MOSES軟件應(yīng)用指南ppt課件

1、海洋平臺(tái)靜水力設(shè)計(jì)深海工程技術(shù)研究中心1；.一. 如何進(jìn)行海洋平臺(tái)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)：環(huán)境要求（風(fēng)、浪、流、水深）作業(yè)要求：作業(yè)工況要求、自存工況要求平臺(tái)的作業(yè)能力要求：最大裝載、平臺(tái)設(shè)備等。平臺(tái)設(shè)計(jì)規(guī)范根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)提供的參數(shù)，設(shè)計(jì)能夠滿足所有要求，且滿足規(guī)范，經(jīng)濟(jì)型最佳的平臺(tái)。2；.二. 平臺(tái)設(shè)計(jì)需要考慮的因素靜水力因素：浮性（重量、重心、裝載狀態(tài)的影響）、穩(wěn)性（初穩(wěn)性、回復(fù)力曲線，風(fēng)載荷、典型工況的穩(wěn)性校核）運(yùn)動(dòng)性能：典型工況的載荷和運(yùn)動(dòng)響應(yīng)極值，系泊特性，抗風(fēng)浪能力分析結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和疲勞特性平臺(tái)建造工藝平臺(tái)造價(jià)和經(jīng)濟(jì)性3；.三. 平臺(tái)靜水力設(shè)計(jì) 1. 重量重心估算平臺(tái)重量包括：機(jī)械載荷，

2、船體結(jié)構(gòu)重量，載重量。機(jī)械載荷：本次設(shè)計(jì)由于不包括總布置設(shè)計(jì)，因此機(jī)械載荷部分事先給定。結(jié)構(gòu)重量估算：結(jié)構(gòu)重量=船體表面積*板厚*等效鋼板密度載重量：平臺(tái)排水量采用浮筒內(nèi)的壓載水進(jìn)行調(diào)節(jié)。（采用列表形式進(jìn)行估算）4；.三. 平臺(tái)靜水力設(shè)計(jì) 2. 靜水力曲線計(jì)算 平臺(tái)由簡(jiǎn)單形體構(gòu)成，因此靜水力曲線計(jì)算可用簡(jiǎn)單圖形的解析公式來(lái)計(jì)算各項(xiàng)靜水力參數(shù)。也可用軟件進(jìn)行計(jì)算。3. 穩(wěn)性校核 按照平臺(tái)穩(wěn)性規(guī)范進(jìn)行穩(wěn)性校核 ，根據(jù)穩(wěn)性規(guī)范的多種要求，計(jì)算平臺(tái)極限重心高度曲線。確定不同工況時(shí)平臺(tái)的穩(wěn)定性。051015202530010203040重心高度重心高度/m吃水吃水/m平臺(tái)重心高度曲線平臺(tái)重心高度曲線預(yù)期

3、重心高度極限重心高度5；.MOSES軟件應(yīng)用指南海洋工程技術(shù)研究所盛其虎6；.一.MOSES 簡(jiǎn)介 MOSES軟件有圖形和文本兩種模式。這里主要介紹文本形式的MOSES應(yīng)用方法。 MOSES軟件由同名的“*.dat”“*.cif”兩個(gè)文件組成，一般“*.dat”包含浮體建模數(shù)據(jù)， “*.cif”包含執(zhí)行命令。 MOSES采用了文本型編程語(yǔ)言，MOSES中可以定義變量，方式為：&Set Vname = ValueVname為變量名稱，Value為變量的值，可以看做是一段字符串，變量的引用采用% Vname，% Vname%，%(Vname)等形式。例如：&Set A = “船舶學(xué)

4、院” /n &Set B = “海洋技術(shù)研究所” &Set C = B %A%( %C%) =船舶學(xué)院%( B) =船舶學(xué)院海洋技術(shù)研究所續(xù)行號(hào)為 “_”7；.二. MOSES的建模12345678910 任何一個(gè)海上結(jié)構(gòu)物都可以看做若干個(gè)簡(jiǎn)單形狀的組合體。若右圖所示，一個(gè)半潛平臺(tái)可以有10個(gè)基本形狀組成。船體也可以分為主船體和若干上層建筑，主船體可進(jìn)一步分為船首分段，船中分段和船尾分段等。 在MOSES中，任意一個(gè)“Body”或艙室可以由若干“part”組成。在定義形狀之前，應(yīng)首先定義單位制，單位制定義方式如下：&dimen -save -dimen meters m

5、-tons-save 表示保存原有單位制-dimen meters m-tons表示長(zhǎng)度單位為m，重量單位為噸use_mac stab若要進(jìn)行靜水力計(jì)算，需引用靜水力計(jì)算模塊，形式為：8；.2.1 Body和艙室的定義Body的定義方式為： &DESCRIBE body Bodyname艙室的定義方式為&DESCRIBE compartment Cname一般第一個(gè)定義的艙室或Body為外部艙室，其他默認(rèn)為內(nèi)部艙室。到下一條&DESCRIBE body語(yǔ)句為止，之間的語(yǔ)句都是&DESCRIBE body的具體定義命令。&DESCRIBE body語(yǔ)句后面

6、為從屬于該Body的parts的定義。Parts的定義形式為：由Pgen 開(kāi)始到 end pgen 結(jié)束。9；.2.2 part的定義形式Pgen方式定義parts是以剖面的形式進(jìn)行的，剖面和parts的x軸垂直，剖面按剖面位置x值順序排列，x值小的在前，大的在后。若前后若干個(gè)剖面形狀一致，剖面和一起定義，所有剖面的x值順序給出。Part定義的具體形式為：x6 5 4 3 2 1pgen Pname -loc x y z fa ct ps -CS_wind wx wy -CS_Current cx cy -PERMEABILITY value _ -both stbd -portplane x

7、0 -rect z0 z1 b -circular y0 z0 R ct0 dct ndc -cart y0 z0 y1 z2 y2 z2 y3 z3plane x1 -rect z0 z1 b -circular y0 z0 R ct0 dct ndc -cart y0 z0 y1 z2 y2 z2 y3 z3plane x2 x3 x4 -rect z0 z1 b -circular y0 z0 R ct0 dct ndc -cart y0 z0 y1 z2 y2 z2 y3 z3plane x5 -rect z0 z1 b -circular y0 z0 R ct0 dct ndc -c

8、art y0 z0 y1 z2 y2 z2 y3 z3end pgen10；.pgen Pname -loc x y z ct fa ps -CS_wind wx wy -CS_Current cx cy -PERMEABILITY value -both stbd port -loc x y z fa ct ps x y z ：part局部坐標(biāo)零點(diǎn)在整體坐標(biāo)中的位置fa ct ps: part安裝到整體中的方向角ct：part x 軸和整體坐標(biāo)xoy平面的夾角（縱傾）ps：part x 軸在整體坐標(biāo)xoy平面投影與整體坐標(biāo)x軸的夾角（首搖）fa： part繞自身x軸的旋轉(zhuǎn)角度（橫搖）-CS_

9、wind wx wy -CS_Current cx cy: 無(wú)因次風(fēng)載荷系數(shù)和流載荷系數(shù)-PERMEABILITY value 滲透率，默認(rèn)為1，去掉的部分為-1。內(nèi)部艙室按實(shí)際取負(fù)值-both stbd port：建模規(guī)則，不選或三選一。MOSES建模時(shí)默認(rèn)為左右對(duì)稱，在建模時(shí)只給出右半部分-both：非對(duì)稱體用，需給出完整剖面信息-stbd：只取右半部分；-port只取左半部分，不選：對(duì)稱模型11；.plane x0 -rect z0 z1 b -circular y0 z0 R ct0 dct ndc -cart y0 z0 y1 z2 _ y2 z2 y3 z3選項(xiàng)： -rect ,

10、ZBOT , ZTOP, BEAM , NB , NS , NT （矩形剖面） 底部高 頂部高 寬度 底部等分?jǐn)?shù) 側(cè)面部等分?jǐn)?shù) 頂部等分?jǐn)?shù) -cart Y(1), Z(1), Y(2), Z(2), ., Y(n), Z(n) 任意剖面，順序給出節(jié)點(diǎn)-circular y0 z0 R ct0 dct ndc 圓心坐標(biāo) 半徑 初始角 角度增量 點(diǎn)數(shù)三個(gè)選項(xiàng)可按實(shí)際次序任意組合12；.建模例子use_mac stab&dimen -save -dimen meters m-tons&Set LBouy = 100&Set BBouy = 15&Set HBouy =

11、 7$吃水&Set Draft = 22$氣隙&Set Gap = 10$浮體中心線橫向間距的一半&Set YB = 25$立柱中心線縱向間距的一半&Set XP = 37.5$四個(gè)立柱參數(shù),立柱建模時(shí)局部坐標(biāo)x軸選為垂直向上，$建模時(shí)為水平放置，繞y軸轉(zhuǎn)90度至圖示的垂直安裝位置&Set PosBouyL = 0 -%YB% 0 0 0 0&Set PosBouyR = 0 %YB% 0 0 0 0&Set HPot = %Draft%+%Gap%-%HBouy%&Set DPot = 10&Set PosPotLH =

12、 %XP% -%YB% %HBouy% 0 90 0&Set PosPotLT = -%XP% -%YB% %HBouy% 0 90 0&Set PosPotRH = %XP% %YB% %HBouy% 0 90 0&Set PosPotRT = -%XP% %YB% %HBouy% 0 90 013；.$甲板參數(shù)&Set LDeck = 100&Set BDeck = 65&Set HDeck = *&Set PosDeck = 0 0 %Draft%+%Gap% 0 0 0$上層建筑甲板室參數(shù)（大的箱體）&Set TDeck

13、= %Draft%+%Gap%+%HDeck%&Set LSupA = 25&Set BSupA = 15&Set HSupA = 30&Set PosSupA = %XP %YB %TDeck 0 0 0$上層建筑起重塔（小的方形立柱）建模時(shí)局部坐標(biāo)x軸選為垂直向上&Set ATowA = 5&Set HTowA = 20&Set PosTowA = -18 %YB %TDeck 0 90 0$上層建筑立桿(圓形立柱)&Set DTowB = 5&Set HTowB = 40&Set PosTowB =-%XP

14、-%YB% %TDeck 0 90 014；.$定義平臺(tái)&DESCRIBE body Platform$-CS_Current為風(fēng)載荷系數(shù)開(kāi)關(guān) cx,cy用x，y方向流載荷系數(shù)的具體數(shù)值代替pgen BouyL -loc %PosBouyL -CS_Current cx cy$ -cart 表示按順時(shí)針逐點(diǎn)給出剖面形狀 $-CIRCULAR表示按圓弧給出剖面形狀$-Rect表示矩形剖面$ 縱向位置，可增加剖面 矩形剖面，左右對(duì)稱，定義右半部分plane -%LBouy%/2 %LBouy%/2 -Rect 0 %BBouy%/2 %HBouy end pgenpgen BouyR -l

15、oc %PosBouyR -CS_Current cx cyplane -%LBouy%/2 %LBouy%/2 -Rect 0 %BBouy%/2 %HBouy end pgen $-CS_wind為風(fēng)載荷系數(shù)開(kāi)關(guān)wx,wy 用x，y方向風(fēng)載荷系數(shù)的具體數(shù)值代替pgen PotoonLH -loc %PosPotLH -CS_wind wx wy -CS_Current cx cy $ 圓心 cx cy 半徑 圓周起點(diǎn) 終點(diǎn) 角度數(shù) plane 0 %HPot -CIRCULAR 0 0 %DPot%/2 0 180 19end pgenpgen PotoonLT -loc %PosPotL

16、T -CS_wind wx wy -CS_Current cx cyplane 0 %HPot -CIRCULAR 0 0 %DPot%/2 0 180 19end pgen15；.pgen PotoonRH -loc %PosPotRH -CS_wind wx wy$ 圓心 cx cy 半徑 圓周起點(diǎn) 終點(diǎn) 角度數(shù) plane 0 %HPot -CIRCULAR 0 0 %DPot%/2 0 180 19end pgen pgen PotoonRT -loc %PosPotRT -CS_wind wx wyplane 0 %HPot -CIRCULAR 0 0 %DPot%/2 0 180

17、19end pgen $定義甲板pgen Deck -loc %PosDeck -CS_wind wx wyplane -%LDeck%/2 %LDeck%/2 -rect 0 0 %BDeck%/2 %HDeckend pgen $定義甲板室pgen Deck -loc %PosSupA -CS_wind wx wyplane -%LSupA%/2 %LSupA%/2 -rect 0 0 %BSupA%/2 %HSupAend pgen $定義起重塔pgen TowA -Loc %PosTowA -CS_wind wx wyplane 0 %HTowA -rect 0 %ATowA%/2 %

18、ATowAend pgen $定義立桿pgen TowB -Loc %PosTowB -CS_wind wx wyplane 0 %HTowB -CIRCULAR 0 0 %DTowB%/2 0 180 19end pgen$平臺(tái)定義結(jié)束16；.MOSES的靜水力曲線計(jì)算CFORM, DRAFT, ROLL, TRIM, -DRAFT, INC, NUM, -ROLL, INC, NUM, _-PITCH, INC, NUM -WAVE, WLENGTH, STEEP, CREST說(shuō)明：DRAFT, ROLL, TRIM 為靜水力曲線計(jì)算的初始值-DRAFT, INC, NUM, 表示改變吃水

19、 -ROLL, INC, NUM,表示改變橫傾角 -PITCH, INC, NUM表示改變縱傾角-WAVE, WLENGTH, STEEP, CREST為波浪條件17；.MOSES的靜穩(wěn)性曲線計(jì)算RARM, INC, NUM-ECHO, YES/NO 是否顯示迭代過(guò)程-FIX 是否固定縱傾角-NUMITER, ITER_MAX 最大迭代步數(shù)-TOLERANCE, HE, RO, PI 誤差-WAVE, WLENGTH, STEEP, CREST 波浪條件-YAW, YAW ANGLE 傾斜軸方向-WIND, WIND_SPEED 風(fēng)速-CEN_LATERAL, X, Y, Z 旋轉(zhuǎn)中心-U_C

20、URRENT, FLAG 是否考慮流的影響-W_COEFF, WC0, WC1, WC2, WC3 風(fēng)載荷系數(shù)-R_COEFF, RC0, RC1, RC2, RC3 恢復(fù)力系數(shù) l=0 l=lf 進(jìn)水點(diǎn)-STOP, HOW 計(jì)算終止條件，選項(xiàng)RARM，NET，DOWN18；.MOSES極限重心高度曲線計(jì)算MOSES has two commands STAB_OK and KG_ALLOW, What they do is compute several things from the basic results reported by the RARM command; and if yo

21、u ask it to, it will check to see if the value computed is greater than a specied value. These checks are given by the stability criteria of the dierent regulatory bodies.穩(wěn)性判據(jù)包括：GM ， DOWN_H(進(jìn)水點(diǎn))， ZCROSS（零點(diǎn)）， THETA1 （第一交點(diǎn)）， THETA2 （第二交點(diǎn)）， RANGE （穩(wěn)距），R M EQUI ，AR RATIO（面積比）， ARR30， AR WRATIO.等，具體參見(jiàn)MOSES幫助文檔A4help.pdf，p338Kg_Allow命令：KG ALLOW -WIND, I_WIND, D_WIND -YAW, Y_ANGLE(1), . -DAMAGE, DAM_CMP(1), . -DRAFTS,