ANSYS AQWA基础培训.ppt

ANSYSAQWA ASAS基础培训一 ANSYS CHINAEBU 基础培训二 1 AQWA模块介绍2 AQWA理论介绍3 AQWA LINE建模4 AGS界面介绍之一 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到三维方法 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 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 对摇荡运动预报准确 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剖面载荷和脉动压力精度不够 对海洋工程两者很重要 引言 解决两个问题 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 波浪力考虑二阶波浪力而对横撑等小尺寸构件采用Morison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 AQWA模块介绍 LIBRIUM FER NAUT DRIFT LINE 模块之间相互关系 WAVE ASAS FEmodel 波浪力 通过wave传递波浪力 频域分析法 时域分析法 运动响应 变形响应 AQWA模块介绍 LIBRIUM WAVE ASAS FEmodel 模块之间相互关系 ANSYS AGS FER NAUT DRIFT LINE EXCEL FEMGV DAY1 AQWA模块介绍流程 LIBRIUM WAVE ASAS FEmodel ANSYS AGS FER NAUT DRIFT LINE EXCEL FEMGV DAY3 DAY4 DAY2 AQWA模块介绍 AQWA LINE 计算波浪力及结构的响应计算的水静力学程序用于3D绕射 散射分析可以计算分析时考虑2阶波浪力 AQWA FER 具有随机波的频域分析 还包括耦合缆索动力学分析功能 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 随机波情况下悬链线张力分析AQWA LIBRIUM 包括停泊线的静 动稳定性分析 定义平衡位置 为AQWA FER DRIFT NAUT输出平衡位置 初步的停泊设计 可以输出结构平衡位置已经回覆力 矩 倾覆力 矩 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 AQWA模块介绍 AQWA DRIFT 具有随机波包括慢漂流的时域 还包括耦合缆索动力学 理论基础是二阶力 时域非线性 可以分析随机波的结构运动已经悬链线拉力的时域非线性程序AQWA GS GRAPHICSUPERVISOR 图形用户界面 封装了1至5模块AQWA WAVE 是AQWA LINE和ASAS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 并且自动地作为压力和加速度应用到ASAS ANSYS有限元模型中 MooredTanker SemiSub 典型AQWA模型 Transportation FPSO Spar Shipinchannel 典型AQWA模型 ANSYS to AQWA界面 AGS型线网格生成 Force ResponseCurves ShearForce BendingMoment AGS后处理工具 Pressurecontour Wavesurfacecontour船体周围浪的变化形式 Diffractedwavesurface势表面以下的压力变化 AGS后处理 基础培训二 1 AQWA模块介绍2 AQWA理论介绍3 AQWA LINE介绍4 AGS界面介绍之一 AQWA理论 AQWA全局坐标系 它是固定参考轴系 FixedReferenceAxes 原点在静水线面上X方向 从船尾到船头Y方向 在船舶宽度方向上 Z方向 船吃水高度方向NOTE 节点数15000 水下势表面单元8000 0 z y W L x AQWA理论 AQWA风浪流方向说明 在AQWA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x轴逆时针方向的夹角在AQWA中定义风浪流方向只需输入方向角度 度 即可 Y AQWA理论 AQWA输入文件中风浪流方向编辑规则原点在静水线面上方向角度必须按照升序排列对于非对称结构可以输入 180至180度方向角对于关于x轴对称 symx 结构可以输入0至180度方向角对于同时关于x轴 y轴对称 symx和symy 结构可以输入0至90度方向角 NOTE 对称只对面单元有效对其他单元要建整体模型 AQWA理论 AQWA相位角 phaseangle 原点在静水线面上在AQWA中 相位角 indegrees 与时间差分的关系 dt T 360 T是波浪周期 InAQWA the indegrees ofaparameterdefinesthetimedifference dt fromthetimewhenthewavecrestisattheCoGofthestructuretothetimewhentheparameterreachesitspeakvalue dt T 360 whereTisthewaveperiod 负的相位角表明滞后于波浪行进方向 AQWA理论 波浪形式 规则波AQWALINENAUT 缺省设置 可以用到随机波以波浪谱的形式定义AQWALIBRIUMFERDRIFTNAUT可以用到NOTE 在AQWADIRT中可以输入波高时间历程曲线 面 AQWA理论 规则波浪类型AIRY线性波a Acos t kx 频率radians sec k 波数 AQWALINE LIBRIUM FER DRIFT NAUT 可选 都会用到STOKES二阶波a Acos t kx 0 5kA cos2 t kx 一阶项二阶项AQWANAUT缺省波浪类型 AQWA理论 AQWA支持的随机波谱P MspectrumJONSWAPspectrumUserdefinedspectrumGaussianspectrumforCrossSwellNOTE 随机波浪有以下两种形式 a Longcrestedwaves长峰波 b Shortcrestedwaves短峰波 ieaspreadsea onlyforAQWALIBRIUMandFER AQWA理论 AQWA支持的风载荷Uniformwind 均匀风OchiandShinwindspectrum 风随海平面力 能量是变化的 APIwindspectrumNPDwindspectrumUser definedwindspectrumAQWA支持的流类型Uniformcurrent 均匀流Profiledcurrentvelocity 从海的到水平面是变化的 非均匀流 AQWA理论 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20 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大于波长的20 时 应考虑结构对入射波场的影响 考虑入射波的绕射 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 结构尺寸和形状 群桩的相互干扰和遮蔽作用以及海生物附着等 AQWA理论 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 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P M和联合 JONSWAP 谱 AQWA理论 AQWA处理作用在结构上的波浪力对绕射结构 用平面单元建模 plateelement Incidentwaveforce Froude Krylovforce fromthepressureintheundisturbedwaves 无扰动的波浪引起的压力 Diffractionforce duetostationarystructuredisturbingtheincidentwaves 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 Radiationforce duetostructure soscillationwhichgenerateswaves 结构的振动激起的波浪产生的波浪力 Driftforce netforceduetohighordereffect 考虑波浪力的高阶效应 波浪力的高阶项都归于Driftforce AQWA理论 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 AQWA理论 AQWA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 tubeelement 指F 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如果不满足细长管 用三维势流理论 NOTE Morison结构适用于 细长管 直径和管的长度之比小于0 2 阻尼力会大些 AQWA理论 莫里森方程对于细长柱体单元 D L 0 2 比如管单元 每个单元上单位长度的波浪力可以按照莫里森方程计算得到 莫里森方程如下 其中Ca和cd为附加质量和单元拉力系数 为单位长度单元体积 D为单元的直径 AQWA理论 波浪力组成 基础培训二 1 AQWA模块介绍2 AQWA理论介绍3 AQWA LINE介绍4 AGS界面介绍之一 AQWA LINE介绍 AQWA LINE特点 考虑波浪力二阶项的3D绕射散射分析程序2ndorder3D 特点 可以算任意水深 其它程序只能算有限水深 频率算法结构由很多面单元组成Sourcedistributionapproach boundaryintegrationmethod 边界积分算法Meandriftforces平均慢漂力 Farfieldmomentumtheory 远场精度高 但只能计算平面运动的二阶力 只能计算单个结构 Nearfieldpressure motionintegrationmethod 多刚体运动时一定用近场解 单元数量选择 船头2千到三千计算近场的结果基本满足工程要求 2千 2小时 4千 8小时 2 5G的计算配置 FullQTFmatrix difference sumfrequencycomponents 计算差频 和频 多体水动力学交互作用计算Forwardspeed 有航速的水动力计算 AQWA LINE介绍 AQWA LINE理论 三维势流理论基本假定Idealfluid irrotationalandincompressible 无粘性 因此整个流体可以用势函数表示 smallwaveelevation 小波Governingequations forthevelocitypotential 拉普拉斯方程Bodyboundarycondition 不渗透的条件 即结构速度和流体速度在法向上速度一样 AQWA LINE介绍 线性自由表面条件 自由表面 两种流体密度差别很大时 形成自由表面 海底边界条件辐射条件 不同格林函数表达不同 为了使方程在无穷远处有解 需要引入一个无穷远的地方的远场条件 以保证无限远处有外传波 AQWA LINE介绍 同上表达式 AQWA LINE介绍 压力以及1阶波浪力的求解 结构上的每个面元求解采用线性泊努利方程对整个结构表面进行积分可以得到1阶波浪力 二阶波浪力的考虑 二阶波浪力包括二阶平均漂移力 差频力和和频力三部分锚泊的深水半潜式平台 二阶波浪力在数值上比一阶力小得多 但由于波浪本身的非线性相互作用会产生对结构物的差频作用 又由于锚泊系统水平方向的回复力和阻尼力都很小 即其对应的固有周期较大 结构物会在二阶平均漂移力和差频二阶力的作用下产生强烈的共振 因此二阶波浪力的研究对准确预报深水平台的受力和运动具有重要的意义 常用的二阶平均漂移力计算方法有两类一类是基于动量 能量守恒的远场积分法 另一类是基于压力积分的近场积分法 前者是对浮体周围的流体应用动量和能量守恒定理推导出二阶力 后者是利用摄动展开得到二阶流体压力 然后将二阶压力沿着物体湿表面积分求解出二阶漂移力 AQWA LINE介绍 2阶平均慢漂力计算远场求解 动量能量守恒 momentumconservationmethod SR verticalcylindricalboundarysurroundingthestructureintheflowfieldwithalargeradiusR 大直径流场内 环绕结构圆柱体垂直边界 环绕结构表面以及SR的fluid体积 更高的精度 Horizontalforce momentonly只求解垂直方向的力 力矩 只能求解单个结构 或是不考虑结构之间的交互作用情况下的多体 AQWA LINE介绍 2阶平均慢漂力计算近场求解 pressure motionintegrationmethod WL 结构表面的平均吃水S0 平均湿表面 可以求得结构6自由度的力和力矩 多体水动力学交互作用 基础培训二 1 AQWA模块介绍2 AQWA理论介绍3 AQWA LINE建模4 AGS界面介绍之一 AQWA LINE介绍 AQWA LINE是用于计算浮体结构在常规波中响应问题的计算程序 此程序可以单独运行也可以跟AQWA软件包其他软件联合求解 AQWA LINE的主要分析技术是水波的辐射 衍射理论 常规波浪在行进过程中经常会受浮体结构的影响而产生衍射 程序可以计算浮体结构的一阶或是二阶波浪力 AQWA提供了方便的重启动方式 如完成AQWA LINE计算后 要执行其他模块计算如考虑粘性阻尼 停泊线刚度 就可以用重启动方式直接调用AQWA LINE计算结果 而不需要再执行AQWA LINE基本格林函数计算 这样极大的提高了求解效率 AQWA LINE计算时考虑了浮体结构及临近的固体结构的水动力相互影响 AQWA LINE能够处理浅水效应 这时需考虑波浪力高阶项 AQWA LINE介绍 AQWA LINE可以计算由波浪辐射衍射引起的任意形状的浮体结构周围的波浪力 AQWA LINE使用典型的格林函数方法求解浮体结构的波浪力 AQWA中网格的每个单元给定一个脉动源 在计算波浪力的同时 AQWA LINE也求得浮体的附加质量和辐射阻尼 这些数据储存在AQWA数据库文件 hyd res 中 其他模块可以用重启动的方式调用这些数据 另外通过AQWA LINE的求解 浮体六个自由度方向上的运动与相应的稳态波浪漂移力就相互联系起来 AQWA LINE建模之一 ANSYS建模安装ANSYS AQWA界面 1 copyanstoaqwa mactoc ProgramFiles AnsysInc ansys apdl 2 openc ProgramFiles AnsysInc ansys apdl start100 ans insert ABBR AQWA ANSTOAQWA运行ANSYS AQWA界面 注意 1 湿表面和干表面要分别建模 2 选择SHELL63单元建面网格 PIPE59建管单元 3 检查壳方向方向 蓝色 结构外部 紫色 结构内部 AQWA LINE建模之一 AQWATOANSYS单元映射关系SHELL41PLANE42SHELL43SHELL63SHELL181对应AQWA的平面单元Pipe16pipe20pipe59单元对应TUBES最大频率的值由水线面以下最大尺寸单元的确定为了保证计算精度一个水波波长最少覆盖7个绕射单元波浪方向的范围由模型的对称关系决定 步长为15度 练习一浮体箱练习 生成ASAS数据文件安装ANSYS AQWA打开ansys文件 Tank db设定好路径使用file 将文件名改为 tank 键入ansys宏命令Anstoaqwa生成一个aqwa文件 练习一浮体箱练习 参数设置垂直坐标轴 AQWA全局坐标系Z与ANSYS坐标系的对应关系给定水线面浮体高度方向坐标位置重力加速度值水密度值绕射模型 如选择则浮体采用绕射模型 水线面以下部分采用绕射单元 意味着计算波浪力的时候考虑波浪力的绕射部分对称选项 如果浮体是对称模型 则在Ansys建模时只建模型的一部分 勾选该选项 AQWA会自动映射对称模型的另一部分 练习一浮体箱练习 修改AQWA LINE输入文件在工作目录下会生成filename aqwa 将该文件后缀改为 dat修改JOBMESHLINETITLEMESHFROMLINESPLANS SCALINGOPTIONSRESTENDRESTART12为 JOBMESHLINETITLEMESHFROMLINESPLANS SCALINGOPTIONSRESTGOONENDRESTART13运行该输入文件将文件拖曳至运行按钮 运行方法之一 AQWA文件系统说明 每个AQWA文件由三部分组成 文件前缀 两字母 用于区分求解器类型alLINEabLIBRIUMafFERadDRIFTanNAUTrunidentifier 至多六个字母 anametoidentifytherun文件扩展名 三个字母 用于区分文件类型 比如 dat Example altest dat inputdata abtest lis outputlistfile AQWA输入输出文件 AQWA的输入文件 dat计算数据文件 LBDNF linAGS网格生成器所需的型线数据 msdBM SF AGS 所需的质量分布输入文件 sfmsplittingforces AGS 所需的质量分布输入文件 wht波高时间历史文件 withIWHTinDeck13forBDNF wvt风速时间历史文件 nocardneeded forDN xft对一结构施加外力的时间历史文件 nocardneeded forDN mormooring线描述文件 withFILEinDeck14forBDNF AQWA输入输出文件 其他输入输出文件 不同段生成的文件 res重启动文件 binary LBDNF hyd水动力文件 binary L eqp平衡位置文件 binary B usssourcestrengthfile binary withLDOPinDeck0 L potpotentialfile binary withLDOPinDeck0 L 其中 AB eqpfile 由AQWALIBRIUM生成 储存了结构的平衡位置信息 FDN可以读入作为起始位置 Deck0要设置RDEP选项 A posfile 在时域分析中由DN生成 存储了每一时间步的结构的位置 速度数据Hydrodynamic hyd File AQWA输入输出文件 OUTPUTFILES mes输出message文件 ASCII LBDNF lisoutputlistingfile ASCII LBDNF posoutputpositionfile binary DN pltoutputgraphicfile binary LBDNF pacpressuresatcentroids binary L vacvelocitiesatcentroids binary L 二进制文件 由AQWA LINE的散射 衍射分析 Stage3 生成 包含了AQWA LINE算得的水动力数据库 AL RES和AL HYD的区别 afterAQWA LINEStage3 AL RES AL DAT AL HYDAGSPlotFile plt 二进制文件 由主要分析过程 Stage5 生成 包含 力和运动的时间历程 DN 在向平衡位置迭代过程中的位置和力 B forcesandresponsesasafunctionoffrequency LF Listing lis File 包含刚执行完的STAGES分析的大多数输出文件 以文本形式 Restart res File Thisisabinaryfile writtenbyalltheAQWAprograms containsdatabaseassociatedwithalltheStagesofanalysiswhichhavesofarbeenexecuted Examples IfStages1to4havebeenexecuted itwillcontain 1 modeldefinition 2 hydrodynamicdatabase 3 mainanalysisparameters Hydrodynamic hyd File Thisisabinaryfile createdbyAQWA LINEafterthediffraction radiationanalysis Stage3 containsthehydrodynamicdatabasefromtheAQWA LINErun ComparisonofAL RESandAL HYD afterAQWA LINEStage3 restartfile RES hydrodynamicsfile HYD modeldefinitionhydrodynamicdatabasehydrodynamicdatabasefurtherrunfurtherrunUsedforAGSmanipulate ALDBinDeck0 regenerate HYDfile RDDB FILEinDeck6 PositionFiles posand eqp Botharebinaryfiles AB eqpfile createdbyAQWALIBRIUM storestheequilibriumpositionsofasystemofstructures canbereadinbyFDNasstartposition withanoptionRDEPinDeck0 A posfile createdduringatimedomainanalysisbyDN storesthepositions velocities etcofasystemofstructuresforeverytimestep AGSPlotFile plt Thisisabinaryfile createdduringamainanalysis Stage5 containseither timehistoryofforcesandmotions DN positionsandforcesduringiterationtowardsequilibrium B forcesandresponsesasafunctionoffrequency LF forAGSuse AQWA LINE文件解释 JOBMESHLINETITLEMESHFROMLINESPLANS SCALINGOPTIONSRESTENDRESTART1201COOR01145 000 45 0000 00001222 500 45 0000 000 01511146 0000 0000 000 END019990 0000 000 10 62002ELM102SYMX02QPPLDIFF0 1 1 2 12 11 02QPPL0 1 1 101 103 3 END02PMAS0 1 999 1 1 02FINI Deck0 overalladmin Parameter全局控制 Deck1 节点坐标定义 999forPMASnode质量单元 Deck2 Element定义 分析段指定 Symx 只对表面单元有效 如果有其它单元 要建立整体模型单元 AQWA LINE文件解释 如果节点号超过一万 需要用node5命令转换隔开 格式如下 目前可以计算1 5万个节点 013307168 64320 42610 014Nod50199999168 64320 42610 014 AQWA LINE文件解释 03MATEEND0313 32100E80 0000000 00000004GEOMEND04PMAS13 6253E110 0000000 0000003 4199E110 0000003 5991E1105GLOB05DPTH250 005DENS1025 0END05ACCG9 80606FDR106FREQ160 104720 157080 251330 418880 523600 59840END06DIRN130 0045 0090 0007WFS1END07ZCGE 10 620008NONE Deck5 定义分析单位制全局变量seeApp A 定义波浪入射角度 度 和频率 升阶 Deck3 定义材料参数 定义重心位置相对水线面位置 AQWAstages解释 AQWA将整个分析过程 波浪力 运动响应 分为几个分析步骤 段 每个分析步骤前后衔接 不可缺少AQWA总共有六个分析段 每个分析段对应相应的分析任务 对于AQWA LINE完整的分析需完成1 3分析段 AQWAstages解释 Stages 区分分析进行到哪个阶段可以单独运行不同段也可以联合运行stages之间有数据传递关系Stage0头文件设置titlerestart设置Stage1模型定义 节点 单元 Decks1to5Stage2水动力数据库定义Decks6to8Stage3绕射 散射分析 L Stage4主分析参数定义Decks9to20 BDNF Stage5主分析过程 Decks 卡片 区分输入数据 AQWASTAGE0设置 Deck0中optioncards可以有如下选项 PRCEPRintCardEchoforDecks1 5 LBDFN DATA检查输入文件 equivalenttoStages1 2 LBDFN GOON忽略不致命的错误和警告信息 L REST定义重启动STAGE LBDFN LDOP输出表面压力计算所需的 POT和 uss文件 e gpressureplots SF BM L AQWASTAGE0设置 PPEL输出每个单元的属性 LBDFN NPPP设置节点不连续时 不用警告 CRNMRe 计算RAOs LF NRNM计算节点RAOs L NQTF为漂移力因子使用近场求解方法 L CQTF计算QTF矩阵 L 计算二阶差频 和频矩阵 Deck1COOR节点定义Deck2ELM 单元定义Deck3MATE材料参数Deck4GEOM几何参数Deck5GLOB全局常量 StructureNumber DeckHeader compulsory Depth G water UNITS AQWAstage1介绍 AQWADeck2接受的单元类型 QPPL Quadrilateralpanel diffractingornon diffracting TPPL Triangularpanel diffractingornon diffracting TUBE Tubeelement circularcrosssection STUB Slendertubeelement non circularcrosssectionallowed PMAS PointmassandinertiamomentPBOY Pointbuoyancy 集中浮力 FPNT Fieldpoint forwavesurfacecalculation 在流体中定义一个点 为了取得流体某点的速度 如计算船头的抨击力时需要 DISC Circulardiscwithnothickness 碟形单元 用于计算附加质量和附加阻尼 没有材料 Notes 1 DIFFisneededfordiffractingQPPLandTPPLelements 2 ILID VLID PFIXfordefiningexternaldiffractingelements AQWA单元类型 Symmetry SYMXmeansthatAQWAcanassumethattheanalysisissymmetricABOUTTHEFRAX AXIS Thisallowstime savingshortcutstobeusedinthesolution RMXSremovessymmetry creatingafullmodel eventhoughthemodelmaystillbeasymmetricstructure ItonlyappliestoT QPPLelements nottootherelementsornodes MSTRmovesthestructuretoanewdefinitionposition Itonlyappliestoelementsandassociatednodes nottoallnodeslistedundertheSTRCcard ItactuallymovesthenodesandelementsintheFRA ItisnotthesameasthePOScardinDeck15 SYMYandRMYShavethesameeffectrelativetotheY axis AQWA单元类型介绍 碟形单元 Deck6FDR 常规波定义 1 频率和方向 2 copy merge edit已有的水动力数据Deck7WFS 水动力属性 wavefreq range 水动力属性 stiffnessandbuoyancy 分析位置 ZCGE 可以用deck2中的ZLWL取代 Deck8DRC 慢漂力系数 结构编号Note Stage2中输入的水动力属性用于修改和代替STAGE3中AQWA LINE计算得到的的水动力属性 AQWAstage2介绍 AQWAstage2介绍 deck7定义波频率参数刚度矩阵位置DECK707WFS1DECK7定义波频率参数及刚度矩阵END07ZCGE 5 000ZCGE卡片用来给衍射 散射分析提供分析位置 卡片确定垂直方向上相对静水线面的的质心位置 如果该值设为零那么质心位置设置在水线面上 END07BFEQ1518697 50BFEQ卡片用来指定结构处于平衡状态的时候垂直方向上的浮力 如果本卡片没设置 AQWA LINE程序将自动计算浮力 END07ZCGE2 8070ZCGE卡片确定垂直方向上相对静水线面的结构1的质心位置 WFS2WFS2卡片 给结构2附属性 END07ZCGE2 8070 AQWAstage2介绍 deck8手动输入漂移力系数位置DECK8应用模块 AQWA FER DRIFT LIBRIUM orwithinthebackingfile AQWA LINEonly 是用来手动输入漂移力系数 如果不输入则漂移力采用AQWA LINE程序计算所得值 不是特殊需要不要输入 要求对力源很熟悉 不提倡修改由line生成的值 AQWA LINE的主要分析步骤 仅是计算分析段Note Stage2中输入的水动力属性用于修改和代替STAGE3中AQWA LINE计算得到的的水动力属性 AQWAstage3介绍 基础培训二 1 AQWA模块介绍2 AQWA理论介绍3 AQWA LINE建模4 AGS界面介绍之一 AGS界面介绍提纲 使用AGS由型线生成网格使用AGS调用求解器进行运算使用AGS求得浮体表面载荷及分离各载荷项使用AGS生成动画 截图惯性力 分离力查看 shipccaling使用AGS查看浮体周围浪分布 greenwater问题 使用 plt文件 查看图形输出文件 AGS后处理 WavesurfacecontourplotsNote LDOPcardinALTANK2 datfile runAGS 1 doubleclickAGSicononscreen 2 File OpentoinputALTANK2 resfile 3 Plotstoshowthemodel 4 WaveContourstoshoworcalculatewavecontourifnotexisting 5 chooserequiredwaves dir freq inWaveSurfaceContourswindow 6 TickCycletoanimate 7 PointCursortoaspecifiedlocationtoshowthedigitalvalueatthatpoint AGS后处理 AirGap计算甲板与水面的距离 确定何时会产生抨击 Note LDOPcardinAL datfile runAGS 1 doubleclickAGSicononscreen 2 File OpentoinputAL resfile 3 Plotstoshowthemodel 4 WaveContourstoshoworcalculatewavecontourifnotexisting 5 chooserequiredwaves dir freq inWaveSurfaceContourswindow 6 RAOMotion 选上后考虑了船体的运动 否则认为船体是静止的 Ref Height Z aboveSWL 平均湿水面 IncludeRAOmotion 输入与平均湿水面距离的平面 正值表示超过所定义的面 7 TickCycletoanimate 8 PointCursortoaspecifiedlocationtoshowthedigitalvalueatthatpoint AGS后处理 PressureContoursNote runAGS 1 doubleclickAGSicononscreen 2 File OpentoinputAL resfile 3 Plotstoshowthemodel 4 Select inModelVisualizationwindow PressureContours 5 chooserequiredwaves dir freq inPressureContourswindow Time ttoanimate 6 Select inModelVisualizationwindow Sequence 7 StartSequence inDefineSequencewindow StopSequence RecordEvery输出动画 先保持 seq 然后hardcopy output bmp 再用其它软件生成动画 AGS后处理 DiffractedWaveSurface输出文件说明查看aqwa line pdf第七章 Note LDOPcardinAL datfile runAGS 1 doubleclickAGSicononscreen 2 File OpentoinputAL resfile 3 Plotstoshowthemodel 4 Select inModelVisualizationwindow PressureContours 5 chooserequiredwaves dir freq inPressureContourswindow Time ttoanimate 6 ViewAngle inPressureContourswindow Chooseviewangle inContourViewAnglewindow 7 Option inPressureContourswindow WaveAmplitude 8 Select inModelVisualizationwindow Sequence 9 StartSequence inDefineSequencewindow StopSequence RecordEvery AGS后处理 Graphs file Open plt select可以比较不同物理量的结果比较不同计算文件的结果 AGS后处理 自由度Surge 横摇Sway 横荡Heave 升沉Yaw 摇首说明入射 扰射froude入射波力Steady 近场法的平均漂移力 辐射相位角经常提取的量附加阻尼附加质量Rao WarningsinAQWALINErun GeneralwarningsrequirementsreasonNo ofelements 12000solutiontimeNormalspointoutmodellingconventionNogapsforcebalanceFacetscannotcutsurfacesolutionrequirementDimensions KRgoodpractice WarningsinAQWALINErun Stage 1checks Geometricproperties Arearatioofadjacentelements Elementcentresatleastonefacetradiusapart 单元中心距离大于rjShapefactor scalefortheregularityofpanel 0 2 warning 0 02 fatalerrorNote SeeAQWA CourseAppendix3fordetail WarningsinAQWALINErun Stage 2checks hydrodynamic Longestside0 5 rf usenon diffractionelementsotherwise Warningifnodesnotconnectedtoanotherelement forpressurecontour NPPPinDeck0nowarningappears Minimumwavefrequency rad s G 重量加速度 D 水深决定最小频率值 ANSYSAQWA ASAS基础培训三 ANSYS CHINAEBU AQWA模块介绍流程 LIBRIUM WAVE ASAS FEmodel ANSYS AGS FER NAUT DRIFT LINE EXCEL FEMGV DAY3 DAY4 DAY2 基础培训三 1 AQWA卡片设置2 AQWA模块介绍3 AGS界面介绍 Deck9附加质量阻尼设置 deck9是用于定义漂流频率 driftfrequency 下的附加质量和阻尼 以及由于结构在漂流频率下yaw运动引起的的非线性拉力应用模块 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 wavefrequencymotion AQWA DRIFT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 不能用于计算静态平衡位置AQWA NAUT本卡片不可用AQWA LINEAQWA LINEMaybeinputforscaling seeSection4 16L Deck9附加质量阻尼设置 DRM1DECK9 DRM1指结构109FIDA1 0373E61 5702E71 0E121 0E151 0E152 2564E11FIDA 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附加质量FIDA Frequencyindependentadditionaldiagonaladdedmass Valuesaregivenforeachdegreeoffreedomandareaddedtotheaddedmassalreadycalculatedbytheprogramme atallfrequencies Deck9附加质量阻尼设置 09FIDD1 80E51 80E61 0E101 0E131 0E131 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的阻尼值由程序自动计算 FIDD Frequencyindependentadditionaldiagonaldamping Valuesaregivenforeachdegreeoffreedomandareaddedtothedampingalreadycalculatedbytheprogramme atallfrequencies Deck9附加质量阻尼设置 END09YRDP43052500 0YRDP 首摇 YAW 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YRDP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力因子沿着船长积分即可得到总船的拉力 DRM2DRM2应用于结构2 Deck10波浪 风力设置 10 风力系数 波浪力系数 拉曳力 推进器 系数定义应用模块 AQWA DRIFT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 用于确定静平衡位置的外力AQWA NAUT计算时域下的运动响应AQWA LINE不可用 Deck10波浪 风力设置 10HLD1HLD1指的是给结构1定义属性10WIFX16 3 956E02 2 230E027 757E002 405E023 491E022 405E0210WIFX797 757E00 1 722E02 3 956E0210WIFY160 000E00 2 521E03 3 426E03 2 521E03 6 465E012 521E0310WIFY793 426E032 844E030 000E00WIFX和WIFY卡片用于指定x方向y方向的风力系数 头两个数字1 6指定了方向域 AOWA LINEdeck6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 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 FDR106DIRN16 180 00 135 00 90 00 45 000 0045 0END06DIRN7990 00135 00180 00FINI角度的定义 其中X轴为船长方向 Deck10波浪 风力设置 波浪力定义 10CUFX16 5 405E041 682E053 003E04 1 051E055 405E04 1 051E0510CUFX793 003E041 483E05 5 405E0410CUFY160 000E00 1 907E06 2 522E06 1 982E060 00E001 982E0610CUFY792 522E062 078E060 000E0010CURZ160 000E00 7 398