MOSES软件应用指南ppt课件

海洋平台静水力设计 深海工程技术研究中心 1 一 如何进行海洋平台设计 设计任务书 环境要求 风 浪 流 水深 作业要求 作业工况要求 自存工况要求平台的作业能力要求 最大装载 平台设备等 平台设计规范根据设计任务书提供的参数 设计能够满足所有要求 且满足规范 经济型最佳的平台 2 二 平台设计需要考虑的因素 静水力因素 浮性 重量 重心 装载状态的影响 稳性 初稳性 回复力曲线 风载荷 典型工况的稳性校核 运动性能 典型工况的载荷和运动响应极值 系泊特性 抗风浪能力分析结构强度 刚度和疲劳特性平台建造工艺平台造价和经济性 3 三 平台静水力设计 1 重量重心估算平台重量包括 机械载荷 船体结构重量 载重量 机械载荷 本次设计由于不包括总布置设计 因此机械载荷部分事先给定 结构重量估算 结构重量 船体表面积 板厚 等效钢板密度载重量 平台排水量采用浮筒内的压载水进行调节 采用列表形式进行估算 4 三 平台静水力设计 2 静水力曲线计算平台由简单形体构成 因此静水力曲线计算可用简单图形的解析公式来计算各项静水力参数 也可用软件进行计算 3 稳性校核按照平台稳性规范进行稳性校核 根据稳性规范的多种要求 计算平台极限重心高度曲线 确定不同工况时平台的稳定性 5 MOSES软件应用指南 海洋工程技术研究所盛其虎 6 一 MOSES简介 MOSES软件有图形和文本两种模式 这里主要介绍文本形式的MOSES应用方法 MOSES软件由同名的 dat cif 两个文件组成 一般 dat 包含浮体建模数据 cif 包含执行命令 MOSES采用了文本型编程语言 MOSES中可以定义变量 方式为 SetVname ValueVname为变量名称 Value为变量的值 可以看做是一段字符串 变量的引用采用 Vname Vname Vname 等形式 例如 SetA 船舶学院 n SetB 海洋技术研究所 SetC B A C 船舶学院 B 船舶学院海洋技术研究所续行号为 7 二 MOSES的建模 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 任何一个海上结构物都可以看做若干个简单形状的组合体 若右图所示 一个半潜平台可以有10个基本形状组成 船体也可以分为主船体和若干上层建筑 主船体可进一步分为船首分段 船中分段和船尾分段等 在MOSES中 任意一个 Body 或舱室可以由若干 part 组成 在定义形状之前 应首先定义单位制 单位制定义方式如下 dimen save dimenmetersm tons save表示保存原有单位制 dimenmetersm tons表示长度单位为m 重量单位为吨 use macstab 若要进行静水力计算 需引用静水力计算模块 形式为 8 2 1Body和舱室的定义 Body的定义方式为 DESCRIBEbodyBodyname舱室的定义方式为 DESCRIBEcompartmentCname一般第一个定义的舱室或Body为外部舱室 其他默认为内部舱室 到下一条 DESCRIBEbody语句为止 之间的语句都是 DESCRIBEbody的具体定义命令 DESCRIBEbody语句后面为从属于该Body的parts的定义 Parts的定义形式为 由Pgen开始到endpgen结束 9 2 2part的定义形式 Pgen方式定义parts是以剖面的形式进行的 剖面和parts的x轴垂直 剖面按剖面位置x值顺序排列 x值小的在前 大的在后 若前后若干个剖面形状一致 剖面和一起定义 所有剖面的x值顺序给出 Part定义的具体形式为 x 654321 pgenPname locxyzfactps CS windwxwy CS Currentcxcy PERMEABILITYvalue both stbd portplanex0 rectz0z1b circulary0z0Rct0dctndc carty0z0y1z2y2z2y3z3 planex1 rectz0z1b circulary0z0Rct0dctndc carty0z0y1z2y2z2y3z3 planex2x3x4 rectz0z1b circulary0z0Rct0dctndc carty0z0y1z2y2z2y3z3 planex5 rectz0z1b circulary0z0Rct0dctndc carty0z0y1z2y2z2y3z3 endpgen 10 pgenPname locxyzctfaps CS windwxwy CS Currentcxcy PERMEABILITYvalue both stbd port locxyzfactpsxyz part局部坐标零点在整体坐标中的位置factps part安装到整体中的方向角ct partx轴和整体坐标xoy平面的夹角 纵倾 ps partx轴在整体坐标xoy平面投影与整体坐标x轴的夹角 首摇 fa part绕自身x轴的旋转角度 横摇 CS windwxwy CS Currentcxcy 无因次风载荷系数和流载荷系数 PERMEABILITYvalue渗透率 默认为1 去掉的部分为 1 内部舱室按实际取负值 both stbd port 建模规则 不选或三选一 MOSES建模时默认为左右对称 在建模时只给出右半部分 both 非对称体用 需给出完整剖面信息 stbd 只取右半部分 port只取左半部分 不选 对称模型 11 planex0 rectz0z1b circulary0z0Rct0dctndc carty0z0y1z2 y2z2y3z3 选项 rect ZBOT ZTOP BEAM NB NS NT 矩形剖面 底部高顶部高宽度底部等分数侧面部等分数顶部等分数 cartY 1 Z 1 Y 2 Z 2 Y n Z n 任意剖面 顺序给出节点 circulary0z0Rct0dctndc圆心坐标半径初始角角度增量点数三个选项可按实际次序任意组合 12 建模例子 use macstab dimen save dimenmetersm tons SetLBouy 100 SetBBouy 15 SetHBouy 7 吃水 SetDraft 22 气隙 SetGap 10 浮体中心线横向间距的一半 SetYB 25 立柱中心线纵向间距的一半 SetXP 37 5 四个立柱参数 立柱建模时局部坐标x轴选为垂直向上 建模时为水平放置 绕y轴转90度至图示的垂直安装位置 SetPosBouyL 0 YB 0000 SetPosBouyR 0 YB 0000 SetHPot Draft Gap HBouy SetDPot 10 SetPosPotLH XP YB HBouy 0900 SetPosPotLT XP YB HBouy 0900 SetPosPotRH XP YB HBouy 0900 SetPosPotRT XP YB HBouy 0900 13 甲板参数 SetLDeck 100 SetBDeck 65 SetHDeck SetPosDeck 00 Draft Gap 000 上层建筑 甲板室参数 大的箱体 SetTDeck Draft Gap HDeck SetLSupA 25 SetBSupA 15 SetHSupA 30 SetPosSupA XP YB TDeck000 上层建筑 起重塔 小的方形立柱 建模时局部坐标x轴选为垂直向上 SetATowA 5 SetHTowA 20 SetPosTowA 18 YB TDeck0900 上层建筑 立杆 圆形立柱 SetDTowB 5 SetHTowB 40 SetPosTowB XP YB TDeck0900 14 定义平台 DESCRIBEbodyPlatform CS Current为风载荷系数开关cx cy用x y方向流载荷系数的具体数值代替pgenBouyL loc PosBouyL CS Currentcxcy cart表示按顺时针逐点给出剖面形状 CIRCULAR表示按圆弧给出剖面形状 Rect表示矩形剖面 纵向位置 可增加剖面矩形剖面 左右对称 定义右半部分plane LBouy 2 LBouy 2 Rect0 BBouy 2 HBouyendpgenpgenBouyR loc PosBouyR CS Currentcxcyplane LBouy 2 LBouy 2 Rect0 BBouy 2 HBouyendpgen CS wind为风载荷系数开关wx wy用x y方向风载荷系数的具体数值代替pgenPotoonLH loc PosPotLH CS windwxwy CS Currentcxcy 圆心cxcy半径圆周起点终点角度数plane0 HPot CIRCULAR00 DPot 2018019endpgenpgenPotoonLT loc PosPotLT CS windwxwy CS Currentcxcyplane0 HPot CIRCULAR00 DPot 2018019endpgen 15 pgenPotoonRH loc PosPotRH CS windwxwy 圆心cxcy半径圆周起点终点角度数plane0 HPot CIRCULAR00 DPot 2018019endpgenpgenPotoonRT loc PosPotRT CS windwxwyplane0 HPot CIRCULAR00 DPot 2018019endpgen 定义甲板pgenDeck loc PosDeck CS windwxwyplane LDeck 2 LDeck 2 rect00 BDeck 2 HDeckendpgen 定义甲板室pgenDeck loc PosSupA CS windwxwyplane LSupA 2 LSupA 2 rect00 BSupA 2 HSupAendpgen 定义起重塔pgenTowA Loc PosTowA CS windwxwyplane0 HTowA rect0 ATowA 2 ATowAendpgen 定义立杆pgenTowB Loc PosTowB CS windwxwyplane0 HTowB CIRCULAR00 DTowB 2018019endpgen 平台定义结束 16 MOSES的静水力曲线计算 CFORM DRAFT ROLL TRIM DRAFT INC NUM ROLL INC NUM PITCH INC NUM WAVE WLENGTH STEEP CREST说明 DRAFT ROLL TRIM为静水力曲线计算的初始值 DRAFT INC NUM 表示改变吃水 ROLL INC NUM 表示改变横倾角 PITCH INC NUM表示改变纵倾角 WAVE WLENGTH STEEP CREST为波浪条件 17 MOSES的静稳性曲线计算 RARM INC NUM ECHO YES NO是否显示迭代过程 FIX是否固定纵倾角 NUMITER ITER MAX最大迭代步数 TOLERANCE HE RO PI误差 WAVE WLENGTH STEEP CREST波浪条件 YAW YAWANGLE倾斜轴方向 WIND WIND SPEED风速 CEN LATERAL X Y Z旋转中心 U CURRENT FLAG是否考虑流的影响 W COEFF WC0 WC1 WC2 WC3风载荷系数 R COEFF RC0 RC1 RC2 RC3恢复力系数l 0l lf进水点 STOP HOW计算终止条件 选项RARM NET DOWN 18 MOSES极限重心高度曲线计算 MOSEShastwocommandsSTAB OKandKG ALLOW WhattheydoiscomputeseveralthingsfromthebasicresultsreportedbytheRARMcommand andifyouaskitto itwillchecktoseeifthevaluecomputedisgreaterthanaspeciedvalue Thesechecksaregivenbythestabilitycriteriaofthedierentregulatorybodies 稳性判据包括 GM DOWN H 进水点 ZCROSS 零点 THETA1 第一交点 THETA2 第二交点 RANGE 稳距 RMEQUI ARRATIO 面积比 ARR 30 ARWRATIO 等 具体参见MOSES帮助文档A4help pdf p338Kg Allow命令 KGALLOW WIND I WIND D WIND YAW Y ANGLE 1 DAMAGE DAM CMP 1 DRAFTS D1 D2 KG TOL KG TOL KG MIN KG MIN KG MAX KG MAX CEN LATERALXC YC ZC U CURRENT COEF WIND W COEF WINDMAC 19 ExampleofCIFDocument dimen save dimenmetersm tons titleSamplePlatform device oechono g defaultfileInmodel INSTATE CONDITIONPlatform Draft00 WEIGHT COMPUTEjackup19 LDeck 0 58 BDeck