以了解机械部件的应力。Altair Activate®用于机电系统开发，Altair Compose®用于研究自定义加载例程。Altair OptiStruct™用于构件的静应力和结构拓扑优化。
虽然该团队使用测试罐来物理评估单个组件，但是通过模拟它们的功能来学习较大的组件来学习，如果结构也不会遭受深度的任何损坏。除了达到结构效率外，系统模型还为不同场景的控制系统提供了高级别的见解，如经常更换深海电流，深度高达4公里。即使没有恒定的数据流，也能够找到其前往目标位置的路径，并且从设备到表面的信号传递在低频上具有较大的时间差距。用于从物理系统中收集数据的数字双胞胎，以便通知数字模型和控制系统如何进一步提高物理设备的能力和效率。由于可以将设备关闭目标的众多难度场景，使设备更有效地潜水的能力是数字双胞胎的关键特征。
“使用Altair Solutions，TeamTao能够在现场测试之前使用数字双胞胎测试控制系统和系统行为。这种虚拟调试允许快速的项目进展，也是SMD产品进一步发展的有希望的方法。“
- Chris Wilkinson.
SMD首席技术官
结果
TeamTao是唯一一个英国团队，其中一个最小的球队，达到Xprize的盛大决赛。在最后一轮测试期间，TeamTao成功地证明了他们的自主群体技术，并与来自世界各地的七个其他团队竞争，以映射到克拉马塔港附近希腊海岸的地区巴黎的大小。TeamTao荣幸为他们的特殊成就，并认识到他们拥有20万美元的Moonshot奖的高度创新方法。
使用模拟来预测设备的行为可以使它们在无法预测的情况下更加健壮。通过模拟和优化单个部件、组件和整个系统的模型，该团队能够开发一个群体系统，可以承受深海高压，同时完全自主地到达目标位置，扫描海底。完整的模型还提供了系统的并行数字孪生，因此任何新的方面都可以迅速考虑并构建到系统中。结合结构模拟，这允许快速和集中的设计到原型的迭代。
