ANSYS AQWA基礎(chǔ)培訓技巧

1、1-1ANSYS AQWA/ASAS 基礎(chǔ)培訓一基礎(chǔ)培訓一ANSYS-CHINA EBU添加標題添加標題1-2 基礎(chǔ)培訓二 1、AQWA 模塊介紹模塊介紹 2、AQWA理論介紹理論介紹 3、AQWA-LINE建模建模 4、AGS界面介紹之一界面介紹之一添加標題添加標題1-3 引言 海洋工程浮體波浪載荷計算的發(fā)展經(jīng)歷了一個從二維方法海洋工程浮體波浪載荷計算的發(fā)展經(jīng)歷了一個從二維方法到三維方法到三維方法 ： 二維切片理論優(yōu)點：二維切片理論優(yōu)點： 可以實現(xiàn)得到船體剖面剪力、彎矩及濕表面的壓力分布?？梢詫崿F(xiàn)得到船體剖面剪力、彎矩及濕表面的壓力分布。 更為重要的是，它可以對不同的波長、浪向和航速進行同樣

2、的計算，更為重要的是，它可以對不同的波長、浪向和航速進行同樣的計算，應(yīng)用頻譜分析方法，還可以預(yù)報船舶在給定波譜下的運動，對搖蕩運應(yīng)用頻譜分析方法，還可以預(yù)報船舶在給定波譜下的運動，對搖蕩運動預(yù)報準確。動預(yù)報準確。 二維切片理論劣勢：二維切片理論劣勢： 平面勢流理論，忽略浮體三維效應(yīng)，海洋工程一般不滿足細長體假設(shè)平面勢流理論，忽略浮體三維效應(yīng)，海洋工程一般不滿足細長體假設(shè) 剖面載荷和脈動壓力精度不夠，對海洋工程兩者很重要剖面載荷和脈動壓力精度不夠，對海洋工程兩者很重要添加標題添加標題1-4 引言 解決兩個問題：解決兩個問題： 三維浮體波浪載荷的計算：三維浮體波浪載荷的計算： 與二維勢流理論不同的

3、是，此方法把平臺結(jié)構(gòu)作為一個整體，在平臺與二維勢流理論不同的是，此方法把平臺結(jié)構(gòu)作為一個整體，在平臺水下部分的表面上劃分網(wǎng)格，根據(jù)三維源匯分布理論，采用面元數(shù)值水下部分的表面上劃分網(wǎng)格，根據(jù)三維源匯分布理論，采用面元數(shù)值計算方法求解平臺在波浪中受到的載荷。計算方法求解平臺在波浪中受到的載荷。 波浪力考慮二階波浪力波浪力考慮二階波浪力 而對橫撐等小尺寸構(gòu)件采用而對橫撐等小尺寸構(gòu)件采用Morison方程計算方程計算 載荷加載到有限元模型中，實現(xiàn)浮體結(jié)構(gòu)強度校核載荷加載到有限元模型中，實現(xiàn)浮體結(jié)構(gòu)強度校核添加標題添加標題1-5 AQWA模塊介紹LIBRIUMFERNAUTDRIFTLINE模塊之間相

4、互關(guān)系模塊之間相互關(guān)系WAVEASAS(FE model) 波浪力波浪力通過通過wave傳遞波浪力傳遞波浪力頻域分析法頻域分析法時域分析法時域分析法運動響應(yīng)運動響應(yīng)變形響應(yīng)變形響應(yīng)添加標題添加標題1-6 AQWA模塊介紹LIBRIUMWAVEASAS(FE model) 模塊之間相互關(guān)系模塊之間相互關(guān)系A(chǔ)NSYSAGSFERNAUTDRIFTLINEEXCELFEMGVDAY1添加標題添加標題1-7 AQWA模塊介紹流程LIBRIUMWAVEASAS(FE model) ANSYSAGSFERNAUTDRIFTLINEEXCELFEMGVDAY3&DAY4DAY2添加標題添加標題1-8

5、 AQWA模塊介紹AQWALINE：計算波浪力及結(jié)構(gòu)的響應(yīng)計算的水靜力學程序：計算波浪力及結(jié)構(gòu)的響應(yīng)計算的水靜力學程序 用于用于3D繞射繞射/散射分析可以計算分析時考慮散射分析可以計算分析時考慮2階波浪力）階波浪力）AQWAFER: 具有隨機波的頻域分析，還包括耦合纜索動力學分析具有隨機波的頻域分析，還包括耦合纜索動力學分析功能。水動力學包括的非線性項線性化。如多個波浪狀況一起計算功能。水動力學包括的非線性項線性化。如多個波浪狀況一起計算的到統(tǒng)計結(jié)果。結(jié)構(gòu)運動譜分析能力（波浪頻率或是慢漂頻率）隨的到統(tǒng)計結(jié)果。結(jié)構(gòu)運動譜分析能力（波浪頻率或是慢漂頻率）隨機波情況下懸鏈線張力分析機波情況下懸鏈線張

6、力分析AQWALIBRIUM：包括停泊線的靜：包括停泊線的靜/動穩(wěn)定性分析。定義平衡位置，動穩(wěn)定性分析。定義平衡位置，為為AQWA, FER, DRIFT, NAUT輸出平衡位置，初步的停泊設(shè)計。輸出平衡位置，初步的停泊設(shè)計。 可可以輸出結(jié)構(gòu)平衡位置已經(jīng)回覆力以輸出結(jié)構(gòu)平衡位置已經(jīng)回覆力(矩矩)傾覆力（矩傾覆力（矩),特征值模態(tài)以及動特征值模態(tài)以及動態(tài)平衡分析，分析時候考慮風浪流聯(lián)合作用。態(tài)平衡分析，分析時候考慮風浪流聯(lián)合作用。添加標題添加標題1-9 AQWA模塊介紹AQWADRIFT：具有隨機波包括慢漂流的時域，還包括耦合纜索動：具有隨機波包括慢漂流的時域，還包括耦合纜索動力學，理論基礎(chǔ)是二

7、階力，時域非線性。可以分析力學，理論基礎(chǔ)是二階力，時域非線性。可以分析隨機波隨機波的結(jié)構(gòu)運動的結(jié)構(gòu)運動已經(jīng)懸鏈線拉力的時域非線性程序已經(jīng)懸鏈線拉力的時域非線性程序AQWAGS(GRAPHIC SUPERVISOR): 圖形用戶界面，封裝了圖形用戶界面，封裝了1至至5模塊模塊AQWAWAVE：是：是 AQWA-LINE和和ASAS間的聯(lián)接程序。對于給定間的聯(lián)接程序。對于給定的波方向，周期和頻率，它讀取壓力和運動形式的結(jié)果，并且自動地的波方向，周期和頻率，它讀取壓力和運動形式的結(jié)果，并且自動地作為壓力和加速度應(yīng)用到作為壓力和加速度應(yīng)用到ASAS /ANSYS有限元模型中有限元模型中添加標題添加標題

8、1-10 Moored TankerSemi Sub典型典型AQWA 模型模型添加標題添加標題1-11 TransportationFPSOSparShip in channel典型典型AQWA模型模型添加標題添加標題1-12 ANSYS-to-AQWA 界面界面添加標題添加標題1-13 AGS 型線網(wǎng)格生成型線網(wǎng)格生成添加標題添加標題1-14 Force & Response CurvesShear Force & Bending MomentAGS 后處理工具后處理工具添加標題添加標題1-15 Pressure contourWave surface contour船體周圍

9、浪的變化形式。Diffracted wave surface勢表面以下的壓力變化AGS 后處理后處理添加標題添加標題1-16 基礎(chǔ)培訓二 1、AQWA 模塊介紹模塊介紹 2、AQWA理論介紹理論介紹 3、AQWA-LINE介紹介紹 4、AGS界面介紹之一界面介紹之一添加標題添加標題1-17 AQWA理論 AQWA全局坐標系全局坐標系： 它是固定參考軸系（它是固定參考軸系（Fixed Reference Axes ）: 原點在靜水線面上原點在靜水線面上 X方向：從船尾到船頭方向：從船尾到船頭 Y方向：在船舶寬度方向上。方向：在船舶寬度方向上。 Z方向：船吃水高度方向方向：船吃水高度方向NOTE:

10、節(jié)點數(shù)節(jié)點數(shù)15000，水下勢表面單元，水下勢表面單元80000zyW.L.x添加標題添加標題1-18 AQWA理論 AQWA風浪流方向說明風浪流方向說明： 在在AQWA風浪流的方向指的是其傳播方向風浪流的方向指的是其傳播方向 風浪流方向角是指風浪流傳播方向與風浪流方向角是指風浪流傳播方向與x軸逆時針方向的夾角軸逆時針方向的夾角 在在AQWA中定義風浪流方向只需輸入方向角度（度）即可中定義風浪流方向只需輸入方向角度（度）即可X axisWave direction (or current, wind)positive angle入射波波角Y添加標題添加標題1-19 AQWA理論 AQWA輸入文

11、件中風浪流方向編輯規(guī)則輸入文件中風浪流方向編輯規(guī)則 原點在靜水線面上原點在靜水線面上 方向角度必須按照升序排列方向角度必須按照升序排列 對于非對稱結(jié)構(gòu)可以輸入對于非對稱結(jié)構(gòu)可以輸入-180至至180度方向角度方向角 對于關(guān)于對于關(guān)于x軸對稱（軸對稱（symx）結(jié)構(gòu)可以輸入）結(jié)構(gòu)可以輸入0至至180度方向角度方向角 對于同時關(guān)于對于同時關(guān)于x軸，軸，y軸對稱（軸對稱（symx和和symy）結(jié)構(gòu)可以輸入）結(jié)構(gòu)可以輸入0至至90度方度方向角向角！NOTE:對稱只對面單元有效對其他單元要建整體模型對稱只對面單元有效對其他單元要建整體模型yxvq添加標題添加標題1-20 AQWA理論 AQWA相位角（相

12、位角（phase angle） 原點在靜水線面上原點在靜水線面上 在在AQWA中，相位角中，相位角( in degrees) 與時間差分的關(guān)系：與時間差分的關(guān)系： (dt= *T/360, T 是波浪周期是波浪周期). In AQWA, the ( in degrees) of a parameter defines the time difference (dt) from the time when the wave crest is at the CoG of the structure to the time when the parameter reaches its peak va

13、lue. (dt= *T/360, where T is the wave period). 負的相位角表明滯后于波浪行進方向負的相位角表明滯后于波浪行進方向添加標題添加標題1-21 AQWA理論 波浪形式：波浪形式： 規(guī)則波規(guī)則波AQWA LINE NAUT (缺省設(shè)置）可以用到缺省設(shè)置）可以用到 隨機波隨機波以波浪譜的形式定義以波浪譜的形式定義 AQWA LIBRIUM FER DRIFT NAUT 可以用到可以用到NOTE:在在AQWA DIRT中可以輸入波高時間歷程曲線（面）中可以輸入波高時間歷程曲線（面）添加標題添加標題1-22 AQWA理論 規(guī)則波浪類型規(guī)則波浪類型 AIRY線性波

14、線性波a = A cos (-t + kx) (: 頻率頻率 radians/sec; k: 波數(shù)波數(shù))AQWA LINE, LIBRIUM, FER, DRIFT, NAUT （可選）都會用到（可選）都會用到 STOKES二階波二階波 a = A cos (-t + kx) + 0.5 k A cos2(-t + kx) 一階項一階項 二階項二階項AQWA NAUT 缺省波浪類型缺省波浪類型 添加標題添加標題1-23 AQWA理論 AQWA支持的隨機波譜支持的隨機波譜 P-M spectrum JONSWAP spectrum User defined spectrum Gaussian s

15、pectrum for Cross SwellNOTE:隨機波浪有以下兩種形式隨機波浪有以下兩種形式:a. Long crested waves長峰波長峰波; b. Short crested waves短峰波短峰波, ie a spread sea (only for AQWA LIBRIUM and FER)添加標題添加標題1-24 AQWA理論 AQWA支持的風載荷支持的風載荷 Uniform wind：均勻風：均勻風 Ochi and Shin wind spectrum：風隨海平面力、能量是變化的。：風隨海平面力、能量是變化的。 API wind spectrum NPD wind

16、spectrum User-defined wind spectrum AQWA支持的流類型支持的流類型 Uniform current：均勻流：均勻流 Profiled current velocity：從海的到水平面是變化的。非均勻流。：從海的到水平面是變化的。非均勻流。添加標題添加標題1-25 AQWA理論 波浪載荷概述波浪載荷概述 波浪荷載是由波浪水質(zhì)點與結(jié)構(gòu)間的相對運動所引起的。波浪是一隨機波浪荷載是由波浪水質(zhì)點與結(jié)構(gòu)間的相對運動所引起的。波浪是一隨機性運動，很難在數(shù)學上精確描述。性運動，很難在數(shù)學上精確描述。 當結(jié)構(gòu)構(gòu)件（部件）的直徑小于波長的當結(jié)構(gòu)構(gòu)件（部件）的直徑小于波長的20

17、時，波浪荷載的計算通常用時，波浪荷載的計算通常用半經(jīng)驗半理論的美國莫里森方程半經(jīng)驗半理論的美國莫里森方程 大于波長的大于波長的20時，應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)對入射波場的影響時，應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)對入射波場的影響,考慮入射波的繞射考慮入射波的繞射,計計算時用繞射理論求解。算時用繞射理論求解。 影響波浪荷載大小的因素很多，如波高、波浪周期、水深、結(jié)構(gòu)尺寸和影響波浪荷載大小的因素很多，如波高、波浪周期、水深、結(jié)構(gòu)尺寸和形狀、群樁的相互干擾和遮蔽作用以及海生物附著等形狀、群樁的相互干擾和遮蔽作用以及海生物附著等 添加標題添加標題1-26 AQWA理論 波浪載荷概述波浪載荷概述 波浪荷載常用特征波法和譜分析法確定。對一些特

18、殊形狀或特別重要的波浪荷載常用特征波法和譜分析法確定。對一些特殊形狀或特別重要的海洋工程結(jié)構(gòu)，除了用上述的方法進行計算分析外，還應(yīng)進行物理模型海洋工程結(jié)構(gòu)，除了用上述的方法進行計算分析外，還應(yīng)進行物理模型試驗，以確定波浪力。試驗，以確定波浪力。 特征波法：特征波法： 選用某一特征波作為單一的規(guī)則波，并以它的參數(shù)（有效波選用某一特征波作為單一的規(guī)則波，并以它的參數(shù)（有效波高、波浪周期、水深）和結(jié)構(gòu)的有關(guān)尺寸代入莫里森方程或繞射理論的高、波浪周期、水深）和結(jié)構(gòu)的有關(guān)尺寸代入莫里森方程或繞射理論的公式，求出作用在結(jié)構(gòu)上的波浪力。此法簡便易行，在海洋工程設(shè)計廣公式，求出作用在結(jié)構(gòu)上的波浪力。此法簡便易

19、行，在海洋工程設(shè)計廣泛應(yīng)用。泛應(yīng)用。 譜分析法：利用海浪譜進行波浪荷載計算、結(jié)構(gòu)疲勞和動力響應(yīng)分析的譜分析法：利用海浪譜進行波浪荷載計算、結(jié)構(gòu)疲勞和動力響應(yīng)分析的一種方法。把波浪作為隨機性的、由許多不同波高和波周期的規(guī)則波線一種方法。把波浪作為隨機性的、由許多不同波高和波周期的規(guī)則波線性迭加而成的不規(guī)則波，用概率論和數(shù)理統(tǒng)計的方法收集、分析處理波性迭加而成的不規(guī)則波，用概率論和數(shù)理統(tǒng)計的方法收集、分析處理波浪觀測數(shù)據(jù)，由于它能較精確地反映波浪的能量分布規(guī)律，所以是一種浪觀測數(shù)據(jù)，由于它能較精確地反映波浪的能量分布規(guī)律，所以是一種比較理想的方法。海洋工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中常用的有比較理想的方法。海洋工程

20、結(jié)構(gòu)設(shè)計中常用的有P-M和聯(lián)合和聯(lián)合(JONSWAP)譜。譜。 添加標題添加標題1-27 AQWA理論 AQWA處理作用在結(jié)構(gòu)上的波浪力處理作用在結(jié)構(gòu)上的波浪力 對繞射結(jié)構(gòu)（用平面單元建模（對繞射結(jié)構(gòu)（用平面單元建模（plate element）-Incident wave force (Froude-Krylov force): from the pressure in the undisturbed waves.無擾動的波浪引起的壓無擾動的波浪引起的壓力力-Diffraction force: due to stationary structure disturbing the incid

21、ent waves.由于靜止結(jié)構(gòu)存在影響了波浪密度分布由壓差由于靜止結(jié)構(gòu)存在影響了波浪密度分布由壓差引起的壓力引起的壓力-Radiation force: due to structures oscillation which generates waves.結(jié)構(gòu)的振動激起的波浪產(chǎn)生的波浪力結(jié)構(gòu)的振動激起的波浪產(chǎn)生的波浪力-Drift force (net force due to high order effect)考慮波浪力考慮波浪力的高階效應(yīng)，波浪力的高階項都歸于的高階效應(yīng)，波浪力的高階項都歸于Drift force添加標題添加標題1-28 AQWA理論 波浪的繞射與輻射波浪的繞射與輻射

22、 波浪的繞射：波浪在向前傳播遇到結(jié)構(gòu)物以后，在結(jié)構(gòu)表面會產(chǎn)生一個波浪的繞射：波浪在向前傳播遇到結(jié)構(gòu)物以后，在結(jié)構(gòu)表面會產(chǎn)生一個向外散射的波，入射波與散射波的疊加達到穩(wěn)態(tài)時將形成一個新的波動向外散射的波，入射波與散射波的疊加達到穩(wěn)態(tài)時將形成一個新的波動場，在這樣的波動場中結(jié)構(gòu)所受到的載荷稱為波浪的繞射作用場，在這樣的波動場中結(jié)構(gòu)所受到的載荷稱為波浪的繞射作用 波浪的輻射：以一定模態(tài)小振幅振蕩運動的結(jié)構(gòu)在穩(wěn)定的波浪場中產(chǎn)生波浪的輻射：以一定模態(tài)小振幅振蕩運動的結(jié)構(gòu)在穩(wěn)定的波浪場中產(chǎn)生一個向外輻射的波動場，波動場中的結(jié)構(gòu)必然會受到輻射勢的載荷作用一個向外輻射的波動場，波動場中的結(jié)構(gòu)必然會受到輻射勢的

23、載荷作用添加標題添加標題1-29 AQWA理論 AQWA處理作用在結(jié)構(gòu)上的波浪力處理作用在結(jié)構(gòu)上的波浪力 對細長管結(jié)構(gòu)（用莫里森單元建模（比如：對細長管結(jié)構(gòu)（用莫里森單元建模（比如：tube element） 指指F=相對加速度慣性力和相對速度引起的阻尼力求解的。相對加速度慣性力和相對速度引起的阻尼力求解的。 使用莫里森方程求解使用莫里森方程求解 如果不滿足細長管，用三維勢流理論。如果不滿足細長管，用三維勢流理論。NOTE: Morison 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)適用于：細長管（直徑和管的長度之比小于適用于：細長管（直徑和管的長度之比小于0.2），），阻尼力會大些阻尼力會大些添加標題添加標題1-30 AQW

24、A理論莫里森方程莫里森方程 對于細長柱體單元（對于細長柱體單元（D/Loutput*.bmp，再用其它軟件生成動畫。，再用其它軟件生成動畫。添加標題添加標題1-77 AGS后處理 Diffracted Wave Surface輸出文件說明查看aqwaline.pdf第七章。Note: LDOP card in AL*.dat file run AGS (1) double click AGS icon on screen; (2) File Open to input AL*.res file; (3) Plots to show the model; (4) Select (in Model

25、 Visualization window) Pressure Contours; (5) choose required waves (dir. freq. in Pressure Contours window) Time=t to animate; (6) View Angle (in Pressure Contours window) Choose view angle (in Contour View Angle window) (7) Option (in Pressure Contours window) Wave Amplitude & Diffracted Wave

26、Surface (in Hull Contours / Diffracted Wave Option window); (8) Select (in Model Visualization window) Sequence (9) Start Sequence (in Define Sequence window) Stop Sequence Record Every添加標題添加標題1-78 AGS后處理 Graphsfile,Open*.plt,select 可以比較不同物理量的結(jié)果可以比較不同物理量的結(jié)果 比較不同計算文件的結(jié)果比較不同計算文件的結(jié)果添加標題添加標題1-79 AGS后處理自

27、由度自由度Surge：橫搖：橫搖Sway：橫蕩：橫蕩Heave：升沉：升沉Yaw：搖首：搖首說明說明入射入射擾射擾射froude入射波力入射波力Steady ：，近場法的平均漂移力：，近場法的平均漂移力：輻射相位角：輻射相位角經(jīng)常提取的量經(jīng)常提取的量附加阻尼附加阻尼附加質(zhì)量附加質(zhì)量Rao添加標題添加標題1-80 Warnings in AQWA LINE runGeneral warnings requirements reasonNo. of elements 12000solution timeNormals point out modelling conventionNo gapsfor

28、ce balanceFacets cannot cut surface solution requirementDimensions KR good practice添加標題添加標題1-81 Warnings in AQWA LINE runStage #1 checks (Geometric properties)Area ratio of adjacent elements , Element centres at least one facet radius apart 。單元中心距離大于。單元中心距離大于rjShape factor (scale for the regularity

29、of panel) 0.2 warning 0.02 fatal errorNote: See AQWA-Course Appendix 3 for detail CsidelongestareaAR.2 arearf 添加標題添加標題1-82 Warnings in AQWA LINE runStage #2 checks (hydrodynamic)Longest side 0.5.rf (use non-diffraction elements otherwise)Warning if nodes not connected to another element (for pressur

30、e contour, NPPP in Deck 0 no warning appears)Minimum wave frequency (rad/s) G：重量加速度。：重量加速度。D：水深：水深決定最小頻率值決定最小頻率值dg /*.0501-83ANSYS AQWA/ASAS 基礎(chǔ)培訓三基礎(chǔ)培訓三ANSYS-CHINA EBU添加標題添加標題1-84 AQWA模塊介紹流程LIBRIUMWAVEASAS(FE model) ANSYSAGSFERNAUTDRIFTLINEEXCELFEMGVDAY3&DAY4DAY2添加標題添加標題1-85 基礎(chǔ)培訓三 1、AQWA卡片設(shè)置卡片設(shè)置

31、2、 AQWA 模塊介紹模塊介紹 3、AGS界面介紹界面介紹添加標題添加標題1-86 Deck9附加質(zhì)量阻尼設(shè)置 deck9是用于定義漂流頻率（是用于定義漂流頻率（drift frequency）下的附加質(zhì)量和阻）下的附加質(zhì)量和阻尼，以及由于結(jié)構(gòu)在漂流頻率下尼，以及由于結(jié)構(gòu)在漂流頻率下yaw運動引起的的非線性拉力運動引起的的非線性拉力應(yīng)用模應(yīng)用模塊：塊：FER用于時域下計算漂移頻率運動，注意不能用它計算波浪頻率運動用于時域下計算漂移頻率運動，注意不能用它計算波浪頻率運動（wave frequency motion） AQWA-DRIFT用于計算時域漂移頻率與運動用于計算時域漂移頻率與運動 AQ

32、WA-LIBRIUM 用于計算漂移頻率運動下的動穩(wěn)定性，不能用于計算用于計算漂移頻率運動下的動穩(wěn)定性，不能用于計算靜態(tài)平衡位置靜態(tài)平衡位置 AQWA-NAUT本卡片不可用本卡片不可用 AQWA-LINE AQWA-LINE May be input for scaling (seeSection 4.16L).添加標題添加標題1-87 Deck9附加質(zhì)量阻尼設(shè)置DRM1DECK9，DRM1指結(jié)構(gòu)指結(jié)構(gòu)1 09FIDA 1.0373E6 1.5702E7 1.0E12 1.0E15 1.0E15 2.2564E11FIDA-依頻率的附加對角線質(zhì)量依頻率的附加對角線質(zhì)量.在每種頻率，每個角度的自由

33、度情況下，這個值加上由程序算得的在每種頻率，每個角度的自由度情況下，這個值加上由程序算得的附加質(zhì)量附加質(zhì)量FIDA - Frequency independent additional diagonal added mass. Values are given for each degree of freedom and are added to the added mass already calculated by the programme, at all frequencies.添加標題添加標題1-88 Deck9附加質(zhì)量阻尼設(shè)置09FIDD 1.80E5 1.80E6 1.0E10

34、1.0E13 1.0E13 1.00E10FIDD-按頻率的附加對角線衰減阻尼。所有頻率每個自由度每個角度按頻率的附加對角線衰減阻尼。所有頻率每個自由度每個角度的阻尼值由程序自動計算。的阻尼值由程序自動計算。FIDD - Frequency independent additional diagonal damping. Values are given for each degree of freedom and are added to the damping already calculated by the programme, at all frequencies. 添加標題添加標題

35、1-89 Deck9附加質(zhì)量阻尼設(shè)置 END09YRDP 4 305 2500.0YRDP-首搖（首搖（YAW）率拉力參數(shù)。當船體首搖的時候會發(fā)生附加的）率拉力參數(shù)。當船體首搖的時候會發(fā)生附加的橫向拉力，橫向拉力計算參數(shù)在橫向拉力，橫向拉力計算參數(shù)在YRDP卡片上設(shè)置。頭兩個數(shù)值是節(jié)卡片上設(shè)置。頭兩個數(shù)值是節(jié)點號，這個節(jié)點號定義了船舶水線面中線。第三個數(shù)值定義了橫搖率點號，這個節(jié)點號定義了船舶水線面中線。第三個數(shù)值定義了橫搖率拉力因子，這個拉力因子乘以結(jié)構(gòu)長度再乘以速度的平方即得到拉力。拉力因子，這個拉力因子乘以結(jié)構(gòu)長度再乘以速度的平方即得到拉力。如果波浪速度是沿著船長是變化的，那么沿著波浪速

36、度的平方乘以拉如果波浪速度是沿著船長是變化的，那么沿著波浪速度的平方乘以拉力因子沿著船長積分即可得到總船的拉力。力因子沿著船長積分即可得到總船的拉力。 DRM2DRM2 應(yīng)用于結(jié)構(gòu)應(yīng)用于結(jié)構(gòu)2.添加標題添加標題1-90 Deck10波浪，風力設(shè)置 10.風力系數(shù)，波浪力系數(shù)，拉曳力風力系數(shù)，波浪力系數(shù)，拉曳力(推進器）系數(shù)定義推進器）系數(shù)定義 應(yīng)用模塊：應(yīng)用模塊： AQWA-DRIFT用于計算時域漂移頻率與運動用于計算時域漂移頻率與運動 AQWA-LIBRIUM 用于計算漂移頻率運動下的動穩(wěn)定性，用于確定靜平用于計算漂移頻率運動下的動穩(wěn)定性，用于確定靜平衡位置的外力衡位置的外力 AQWA-NA

37、UT計算時域下的運動響應(yīng)計算時域下的運動響應(yīng) AQWA-LINE 不可用不可用添加標題添加標題1-91 Deck10波浪，風力設(shè)置10 HLD1HLD1指的是給結(jié)構(gòu)指的是給結(jié)構(gòu)1定義屬性定義屬性 10WIFX 1 6 -3.956E02 -2.230E02 7.757E00 2.405E02 3.491E02 2.405E02 10WIFX 7 9 7.757E00 -1.722E02 -3.956E02 10WIFY 1 6 0.000E00 -2.521E03 -3.426E03 -2.521E03 -6.465E01 2.521E03 10WIFY 7 9 3.426E03 2.844E

38、03 0.000E00WIFX和和WIFY卡片用于指定卡片用于指定x方向方向y方向的風力系數(shù)，頭兩個數(shù)字方向的風力系數(shù)，頭兩個數(shù)字1，6指定了方向域，指定了方向域， AOWA-LINE deck6中，這些方向具體值已經(jīng)給定，除中，這些方向具體值已經(jīng)給定，除1，6外剩下的數(shù)值是風力系數(shù)，外剩下的數(shù)值是風力系數(shù)，風力系數(shù)與風速的平方的乘值為風力。風力系數(shù)與風速的平方的乘值為風力。DECK6中關(guān)于關(guān)于風向的定義如下：中關(guān)于關(guān)于風向的定義如下：FDR1 06DIRN 1 6 -180.00 -135.00 -90.00 -45.00 0.00 45.0END06DIRN 7 9 90.00 135.0

39、0 180.00 FINI角度的定義：其中角度的定義：其中X軸為船長方向軸為船長方向添加標題添加標題1-92 Deck10波浪，風力設(shè)置 波浪力定義：波浪力定義：10CUFX 1 6 -5.405E04 1.682E05 3.003E04 -1.051E05 5.405E04 -1.051E0510CUFX 7 9 3.003E04 1.483E05 -5.405E0410CUFY 1 6 0.000E00 -1.907E06 -2.522E06 -1.982E06 0.00E00 1.982E0610CUFY 7 9 2.522E06 2.078E06 0.000E0010CURZ 1 6

40、0.000E00 -7.398E07 1.216E07 1.044E08 0.00E00 -1.044E08 END10CURZ 7 9 -1.216E07 6.729E07 0.000E00CUFX and CUFY x，y方向的波浪力系數(shù)在本例中給了一個垂直的波方向的波浪力系數(shù)在本例中給了一個垂直的波浪力是為了模擬船舶下沉過程，同樣該系數(shù)乘以浪速的平方得到波浪浪力是為了模擬船舶下沉過程，同樣該系數(shù)乘以浪速的平方得到波浪力。力。CURZ 繞繞z軸的力矩軸的力矩 FINIX axisWave direction (or current, wind)positive angle入射波波角添加標題

41、添加標題1-93 Deck11風載浪載方向設(shè)置deck11風載與波浪載荷的速度與方向定義風載與波浪載荷的速度與方向定義.用于定義風浪環(huán)境變量，用于定義風浪環(huán)境變量，該卡片為可選設(shè)置，如果該卡片為可選設(shè)置，如果deck10沒定義風浪則沒定義風浪則deck11不需要定義不需要定義11 ENVRDECK11是用于定義波浪和風載荷速度和方向，速度為常速度，也可是用于定義波浪和風載荷速度和方向，速度為常速度，也可以在以在DECK13中定義風載荷速度和方向。中定義風載荷速度和方向。 END11WIND 10 90風速度是風速度是10m/s相對固定的參考坐標系角度是相對固定的參考坐標系角度是90度（比如度（

42、比如y軸）若為軸）若為 end11curr則為浪的定義則為浪的定義添加標題添加標題1-94 Deck12約束關(guān)系設(shè)置 deck12.約束設(shè)置約束設(shè)置CONSDeck12是用來限制運動結(jié)構(gòu)的運動，有兩種方式一是定義相對位置關(guān)系是用來限制運動結(jié)構(gòu)的運動，有兩種方式一是定義相對位置關(guān)系（articulation） 一是定義約束一是定義約束 12DCON 3 0 9999 1 9999這個卡片用來定義結(jié)構(gòu)間連接關(guān)系這個卡片用來定義結(jié)構(gòu)間連接關(guān)系(articulation)，在本例中是為了固定水渠，在本例中是為了固定水渠的位置?？ㄆ蟮牡谝粋€數(shù)字是用來定義鎖定的旋轉(zhuǎn)自由度數(shù)，在這里鎖的位置。卡片名后的

43、第一個數(shù)字是用來定義鎖定的旋轉(zhuǎn)自由度數(shù)，在這里鎖定三個旋轉(zhuǎn)自由度定三個旋轉(zhuǎn)自由度結(jié)構(gòu)由結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)由結(jié)構(gòu)1的節(jié)點的節(jié)點9999固定，結(jié)構(gòu)號為零表示固定點，即是結(jié)構(gòu)固定，結(jié)構(gòu)號為零表示固定點，即是結(jié)構(gòu)1上的節(jié)點上的節(jié)點9999相對固定點（結(jié)構(gòu)相對固定點（結(jié)構(gòu)0上的節(jié)點上的節(jié)點9999）沒有相對位移）沒有相對位移。END DACF 3 3結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)3上自由度上自由度 3 (Z 向向) 被約束住了（被約束住了（deactivated）添加標題添加標題1-95 約束條件 (deck 12)1) Omission of Motion in User Specified Degrees of Freedom (

44、D.O.F) DACF Ns Ndof (Ns: structure number; Ndof : D.O.F. number)2) Mechanical Articulations between Structures Relative translational motion is not allowed, but relative rotational motion is possible. DCON Nt Ns1 Nd1 (Nd3) Ns2 Nd2 (Nd4) Nt: number of D.O.F. being locked by this constraint. Nt=0: Bal

45、l and Socket, rotation in 3 D.O.F. Nt=1: Universal joint, rotation in 2 D.O.F. Nt=2: Hinge, rotation in 1 D.O.F. Nt=3: Rigid connection, no rotation.Ns1Nd3Nd1, Nd2Nd4Ns2添加標題添加標題1-96 約束條件 (deck 12)添加標題添加標題1-97 約束條件 (deck 12)JOB CON5 NAUT TITLE Articulated Structures OPTIONS REST END RESTART 1 5 01 CO

46、OR 01 1 0.0 0.0 0.0 01 11 1.0 0.0 0.0 01 12 0.0 1.0 0.0 01 993 80.0 +25.0 0.0 END01 994 286.0 0.0 -25.0 02 ELM1 02TUBE (1)(1)(2)(2)(4) 02TUBE (1)(2)(3)(2)(4) 02TUBE (1)(3)(1)(2)(4) END02PMAS (1)(991)(9)(9) 02 ELM2 02TUBE (1)(2)(4)(2)(3) END02PMAS (1)(992)(9)(9) 02 ELM3 02TUBE (1)(3)(5)(2)(3) END02PM

47、AS (1)(993)(9)(9) 02 ELM4 02TUBE (1)(6)(7)(2)(2) 02TUBE (1)(4)(61)(2)(4) 02TUBE (1)(5)(62)(2)(4) END02PMAS (1)(994)(1)(1) 02 FINI 添加標題添加標題1-98 約束條件 (deck 12) 03 MATE 03 1 2.86913E8 03 9 5.73827E5 03 2 332.10E-6 END03 3 332.10E-6 04 GEOM 04PMAS 1 3.6253E11 0.0 0.0 3.4199E11 0.0 3.5991E11 04TUBE 2 45.

48、000 0.0001 04TUBE 0.75 1.0 04TUBE 3 12.500 0.0001 04TUBE 0.75 1.0 04TUBE 4 5.000 0.0001 04TUBE 0.75 1.0 END04PMAS 9 1.6253E07 0.0 0.0 1.4199E07 0.0 1.5991E07 05 GLOB 05DPTH 250.0 05DENS 1025.0 END05ACCG 9.806 06 NONE . . . . . . 12 CONS 12CCON 1.0E05 1.0E05 1.0E05 * ndof str1 node node node str2 nod

49、e node node 12DCON 0 0 1 0 0 1 1 0 0 12DCON 0 1 2 0 0 2 2 0 0 12DCON 0 1 3 0 0 3 3 0 0 12DCON 1 2 4 41 0 4 4 42 0 END12DCON 1 3 5 51 0 4 5 52 0 . . . . . . 20 NONE Ball and socketUniversal jointFrom St#0 to St#1添加標題添加標題1-99 Deck13風譜波譜設(shè)置 Deck13 風譜波譜定義風譜波譜定義 模塊應(yīng)用：模塊應(yīng)用： AQWA-LIBRIUM - 至多可以定義至多可以定義20個波譜

50、，可以在個波譜，可以在DECK20中指定輸出中指定輸出懸鏈線的懸鏈線的20個相應(yīng)的平衡位置。如果我們不考慮海況對浮體平衡位置的個相應(yīng)的平衡位置。如果我們不考慮海況對浮體平衡位置的影響，只是估算下平衡位置的值影響，只是估算下平衡位置的值 則我們可以將卡片設(shè)為缺（則我們可以將卡片設(shè)為缺（NONE），），注意如果用戶需要，所有的平衡位置能夠自動傳遞給注意如果用戶需要，所有的平衡位置能夠自動傳遞給AQWA-FER進行進進行進一步計算一步計算 至多可以定義至多可以定義20個不同波譜，可以在個不同波譜，可以在DECK20中指定輸出懸鏈線的中指定輸出懸鏈線的20個個相應(yīng)的譜響應(yīng)參數(shù)相應(yīng)的譜響應(yīng)參數(shù)添加標題添

51、加標題1-100 Deck13風譜波譜設(shè)置 模塊應(yīng)用：模塊應(yīng)用： AQWA-DRIFT-只能指定一個波譜，因為每次計算只能執(zhí)行一次只能指定一個波譜，因為每次計算只能執(zhí)行一次時域分析，每次時域分析對應(yīng)一個譜。時域分析，每次時域分析對應(yīng)一個譜。 AQWA-NAUT - 只有在只有在deck0設(shè)置選項中添加設(shè)置選項中添加IRRE以及卷積以及卷積（convolution計算）選項才能使用波譜，每次只能指定一個波計算）選項才能使用波譜，每次只能指定一個波譜原因同譜原因同drift AQWA-LINE -不可用不可用添加標題添加標題1-101 Deck13風譜波譜設(shè)置 1）AQWA-naut規(guī)則波浪定義規(guī)

52、則波浪定義 13 WAVE 13WAMP 2 13PERD 14 13WDRN 0 END13AIRYDeck13是可用來指定規(guī)則波的波幅，周期，采用的是可用來指定規(guī)則波的波幅，周期，采用的AIRY線性波線性波（naut默認為默認為stockes2階波）方向階波）方向 NOTE:這項設(shè)置只應(yīng)用在這項設(shè)置只應(yīng)用在AQWA-NAUT中中添加標題添加標題1-102 Deck13風譜波譜設(shè)置1）JONSWAP譜設(shè)置譜設(shè)置 SPECDeck13是用來指定風譜是用來指定風譜 13SPDN 128.0SPDN卡片是用來輸入波譜方向卡片是用來輸入波譜方向 13WIND 6.0 148.0風速度為風速度為6.0

53、m/s風向為風向為148度。注意：這里沒有定義浪速度，但是水度。注意：這里沒有定義浪速度，但是水和船體產(chǎn)生相對速度仍然會產(chǎn)生波浪力和船體產(chǎn)生相對速度仍然會產(chǎn)生波浪力 END13JONH 0.0262 1.5220 4.0 1.100 0.6981以上設(shè)置注釋如下：以上設(shè)置注釋如下：JONH 采用采用 Jonswap 波譜波譜0.0262 1.5220 波譜的起始頻率和終止頻率波譜的起始頻率和終止頻率4.0 Gamma值值1.100 有義波高（有義波高（H1/3）0.6981 頻率峰值頻率峰值添加標題添加標題1-103 Deck13風譜波譜設(shè)置 2) Pierson-Moskowitz譜設(shè)置譜設(shè)

54、置13 SPEC 13SPDN 5.0SPDN卡片是用來輸入波譜方向卡片是用來輸入波譜方向 13CURR 1.00 15.0浪速度是浪速度是1.0m/s浪方向是浪方向是15.0度度 13WIND 25.00 15.0風速度是風速度是25.0m/s風的方向是風的方向是15度度 END13PSMZ 0.3000 2.0000 4.000 8.000PSMZ 采用波譜類型是采用波譜類型是 Pierson-Moskowitz譜譜0.30 2.00 波譜起始頻率和終止頻率波譜起始頻率和終止頻率4.0 有義波高有義波高.8.00 zero crossing period零截面周期零截面周期添加標題添加標題

55、1-104 Deck14懸鏈線定義 1)線性線性mooring線線 MOOR END LINE 1 762 0 3000 1E9 158.532我們已經(jīng)定義了我們已經(jīng)定義了MOORING線的屬性，線的屬性，NLIN卡片指定了纜繩兩個端卡片指定了纜繩兩個端點（點（start node 和和End node）比如：）比如：LINE1是起點為結(jié)構(gòu)是起點為結(jié)構(gòu)1上的節(jié)點上的節(jié)點762，端點為結(jié)構(gòu)，端點為結(jié)構(gòu)0（固定）這里指的是海底的節(jié)點（固定）這里指的是海底的節(jié)點30001E9 剛度剛度158532 MORRING線未伸展長度線未伸展長度添加標題添加標題1-105 Deck14懸鏈線定義 2)POLY

56、 moring線線 MOOR POLY 1.386E5POLY 指的是指的是MOORING線的力與位移的關(guān)系是多項式線的力與位移的關(guān)系是多項式(非線性非線性)關(guān)系。多項式關(guān)系。多項式階數(shù)最多階數(shù)最多5階在這里我們還定義了一防護裝置，在本練習中階在這里我們還定義了一防護裝置，在本練習中mooring線力與線力與位移的關(guān)系還是線性的，所有隨后定義的防護裝置（或是位移的關(guān)系還是線性的，所有隨后定義的防護裝置（或是MOORING線）假線）假定是線性的直到我們定義了其它的非線性屬性卡片。定是線性的直到我們定義了其它的非線性屬性卡片。POLY 1.386E5 FEND 3.90 FEND卡片是用來是用來給

57、定義防護裝置未變形尺寸，這個設(shè)置可以應(yīng)用到卡片是用來是用來給定義防護裝置未變形尺寸，這個設(shè)置可以應(yīng)用到隨后的所有定義的防護裝置。隨后的所有定義的防護裝置。添加標題添加標題1-106 Deck14懸鏈線定義 2)POLY moring線線 FLIN 1 2 9501 1 9001 9601FLIN-卡片定義了單獨的防護裝置的連接關(guān)系?？ㄆx了單獨的防護裝置的連接關(guān)系。 防護裝置的屬性說明如下：防護裝置的屬性說明如下：1防護裝置的類型防護裝置的類型 1固定的防護裝置固定的防護裝置 2浮動的防護裝置浮動的防護裝置2 9501 定義防護裝置附在在的結(jié)構(gòu)體序號和該體的節(jié)點序號。如果象這種定義防護裝置附

58、在在的結(jié)構(gòu)體序號和該體的節(jié)點序號。如果象這種情況缺省了第二個節(jié)點序號那么防護裝置的行為各向同性。情況缺省了第二個節(jié)點序號那么防護裝置的行為各向同性。1 防護裝置跟結(jié)構(gòu)體防護裝置跟結(jié)構(gòu)體1相接觸相接觸 9001 9601 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)1上的這兩個節(jié)點定義了一個接觸平面，該平面通過上的這兩個節(jié)點定義了一個接觸平面，該平面通過9001號節(jié)點，并且該平面的法線與號節(jié)點，并且該平面的法線與 節(jié)點節(jié)點9001與與9601連線重合連線重合 POLY 28161.79 -6979.80 2619.33 168.79新的新的Poly卡片定義了新的卡片定義了新的POLY MOORING線屬性線屬性 NLIN 1 90

59、31 0 9531 36.203我們已經(jīng)定義好我們已經(jīng)定義好MOORING線的屬性，線的屬性，NLIN卡片指定了起始和結(jié)束節(jié)點卡片指定了起始和結(jié)束節(jié)點 比如比如起始節(jié)點是結(jié)構(gòu)起始節(jié)點是結(jié)構(gòu)1上的節(jié)點上的節(jié)點9531終點節(jié)點是結(jié)構(gòu)終點節(jié)點是結(jié)構(gòu)0上的節(jié)點上的節(jié)點9531（固定坐標（固定坐標位置點用結(jié)構(gòu)位置點用結(jié)構(gòu)0）36203指的是指的是MOORING線未伸展長度線未伸展長度添加標題添加標題1-107 Deck14懸鏈線定義 3）復(fù)合）復(fù)合MOORING 線線MOOR這個這個DECK是用來定義是用來定義MOORING線，下面要定義線，下面要定義6根典型的懸鏈線屬性定義根典型的懸鏈線屬性定義如下：

60、如下： 14COMP 20 30 2 1480 1640 卡片注釋如下卡片注釋如下:COMP 指定了指定了MOORING線由一種以上線彈性材料組成（多段懸鏈線）線由一種以上線彈性材料組成（多段懸鏈線）20 30 - The lines are represented within AQWA in the form of a 2-D load extension database, these values are the numbers of Z and X coordinates to be used in creating the database.2 組成組成MOORING線的懸鏈線數(shù)目（線的懸鏈線數(shù)目（ECAT卡片數(shù)目）