ANSYS AQWA培训

1-1ANSYS AQWA/ASAS 基础培训一基础培训一朱海飞朱海飞ANSYS-CHINA EBU添加标题添加标题1-2 基础培训二1、AQWA 模块介绍模块介绍2、AQWA理论介绍理论介绍3、AQWA-LINE建模建模4、AGS界面介绍之一界面介绍之一添加标题添加标题1-3 引言海洋工程浮体波浪载荷计算的发展经历了一个从二维方法海洋工程浮体波浪载荷计算的发展经历了一个从二维方法到三维方法到三维方法：二维切片理论优点：二维切片理论优点：可以实现得到船体剖面剪力、弯矩及湿表面的压力分布。可以实现得到船体剖面剪力、弯矩及湿表面的压力分布。更为重要的是，它可以对不同的波长、浪向和航速进行同样的计算，更为重要的是，它可以对不同的波长、浪向和航速进行同样的计算，应用频谱分析方法，还可以预报船舶在给定波谱下的运动，对摇荡运应用频谱分析方法，还可以预报船舶在给定波谱下的运动，对摇荡运动预报准确。动预报准确。二维切片理论劣势：二维切片理论劣势：平面势流理论，忽略浮体三维效应，海洋工程一般不满足细长体假设平面势流理论，忽略浮体三维效应，海洋工程一般不满足细长体假设剖面载荷和脉动压力精度不够，对海洋工程两者很重要剖面载荷和脉动压力精度不够，对海洋工程两者很重要添加标题添加标题1-4 引言解决两个问题：解决两个问题：三维浮体波浪载荷的计算：三维浮体波浪载荷的计算：与二维势流理论不同的是，此方法把平台结构作为一个整体，在平台与二维势流理论不同的是，此方法把平台结构作为一个整体，在平台水下部分的表面上划分网格，根据三维源汇分布理论，采用面元数值水下部分的表面上划分网格，根据三维源汇分布理论，采用面元数值计算方法求解平台在波浪中受到的载荷。计算方法求解平台在波浪中受到的载荷。波浪力考虑二阶波浪力波浪力考虑二阶波浪力而对横撑等小尺寸构件采用而对横撑等小尺寸构件采用Morison方程计算方程计算 载荷加载到有限元模型中，实现浮体结构强度校核载荷加载到有限元模型中，实现浮体结构强度校核添加标题添加标题1-5 AQWA模块介绍LIBRIUMFERNAUTDRIFTLINE模块之间相互关系模块之间相互关系WAVEASAS(FE model)波浪力波浪力通过通过wave传递波浪力传递波浪力频域分析法频域分析法时域分析法时域分析法运动响应运动响应变形响应变形响应添加标题添加标题1-6 AQWA模块介绍LIBRIUMWAVEASAS(FE model)模块之间相互关系模块之间相互关系ANSYSAGSFERNAUTDRIFTLINEEXCELFEMGVDAY1添加标题添加标题1-7 AQWA模块介绍流程LIBRIUMWAVEASAS(FE model)ANSYSAGSFERNAUTDRIFTLINEEXCELFEMGVDAY3&DAY4DAY2添加标题添加标题1-8 AQWA模块介绍AQWALINE：计算波浪力及结构的响应计算的水静力学程序计算波浪力及结构的响应计算的水静力学程序 用于用于3D绕射绕射/散射分析可以计算分析时考虑散射分析可以计算分析时考虑2阶波浪力）阶波浪力）AQWAFER:具有随机波的频域分析，还包括耦合缆索动力学分析具有随机波的频域分析，还包括耦合缆索动力学分析功能。功能。水动力学包括的非线性项线性化。如多个波浪状况一起计算水动力学包括的非线性项线性化。如多个波浪状况一起计算的到统计结果。的到统计结果。结构运动谱分析能力（波浪频率或是慢漂频率）随结构运动谱分析能力（波浪频率或是慢漂频率）随机波情况下悬链线张力分析机波情况下悬链线张力分析AQWALIBRIUM：包括停泊线的静：包括停泊线的静/动稳定性分析。定义平衡位置，动稳定性分析。定义平衡位置，为为AQWA,FER,DRIFT,NAUT输出平衡位置，初步的停泊设计。输出平衡位置，初步的停泊设计。可可以输出结构平衡位置已经回覆力以输出结构平衡位置已经回覆力(矩矩)倾覆力（矩倾覆力（矩),特征值模态以及特征值模态以及动态平衡分析，分析时候考虑风浪流联合作用。动态平衡分析，分析时候考虑风浪流联合作用。添加标题添加标题1-9 AQWA模块介绍AQWADRIFT：具有随机波包括慢漂流的时域，还包括耦合缆索动：具有随机波包括慢漂流的时域，还包括耦合缆索动力学，力学，理论基础是二阶力，时域非线性。理论基础是二阶力，时域非线性。可以分析可以分析随机波随机波的结构运动的结构运动已经悬链线拉力的时域非线性程序已经悬链线拉力的时域非线性程序AQWAGS(GRAPHIC SUPERVISOR):图形用户界面，封装了图形用户界面，封装了1至至5模块模块AQWAWAVE：是：是 AQWA-LINE和和ASAS间的联接程序。对于给定间的联接程序。对于给定的波方向，周期和频率，它读取压力和运动形式的结果，并且自动地的波方向，周期和频率，它读取压力和运动形式的结果，并且自动地作为压力和加速度应用到作为压力和加速度应用到ASAS/ANSYS有限元模型中有限元模型中添加标题添加标题1-10 Moored TankerSemi Sub典型典型AQWA 模型模型添加标题添加标题1-11 TransportationFPSOSparShip in channel典型典型AQWA模型模型添加标题添加标题1-12 ANSYS-to-AQWA 界面界面添加标题添加标题1-13 AGS 型线网格生成型线网格生成添加标题添加标题1-14 Force&Response CurvesShear Force&Bending MomentAGS 后处理工具后处理工具添加标题添加标题1-15 Pressure contourWave surface contour船体周围浪的变化形式。Diffracted wave surface势表面以下的压力变化AGS 后处理后处理添加标题添加标题1-16 基础培训二1、AQWA 模块介绍模块介绍2、AQWA理论介绍理论介绍3、AQWA-LINE介绍介绍4、AGS界面介绍之一界面介绍之一添加标题添加标题1-17 AQWA理论AQWA全局坐标系全局坐标系：它是固定参考轴系（它是固定参考轴系（Fixed Reference Axes）:原点在静水线面上原点在静水线面上X方向：从船尾到船头方向：从船尾到船头Y方向：在船舶宽度方向上。方向：在船舶宽度方向上。Z方向：船吃水高度方向方向：船吃水高度方向NOTE:节点数节点数15000，水下势表面单元，水下势表面单元80000zyW.L.x添加标题添加标题1-18 AQWA理论AQWA风浪流方向说明风浪流方向说明：在在AQWA风浪流的方向指的是其传播方向风浪流的方向指的是其传播方向风浪流方向角是指风浪流传播方向与风浪流方向角是指风浪流传播方向与x轴逆时针方向的夹角轴逆时针方向的夹角在在AQWA中定义风浪流方向只需输入方向角度（度）即可中定义风浪流方向只需输入方向角度（度）即可X axisWave direction(or current,wind)positive angle入射波波角Y添加标题添加标题1-19 AQWA理论AQWA输入文件中风浪流方向编辑规则输入文件中风浪流方向编辑规则原点在静水线面上原点在静水线面上方向角度必须按照升序排列方向角度必须按照升序排列对于非对称结构可以输入对于非对称结构可以输入-180至至180度方向角度方向角对于关于对于关于x轴对称（轴对称（symx）结构可以输入）结构可以输入0至至180度方向角度方向角对于同时关于对于同时关于x轴，轴，y轴对称（轴对称（symx和和symy）结构可以输入）结构可以输入0至至90度方向度方向角角！NOTE:对称只对面单元有效对其他单元要建整体模型对称只对面单元有效对其他单元要建整体模型yxvq添加标题添加标题1-20 AQWA理论AQWA相位角（相位角（phase angle）原点在静水线面上原点在静水线面上在在AQWA中，相位角中，相位角(in degrees)与时间差分的关系：与时间差分的关系：(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 value.(dt=*T/360,where T is the wave period).负的相位角表明滞后于波浪行进方向负的相位角表明滞后于波浪行进方向添加标题添加标题1-21 AQWA理论波浪形式：波浪形式：规则波规则波AQWA LINE NAUT(缺省设置）可以用到缺省设置）可以用到随机波随机波以波浪谱的形式定义以波浪谱的形式定义 AQWA LIBRIUM FER DRIFT NAUT 可以用到可以用到NOTE:在在AQWA DIRT中可以输入波高时间历程曲线（面）中可以输入波高时间历程曲线（面）添加标题添加标题1-22 AQWA理论规则波浪类型规则波浪类型AIRY线性波线性波a=A cos(-t+kx)(:频率频率 radians/sec;k:波数波数)AQWA LINE,LIBRIUM,FER,DRIFT,NAUT（可选）都会用到（可选）都会用到STOKES二阶波二阶波 a=A cos(-t+kx)+0.5 k A cos2(-t+kx)一阶项一阶项 二阶项二阶项AQWA NAUT 缺省波浪类型缺省波浪类型 添加标题添加标题1-23 AQWA理论AQWA支持的随机波谱支持的随机波谱P-M spectrumJONSWAP spectrumUser defined spectrumGaussian spectrum for Cross SwellNOTE:随机波浪有以下两种形式随机波浪有以下两种形式:a.Long crested waves长峰波长峰波;b.Short crested waves短峰波短峰波,ie a spread sea(only for AQWA LIBRIUM and FER)添加标题添加标题1-24 AQWA理论AQWA支持的风载荷支持的风载荷Uniform wind：均匀风：均匀风Ochi and Shin wind spectrum：风随海平面力、能量是变化的。：风随海平面力、能量是变化的。API wind spectrumNPD wind spectrum User-defined wind spectrumAQWA支持的流类型支持的流类型Uniform current：均匀流：均匀流Profiled current velocity：从海的到水平面是变化的。非均匀流。：从海的到水平面是变化的。非均匀流。添加标题添加标题1-25 AQWA理论波浪载荷概述波浪载荷概述波浪荷载是由波浪水质点与结构间的相对运动所引起的。波浪是一随机波浪荷载是由波浪水质点与结构间的相对运动所引起的。波浪是一随机性运动，很难在数学上精确描述。性运动，很难在数学上精确描述。当结构构件（部件）的直径小于波长的当结构构件（部件）的直径小于波长的20时，波浪荷载的计算通常用时，波浪荷载的计算通常用半经验半理论的美国莫里森方程半经验半理论的美国莫里森方程大于波长的大于波长的20时，应考虑结构对入射波场的影响时，应考虑结构对入射波场的影响,考虑入射波的绕射考虑入射波的绕射,计算时用绕射理论求解。计算时用绕射理论求解。影响波浪荷载大小的因素很多，如波高、波浪周期、水深、结构尺寸和影响波浪荷载大小的因素很多，如波高、波浪周期、水深、结构尺寸和形状、群桩的相互干扰和遮蔽作用以及海生物附着等形状、群桩的相互干扰和遮蔽作用以及海生物附着等 添加标题添加标题1-26 AQWA理论波浪载荷概述波浪载荷概述波浪荷载常用特征波法和谱分析法确定。对一些特殊形状或特别重要的波浪荷载常用特征波法和谱分析法确定。对一些特殊形状或特别重要的海洋工程结构，除了用上述的方法进行计算分析外，还应进行物理模型海洋工程结构，除了用上述的方法进行计算分析外，还应进行物理模型试验，以确定波浪力。试验，以确定波浪力。特征波法：特征波法：选用某一特征波作为单一的规则波，并以它的参数（有效波选用某一特征波作为单一的规则波，并以它的参数（有效波高、波浪周期、水深）和结构的有关尺寸代入莫里森方程或绕射理论的高、波浪周期、水深）和结构的有关尺寸代入莫里森方程或绕射理论的公式，求出作用在结构上的波浪力。此法简便易行，在海洋工程设计广公式，求出作用在结构上的波浪力。此法简便易行，在海洋工程设计广泛应用。泛应用。谱分析法：利用海浪谱进行波浪荷载计算、结构疲劳和动力响应分析的谱分析法：利用海浪谱进行波浪荷载计算、结构疲劳和动力响应分析的一种方法。把波浪作为随机性的、由许多不同波高和波周期的规则波线一种方法。把波浪作为随机性的、由许多不同波高和波周期的规则波线性迭加而成的不规则波，用概率论和数理统计的方法收集、分析处理波性迭加而成的不规则波，用概率论和数理统计的方法收集、分析处理波浪观测数据，由于它能较精确地反映波浪的能量分布规律，所以是一种浪观测数据，由于它能较精确地反映波浪的能量分布规律，所以是一种比较理想的方法。海洋工程结构设计中常用的有比较理想的方法。海洋工程结构设计中常用的有P-M和联合和联合(JONSWAP)谱。谱。添加标题添加标题1-27 AQWA理论AQWA处理作用在结构上的波浪力处理作用在结构上的波浪力对绕射结构（用平面单元建模（对绕射结构（用平面单元建模（plate element）-Incident wave force(Froude-Krylov force):from the pressure in the undisturbed waves.无扰动的波浪引起的压无扰动的波浪引起的压力力-Diffraction force:due to stationary structure disturbing the incident waves.由于静止结构存在影响了波浪密度分布由压差引由于静止结构存在影响了波浪密度分布由压差引起的压力起的压力-Radiation force:due to structures oscillation which generates waves.结构的振动激起的波浪产生的波浪力结构的振动激起的波浪产生的波浪力-Drift force(net force due to high order effect)考虑波浪力考虑波浪力的高阶效应，波浪力的高阶项都归于的高阶效应，波浪力的高阶项都归于Drift force添加标题添加标题1-28 AQWA理论波浪的绕射与辐射波浪的绕射与辐射波浪的绕射：波浪在向前传播遇到结构物以后，在结构表面会产生一个波浪的绕射：波浪在向前传播遇到结构物以后，在结构表面会产生一个向外散射的波，入射波与散射波的叠加达到稳态时将形成一个新的波动向外散射的波，入射波与散射波的叠加达到稳态时将形成一个新的波动场，在这样的波动场中结构所受到的载荷称为波浪的绕射作用场，在这样的波动场中结构所受到的载荷称为波浪的绕射作用波浪的辐射：以一定模态小振幅振荡运动的结构在稳定的波浪场中产生波浪的辐射：以一定模态小振幅振荡运动的结构在稳定的波浪场中产生一个向外辐射的波动场，波动场中的结构必然会受到辐射势的载荷作用一个向外辐射的波动场，波动场中的结构必然会受到辐射势的载荷作用添加标题添加标题1-29 AQWA理论AQWA处理作用在结构上的波浪力处理作用在结构上的波浪力对细长管结构（用莫里森单元建模（比如：对细长管结构（用莫里森单元建模（比如：tube element）指指F=相对加速度惯性力和相对速度引起的阻尼力求解的。相对加速度惯性力和相对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满足细长管，用三维势流理论。如果不满足细长管，用三维势流理论。NOTE:Morison 结构结构适用于：细长管（直径和管的长度之比小于适用于：细长管（直径和管的长度之比小于0.2），），阻尼力会大些阻尼力会大些添加标题添加标题1-30 AQWA理论莫里森方程莫里森方程对于细长柱体单元（对于细长柱体单元（D/Loutput*.bmp，再用其它软件生成动画。，再用其它软件生成动画。添加标题添加标题1-77 AGS后处理 Diffracted Wave Surface输出文件说明查看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 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 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添加标题添加标题1-78 AGS后处理Graphsfile,Open*.plt,select可以比较不同物理量的结果可以比较不同物理量的结果比较不同计算文件的结果比较不同计算文件的结果添加标题添加标题1-79 AGS后处理自由度自由度Surge：横摇：横摇Sway：横荡：横荡Heave：升沉：升沉Yaw：摇首：摇首说明说明入射入射扰射扰射froude入射波力入射波力Steady：，近场法的平均漂移力：，近场法的平均漂移力：辐射相位角：辐射相位角经常提取的量经常提取的量附加阻尼附加阻尼附加质量附加质量Rao添加标题添加标题1-80 Warnings in AQWA LINE runGeneral warnings requirements reasonNo.of elements 12000solution timeNormals point out modelling conventionNo gapsforce balanceFacets cannot cut surface solution requirementDimensions KR good practice 添加标题添加标题1-81 Warnings in AQWA LINE runStage#1 checks(Geometric properties)Area ratio of adjacent elements ,Element centres at least one facet radius apart。单元中心距离大于。单元中心距离大于rjShape factor (scale for the regularity of panel)0.2 warning 0.02 fatal errorNote:See AQWA-Course Appendix 3 for detail 添加标题添加标题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 pressure 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：水深决定最小频率值决定最小频率值1-83ANSYS AQWA/ASAS 基础培训三基础培训三朱海飞朱海飞ANSYS-CHINA EBU添加标题添加标题1-84 AQWA模块介绍流程LIBRIUMWAVEASAS(FE model)ANSYSAGSFERNAUTDRIFTLINEEXCELFEMGVDAY3&DAY4DAY2添加标题添加标题1-85 基础培训三1、AQWA卡片设置卡片设置2、AQWA 模块介绍模块介绍3、AGS界面介绍界面介绍添加标题添加标题1-86 Deck9附加质量阻尼设置deck9是用于定义漂流频率（是用于定义漂流频率（drift frequency）下的附加质量和阻）下的附加质量和阻尼，以及由于结构在漂流频率下尼，以及由于结构在漂流频率下yaw运动引起的的非线性拉力运动引起的的非线性拉力应用模应用模块：块：FER用于时域下计算漂移频率运动，注意不能用它计算波浪频率运动用于时域下计算漂移频率运动，注意不能用它计算波浪频率运动（wave frequency motion）AQWA-DRIFT用于计算时域漂移频率与运动用于计算时域漂移频率与运动AQWA-LIBRIUM 用于计算漂移频率运动下的动稳定性，不能用于计算静用于计算漂移频率运动下的动稳定性，不能用于计算静态平衡位置态平衡位置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).添加标题添加标题1-87 Deck9附加质量阻尼设置DRM1DECK9，DRM1指结构指结构1 09FIDA 1.0373E6 1.5702E7 1.0E12 1.0E15 1.0E15 2.2564E11FIDA-依频率的附加对角线质量依频率的附加对角线质量.在每种频率，每个角度的自由度情况下，这个值加上由程序算得的在每种频率，每个角度的自由度情况下，这个值加上由程序算得的附加质量附加质量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.添加标题添加标题1-88 Deck9附加质量阻尼设置09FIDD 1.80E5 1.80E6 1.0E10 1.0E13 1.0E13 1.00E10FIDD-按频率的附加对角线衰减阻尼。所有频率每个自由度每个角度按频率的附加对角线衰减阻尼。所有频率每个自由度每个角度的阻尼值由程序自动计算。的阻尼值由程序自动计算。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.添加标题添加标题1-89 Deck9附加质量阻尼设置 END09YRDP 4 305 2500.0YRDP-首摇（首摇（YAW）率拉力参数。当船体首摇的时候会发生附加的横）率拉力参数。当船体首摇的时候会发生附加的横向拉力，横向拉力计算参数在向拉力，横向拉力计算参数在YRDP卡片上设置。头两个数值是节点卡片上设置。头两个数值是节点号，这个节点号定义了船舶水线面中线。第三个数值定义了横摇率拉号，这个节点号定义了船舶水线面中线。第三个数值定义了横摇率拉力因子，这个拉力因子乘以结构长度再乘以速度的平方即得到拉力。力因子，这个拉力因子乘以结构长度再乘以速度的平方即得到拉力。如果波浪速度是沿着船长是变化的，那么沿着波浪速度的平方乘以拉如果波浪速度是沿着船长是变化的，那么沿着波浪速度的平方乘以拉力因子沿着船长积分即可得到总船的拉力。力因子沿着船长积分即可得到总船的拉力。DRM2DRM2 应用于结构应用于结构2.添加标题添加标题1-90 Deck10波浪，风力设置10.风力系数，波浪力系数，拉曳力风力系数，波浪力系数，拉曳力(推进器）系数定义推进器）系数定义应用模块：应用模块：AQWA-DRIFT用于计算时域漂移频率与运动用于计算时域漂移频率与运动AQWA-LIBRIUM 用于计算漂移频率运动下的动稳定性，用于确定静平衡用于计算漂移频率运动下的动稳定性，用于确定静平衡位置的外力位置的外力AQWA-NAUT计算时域下的运动响应计算时域下的运动响应AQWA-LINE 不可用不可用添加标题添加标题1-91 Deck10波浪，风力设置10 HLD1HLD1指的是给结构指的是给结构1定义属性定义属性 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 2.844E03 0.000E00WIFX和和WIFY卡片用于指定卡片用于指定x方向方向y方向的风力系数，头两个数字方向的风力系数，头两个数字1，6指定了方向域，指定了方向域，AOWA-LINE deck6中，这些方向具体值已经给定，除中，这些方向具体值已经给定，除1，6外剩下的数值是风力系数，外剩下的数值是风力系数，风力系数与风速的平方的乘值为风力。风力系数与风速的平方的乘值为风力。DECK6中关于关于风向的定义如下：中关于关于风向的定义如下：FDR1 06DIRN 1 6 -180.00 -135.00 -90.00 -45.00 0.00 45.0END06DIRN 7 9 90.00 135.00 180.00 FINI角度的定义：其中角度的定义：其中X轴为船长方向轴为船长方向添加标题添加标题1-92 Deck10波浪，风力设置波浪力定义：波浪力定义：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 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方向的波浪力系数在本例中给了一个垂直的波方向的波浪力系数在本例中给了一个垂直的波浪力是为了模拟船舶下沉过程，同样该系数乘以浪速的平方得到波浪浪力是为了模拟船舶下沉过程，同样该系数乘以浪速的平方得到波浪力。力。CURZ 绕绕z轴的力矩轴的力矩 FINIX axisWave direction(or current,wind)positive angle入射波波角添加标题添加标题1-93 Deck11风载浪载方向设置deck11风载与波浪载荷的速度与方向定义风载与波浪载荷的速度与方向定义.用于定义风浪环境变量，用于定义风浪环境变量，该卡片为可选设置，如果该卡片为可选设置，如果deck10没定义风浪则没定义风浪则deck11不需要定义不需要定义11 ENVRDECK11是用于定义波浪和风载荷速度和方向，速度为常速度，也可是用于定义波浪和风载荷速度和方向，速度为常速度，也可以在以在DECK13中定义风载荷速度和方向。中定义风载荷速度和方向。END11WIND 10 90风速度是风速度是10m/s相对固定的参考坐标系角度是相对固定的参考坐标系角度是90度（比如度（比如y轴）若为轴）若为 end11curr则为浪的定义则为浪的定义添加标题添加标题1-94 Deck12约束关系设置deck12.约束设置约束设置CONSDeck12是用来限制运动结构的运动，有两种方式一是定义相对位置关系是用来限制运动结构的运动，有两种方式一是定义相对位置关系（articulation）一是定义约束一是定义约束 12DCON 3 0 9999 1 9999这个卡片用来定义结构间连接关系这个卡片用来定义结构间连接关系(articulation)，在本例中是为了固定水渠，在本例中是为了固定水渠的位置。卡片名后的第一个数字是用来定义锁定的旋转自由度数，在这里锁的位置。卡片名后的第一个数字是用来定义锁定的旋转自由度数，在这里锁定三个旋转自由度定三个旋转自由度结构由结构结构由结构1的节点的节点9999固定，结构号为零表示固定点，即是结构固定，结构号为零表示固定点，即是结构1上的节点上的节点9999相对固定点（结构相对固定点（结构0上的节点上的节点9999）没有相对位移）没有相对位移。END DACF 3 3结构结构3上自由度上自由度 3(Z 向向)被约束住了（被约束住了（deactivated）添加标题添加标题1-95 约束条件(deck 12)1)Omission of Motion in User Specified Degrees of Freedom(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:Ball 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添加标题添加标题1-96 约束条件(deck 12)添加标题添加标题1-97 约束条件(deck 12)添加标题添加标题1-98 约束条件(deck 12)Ball and socketUniversal jointFrom St#0 to St#1添加标题添加标题1-99 Deck13风谱波谱设置Deck13 风谱波谱定义风谱波谱定义模块应用：模块应用：AQWA-LIBRIUM-至多可以定义至多可以定义20个波谱，可以在个波谱，可以在DECK20中指定输出中指定输出悬链线的悬链线的20个相应的平衡位置。如果我们不考虑海况对浮体平衡位置的个相应的平衡位置。如果我们不考虑海况对浮体平衡位置的影响，只是估算下平衡位置的值影响，只是估算下平衡位置的值 则我们可以将卡片设为缺（则我们可以将卡片设为缺（NONE），），注意如果用户需要，所有的平衡位置能够自动传递给注意如果用户需要，所有的平衡位置能够自动传递给AQWA-FER进行进进行进一步计算一步计算至多可以定义至多可以定义20个不同波谱，可以在个不同波谱，可以在DECK20中指定输出悬链线的中指定输出悬链线的20个个相应的谱响应参数相应的谱响应参数添加标题添加标题1-100 Deck13风谱波谱设置模块应用：模块应用：AQWA-DRIFT-只能指定一个波谱，因为每次计算只能执行一次时只能指定一个波谱，因为每次计算只能执行一次时域分析，每次时域分析对应一个谱。域分析，每次时域分析对应一个谱。AQWA-NAUT-只有在只有在deck0设置选项中添加设置选项中添加IRRE以及卷积以及卷积（convolution计算）选项才能使用波谱，每次只能指定一个波谱计算）选项才能使用波谱，每次只能指定一个波谱原因同原因同driftAQWA-LINE-不可用不可用添加标题添加标题1-101 Deck13风谱波谱设置1）AQWA-naut规则波浪定义规则波浪定义 13 WAVE 13WAMP 2 13PERD 14 13WDRN 0 END13AIRYDeck13是可用来指定规则波的波幅，周期，采用的是可用来指定规则波的波幅，周期，采用的AIRY线性波线性波（naut默认为默认为stockes2阶波）方向阶波）方向 NOTE:这项设置只应用在这项设置只应用在AQWA-NAUT中中添加标题添加标题1-102 Deck13风谱波谱设置1）JONSWAP谱设置谱设置 SPECDeck13是用来指定风谱是用来指定风谱 13SPDN 128.0SPDN卡片是用来输入波谱方向卡片是用来输入波谱方向 13WIND 6.0 148.0风速度为风速度为6.0m/s风向为风向为148度。注意：这里没有定义浪速度，但是水度。注意：这里没有定义浪速度，但是水和船体产生相对速度仍然会产生波浪力和船体产生相对速度仍然会产生波浪力 END13JONH 0.0262 1.5220 4.0 1.100 0.6981以上设置注释如下：以上设置注释如下：JONH 采用采用 Jonswap 波谱波谱0.0262 1.5220 波谱的起始频率和终止频率波谱的起始频率和终止频率4.0 Gamma值值1.100 有义波高（有义波高（H1/3）0.6981 频率峰值频率峰值添加标题添加标题1-103 Deck13风谱波谱设置2)Pierson-Moskowitz谱设置谱设置13 SPEC 13SPDN 5.0SPDN卡片是用来输入波谱方向卡片是用来输入波谱方向 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风速度是风速度是25.0m/s风的方向是风的方向是15度度 END13PSMZ 0.3000 2.0000 4.000 8.000PSMZ 采用波谱类型是采用波谱类型是 Pierson-Moskowitz谱谱0.30 2.00 波谱起始频率和终止频率波谱起始频率和终止频率4.0 有义波高有义波高.8.00 zero crossing period零截面周期零截面周期添加标题添加标题1-104 Deck14悬链线定义1)线性线性mooring线线 MOOR END LINE 1 762 0 3000 1E9 158.532我们已经定义了我们已经定义了MOORING线的属性，线的属性，NLIN卡片指定了缆绳两个端点卡片指定了缆绳两个端点（start node 和和End node）比如：）比如：LINE1是起点为结构是起点为结构1上的节点上的节点762，端点为结构，端点为结构0（固定）这里指的是海底的节点（固定）这里指的是海底的节点30001E9 刚度刚度158532 MORRING线未伸展长度线未伸展长度添加标题添加标题1-105 Deck14悬链线定义2)POLY moring线线 MOOR POLY 1.386E5POLY 指的是指的是MOORING线的力与位移的关系是多项式线的力与位移的关系是多项式(非线性非线性)关系。多项式关系。多项式阶数最多阶数最多5阶在这里我们还定义了一防护装置，在本练习中阶在这里我们还定义了一防护装置，在本练习中mooring线力与位线力与位移的关系还是线性的，所有随后定义的防护装置（或是移的关系还是线性的，所有随后定义的防护装置（或是MOORING线）假定线）假定是线性的直到我们定义了其它的非线性属性卡片。是线性的直到我们定义了其它的非线性属性卡片。POLY 1.386E5 FEND 3.90 FEND卡片是用来是用来给定义防护装置未变形尺寸，这个设置可以应用到随卡片是用来是用来给定义防护装置未变形尺寸，这个设置可以应用到随后的所有定义的防护装置。后的所有定义的防护装置。添加标题添加标题1-106 Deck14悬链线定义2)POLY moring线线 FLIN 1 2 9501 1 9001 9601FLIN-卡片定义了单独的防护装置的连接关系。卡片定义了单独的防护装置的连接关系。防护装置的属性说明如下：防护装置的属性说明如下：1防护装置的类型防护装置的类型 1固定的防护装置固定的防护装置 2浮动的防护装置浮动的防护装置2 9501 定义防护装置附在在的结构体序号和该体的节点序号。如果象这种定义防护装置附在在的结构体序号和该体的节点序号。如果象这种情况缺省了第二个节点序号那么防护装置的行为各向同性。情况缺省了第二个节点序号那么防护装置的行为各向同性。1 防护装置跟结构体防护装置跟结构体1相接触相接触 9001 9601 结构结构1上的这两个节点定义了一个接触平面，该平面通过上的这两个节点定义了一个接触平面，该平面通过9001号节点，并且该平面的法线与号节点，并且该平面的法线与 节点节点9001与与9601连线重合连线重合 POLY 28161.79 -6979.80 2619.33 168.79新的新的Poly卡片定义了新的卡片定义了新的POLY MOORING线属性线属性 NLIN 1 9031 0 9531 36.203我们已经定义好我们已经定义好MOORING线的属性，线的属性，NLIN卡片指定了起始和结束节点卡片指定了起始和结束节点 比如比如起始节点是结构起始节点是结构1上的节点上的节点9531终点节点是结构终点节点是结构0上的节点上的节点9531（固定坐标位（固定坐标位置点用结构置点用结构0）36203指的是指的是MOORING线未伸展长度线未伸展长度添加标题添加标题1-107 Deck14悬链线定义3）复合）复合MOORING 线线MOOR这个这个DECK是用来定义是用来定义MOORING线，下面要定义线，下面要定义6根典型的悬链线属性定义根典型的悬链线属性定义如下：如下：14COMP 20 30 2 1480 1640 卡片注释如下卡片注释如下:COMP 指定了指定了MOORING线由一种以上线弹性材料组成（多段悬链线）线由一种以上线弹性材料组成（多段悬链线）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 组成组成MOORING线的悬链线数目（线的悬链线数目（ECAT卡片数目）卡片数目）预计的锚与导缆器的预计的锚与导缆器的Z向的最大距离和最小距离比如：锚链线的两端的垂向长向的最大距离和最小距离比如：锚链线的两端的垂向长度加上（最大）和减去（最小）船舶预期移动的范围。度加上（最大）和减去（最小）船舶预期移动的范围。添加标题添加标题1-108 Deck14悬链线定义3）复合）复合MOORING 线线 14ECAT 120 0.00 6.0000E8 325e4 609.6 14ECAT 28 0.00 6.0000E8 325e4 2038.4ECAT卡片定义了复合卡片定义了复合MOORING线的的每个截面的属性，设置的详细说明如线的的每个截面的属性，设置的详细说明如下：下：120 每单位长度的质量每单位长度的质量 0.0 截面面积，在这个范例中，截面面积设为零是因为前面设置的缆绳每单截面面积，在这个范例中，截面面积设为零是因为前面设置的缆绳每单位长度质量是干缆绳的质量减去缆绳的排水体积的质量，这就是说浮力的影位长度质量是干缆绳的质量减去缆绳的排水体积的质量，这就是说浮力的影响已经考虑进去了响已经考虑进去了6.0000E8 EA,E 杨氏模量杨氏模量 A,缆绳横截面面积缆绳横截面面积 325e4-连接点处的最大拉力，用于生成连接点处的最大拉力，用于生成 load/extension数据库数据库 609.6 具有这一截面属性的缆绳的长度具有这一截面属性的缆绳的长度注意注意ECATS卡片的定义开始于锚点卡片的定义开始于锚点 NLIN 1 9031 0 9531 36.203我们已经定义好我们已经定义好MOORING线的属性，线的属性，NLIN卡片指定了起始和结束节点卡片指定了起始和结束节点 比如比如起始节点是结构起始节点是结构1上的节点上的节点9531终点节点是结构终点节点是结构0上的节点上的节点9531（固定坐标位（固定坐标位置点用结构置点用结构0）36203指的是指的是MOORING线未伸展长度线未伸展长度添加标题添加标题1-109 Deck14悬链线定义指定指定MOORING 线某时刻断裂方法线某时刻断裂方法END14LBRK 5 100在时间为在时间为100第第5条条mooring线断裂线断裂14 MOOR 14DWT0 5DWTO指定了指定了WINCH开始的时间，在本例中开始的时间，在本例中5秒后开始模拟秒后开始模拟 14LNDW 1 7001 3 8999 6.94E5 13.800 24.50000 0.50 7.0E8 LNDW卡片定义了卡片定义了WINCH线，在本例中属性说明如下：线，在本例中属性说明如下：Winch线从结构线从结构1上的上的7001节点开始移动到结构节点开始移动到结构3中的节点中的节点89996.94E5 winch线的初始刚度，这个刚度随着线长度的变化而改变线的初始刚度，这个刚度随着线长度的变化而改变13.800 初始长度初始长度24.5000 最终长度最终长度0.50-Winch 速度速度 7.0E8-最大拉力，如果达到这个拉力最大拉力，如果达到这个拉力winch将被锁定将被锁定添加标题添加标题1-110 Deck15 浮体起始位置指定模块应用：除模块应用：除line所有模块所有模块范例范例1：STRTDECK15是用来修改结构的起始位是用来修改结构的起始位 END15POS1 0.000 0.000 1.0000 0.000 0.000 0.0结构体结构体1的重心位置移至的重心位置移至0.0,0.0 1.0 范例范例2：15 STRT 15POS1 0.00 0.00 -5 END15SLP1 0.00 0.00 -5 总位置（总位置（total position）是）是slow(drift)和和fast（波频率）位置的总和，（波频率）位置的总和，POS1卡片对应总位置（卡片对应总位置（total position），），SLP1对应对应slow位置，位置，fast位置的初始位置的初始值由计算机按照这两者的差别自动计算得到值由计算机按照这两者的差别自动计算得到添加标题添加标题1-111 Deck15 浮体起始位置指定范例范例3：15 STRT POS2 308.532 0.000 0.000结构体的位置移动至结构体的位置移动至 308.532,0.000,0.00 END VEL3 -4.0结构结构3的初始速度设为的初始速度设为4m/s，方向为船长的负方向，方向为船长的负方向添加标题添加标题1-112 16.时间积分控制选项时间积分控制选项位置位置DECK16TINTDECK16用于时域模块象用于时域模块象AQWAnaut 和和AQWA-DRIFT，输入参数，输入参数用于数值积分用于数值积分 END16TIME 5000 0.01 0.00总共总共5000个时间步长，真实时间是个时间步长，真实时间是0.01秒，起始时间始秒，起始时间始0秒，如果这秒，如果这项不设置系统默认起始时间为项不设置系统默认起始时间为0.01秒秒添加标题添加标题1-113 Deck17.非衍射单元控制非衍射单元控制17 NONEDECK17用于输入与非绕射单元相关的参数用于输入与非绕射单元相关的参数添加标题添加标题1-114 Deck18 输出控制选项位置位置DECK18 PROPDECK18是用来控制输出列表文件和图形文件结果数据是用来控制输出列表文件和图形文件结果数据 18PTEN 1 18PTEN 2PTEN卡片指的是缚在指定结构上所有拉力数据文件将输出到卡片指的是缚在指定结构上所有拉力数据文件将输出到.lis文件文件中中 18NODE 1 2650 18NODE 1 999 2 3999NODE-在在.lis文件中输出结构文件中输出结构1上节点上节点2650，节点，节点999位置，速度，加位置，速度，加速度值，速度值，2650号节点的数据输出是相对号节点的数据输出是相对FRA，节点，节点999输出数据相对结构输出数据相对结构2上上的节点的节点3999。也就是相对坐标系的概念。也就是相对坐标系的概念。添加标题添加标题1-115 Deck18 输出控制选项18ZRONZRON-输出水线面，随后所有节点的输出水线面，随后所有节点的Z坐标值都是相对坐标值都是相对NODE卡片上定义的节卡片上定义的节点点3999 18NODE 2 3999 END18PREV 101控制在控制在.lis文件中输出位置和力数据，如上就是每文件中输出位置和力数据，如上就是每101时间步输出一次数据时间步输出一次数据。PROPEND18PTEN 1这个卡片是用来指定输出列表和图形文件，结构这个卡片是用来指定输出列表和图形文件，结构1上所有缆索拉力数据上所有缆索拉力数据 18 PROPEND18NOPR 1 2NOPR指定系统不要在指定系统不要在.lis和图形文件中输出结构和图形文件中输出结构1上的参数上的参数2数据，参数数据，参数2指指的是速度，参考手册。的是速度，参考手册。添加标题添加标题1-116 基础培训三1、AQWA卡片设置卡片设置2、AQWA 模块介绍模块介绍3、AGS界面介绍界面介绍添加标题添加标题1-117 AQWA-librium特点AQWA-Librium模块介绍模块介绍AQWA-LIBRIUM 用于确定浮体系统的静态平衡位置，计用于确定浮体系统的静态平衡位置，计算锚链线张力和确定其在该位置的静动态稳定性，程序有算锚链线张力和确定其在该位置的静动态稳定性，程序有三大功能：三大功能：找到静态平衡位置，计算锚链力，评估静态稳定性特征找到静态平衡位置，计算锚链力，评估静态稳定性特征给出静态平衡位置，评估初动稳定特征给出静态平衡位置，评估初动稳定特征给出静平衡位置，计算锚链力，评估静动态稳定性给出静平衡位置，计算锚链力，评估静动态稳定性静平衡分析是浮体系统动态分析的基础。静平衡分析是浮体系统动态分析的基础。添加标题添加标题1-118 AQWA-librium特点AQWA-LIBRIUM可以综合考虑外部环境载荷（风，浪，流）及浮体可以综合考虑外部环境载荷（风，浪，流）及浮体间通过铰接或停泊线连接的产生的相互作用力，确定浮体的的平衡位间通过铰接或停泊线连接的产生的相互作用力，确定浮体的的平衡位置。同时在计算浮体任意位置的浮力时，它也考虑置。同时在计算浮体任意位置的浮