海洋工程设计制造软件作业

海洋工程设计制造软件课程作业班级20100116姓名梁宁学号2010011605第一题利用ANSYSAPDL，求解均匀外压PPA作用下加筋板的应力最大点位置和大小。已知纵向筋截面为长方形高100MM，宽30MM；横向筋为T型材（翼板240MM，腹板为300MM，板厚为20MM；加筋板板长和宽均为6M，板厚为20MM；载荷压力P为学号后6位，2010011605011605T型材筋两端点固定；1菜单建模分析过程第一步，清除内存准备分析过程1清除内存选择菜单UTILITYMENUFILECLEAR然后，单击MESHTOOL对话框SIZECONTROLLINES后的SET按钮弹出拾取线对话框，单击PICKALL按钮弹出控制线单元尺寸对话框，将SIZE设置为01,单击OK按钮执行操作。（12）打开单元形状开关选择菜单UTILITYMENUPLOCTRLSSTYLESIZEANDSHAPE,将DISPLAYOFELEMENT设置为打开状态（ON），将REPLOTUPONOK/APPLY设置为REPLOT，单击OK按钮执行操作，图形窗口中显示打开截面形状的模型。（13）划分线单元网格在MESHTOOL对话框中，选择MESH下拉列表中的LINES，单击按钮MESH，弹出拾取线对话框，选择线1，2，点击APPLY执行操作。再选择线3，4，点击OK执行操作。（14）划分面单元网格在MESHTOOL对话框中，选择MESH下拉列表中的AREAS；然后，在MESHTOOL对话框中的SHAPE项中选择QUAD按钮，即要求划分四边形网格，单击按钮MESH，执行操作。（15）存储有限元分析模型单击ANSYSTOOLBAR窗口中的快捷键SAVE_DB。第三步执行静力分析（1）进入求解器，选择静力分析选择菜单MAINMENUSOLUTIONANALYSISTYPENEWANALYSIS,选中STATIC，然后单击OK按钮。（2）在点5，6，7，8上施加边界条件选择菜单MAINMENUPREPROCESSORDEFINELOADSAPPLYSTRUCTURALDISPLACEMENTONKEYPOINT,弹出拾取线对话框，用鼠标拾取点5，6，7，8，单击OK按钮弹出施加约束对话框，在DOFSTOBECONSTRAINED列表中选择ALLDOF单击OK执行操作。（3）在面上施加压力选择菜单MAINMENUPREPROCESSORLOADSDEFINELOADSAPPLYSTRUCTURALPRESSUREONAREAS弹出拾取面对话框，选择钢板，在VALUE项输入11605，然后单击OK按钮。（4）选择所有模型执行求解首先，选择菜单UTILITYMENUSELECTEVERYTHING选择所有模型；然后选择菜单MAINMENUSOLUTIONSOLVECURRENTLS,单击OK按钮执行求解。（5）退出求解器选择菜单MAINMENUFINISH。第四步，执行后处理查看变形、应力。（1）进入后处理器选择菜单MAINMENUGENERALPOSTPROC（2）显示有限元模型的变形MAINMENUGENERALPOSTPROCPLOTRESULTSDEFORMEDSHAPES弹出PLOTDEFORMEDSHAPE对话框，单击OK执行操作。（3）显示有限元模型的单元应力MAINMENUGENERALPOSTPROCPLOTRESULTSCONTOURPLOT弹出CONTOURELEMENTSOLUTIONDATA对话框，选择ELEMENTSOLUTIONSTRESSVONMISESSTRESS单击OK执行操作。2利用ANSYSAPDL，求解如下立管的位移最大点位置和大小。具体见图2已知立管尺寸外径500MM，壁厚20MM材料参数弹性模量21E11PA，泊松比03环境参数水深50M，海面以上高度10M波浪线性波，有效波高8M，周期7S，相位角53度流速均匀流08M/S井口压载100000N11设置工作环境/FILNAME，002/TITLE,ANALYSISOF002/PREP712定义单元类型ET,1,PIPE20ET,2,PIPE5913定义单元实常数R,1,05,002R,2,05,002,07,20,1030,014设置材料参数MP,EX,1,21E11MP,PRXY,1,03MP,DENS,1,785015设置水表TBDE，WAVE，1TB，WATE，1，0TBMODIF，1，1，2TBMODIF，1，2，0TBMODIF，1，3，50，TBMODIF，1，4，1030TBMODIF，1，5，0TBMODIF，2，1，50TBMODIF，2，2，08TBMODIF，2，3，0TBMODIF，2，4，25TBMODIF，2，5，08TBMODIF，2，6，0TBMODIF，3，1，0TBMODIF，3，2，08TBMODIF，3，3，0TBMODIF，14，1，8TBMODIF，14，2，7TBMODIF，14，3，5316建立几何模型K，1，0，0，10K，2，0，0，0K，3，0，0，50LSTR，1，2LSTR，2，317有限元网格划分LSEL，S,LINE，1,2,1，LATT，1,2,2LESIZE，ALL，1，LESIZE，ALLALLSELSAVEFINISHI保存有限元模型并退出前处理18求解结果/SOLUANTYPE,0NSEL,S,LOC,Z,50D,ALL,ALLNSEL,S,LOC,Z,10F,ALL,FZ,10E4ALLSELACEL,0,0,981SLOVESAVEFINISHI19结果分析结构变形在GENERALPOSTPROC_LISTRESUALT_NODESOLUTION依次点击至25号节点037975水下7785M利用ANSYSAPDL建立水动力模型，并用ANSYSTOAQWA命令转化为AQWA文件。1/4模型和整个平台模型具体见图3已知平台模型为双浮体、四立柱、箱形封闭式平台。浮体长110宽1800高1000M立柱长12宽1800高4000M横箱长12宽4600高1000M平台吃水为18M。1定义单元定义壳体SHELL63单元2建立几何模型定义好原点、坐标系；基面位置为Z0米在在命令窗口中输入如下命令（或者CREATEKEYPOINTSINACTIVECS,输入各点坐标和编号）由点生成面CREATEAREASTHROUGHKPS,选择对应各点即可最后得到1/4模型如下图所示得到1/4模型之后通过对称得到全部的模型，操作为MODELINGREFLECTAREASPICKALL（选择所有面）分别沿YZ和XZ面对称。得到整个模型后将模型在水线面处切开。操作为MODELINGOPERATEBOOLEANSDIVIDEAREABYWRKPLANE（首先将工作面移至水线面相同位置）。3网格划分设定单元尺寸为2M，画网格。命令为ESIZE,2MSHAPE,0,2DMSHKEY,1AMESH,ALL我们会发现有些单元颜色为绿色，有些为紫色；说明其有的法向朝内，要将法向方向调整过来。调整面的法向的操作为MODELINGMOVE/MODIFYREFERENCENORMALSAREAS选择紫色的面。MAINMENUPREPROCESSORNUMBERINGCTRLSMERGEITEMS4模型输出选择所有，模型文件另存为AQWADB在命令行里输入ANSTOAQWA，再输入响应的参数即可将模型输出为AQWA输入文件，5修改生成的AQWA输入文件OPTIONSRESTGOONLDOPENDRESTART13将文件另存为ALHATCHDAT运行AQWALINE程序，得到波浪力数据4利用ANSYSAPDL建立水动力模型，并用ANSYSTOAQWA命令转化为AQWA文件。1/4模型和整个平台模型具体见图3已知平台模型为双浮体、四立柱、箱形封闭式平台。浮体长110宽1800高1000M立柱长12宽1800高4000M横箱长12宽2300高1000M平台吃水为18M。1定义单元定义壳体SHELL63单元3建立几何模型定义好原点、坐标系；基面位置为Z0米在在命令窗口中输入如下命令（或者CREATEKEYPOINTSINACTIVECS,输入各点坐标和编号）由点生成面CREATEAREASTHROUGHKPS,选择对应各点即可最后得到1/4模型如下图所示得到1/4模型之后通过对称得到全部的模型，操作为MODELINGREFLECTAREASPICKALL（选择所有面）分别沿YZ和XZ面对称。得到整个模型后将模型在水线面处切开。操作为MODELINGOPERATEBOOLEANSDIVIDEAREABYWRKPLANE（首先将工作面移至水线面相同位置）。3网格划分设定单元尺寸为2M，画网格。命令为ESIZE,2MSHAPE,0,2DMSHKEY,1AMESH,ALL我们会发现有些单元颜色为绿色，有些为紫色；说明其有的法向朝内，要将法向方向调整过来。调整面的法向的操作为MODELINGMOVE/MODIFYREFERENCENORMALSAREAS选择紫色的面。MAINMENUPREPROCESSORNUMBERINGCTRLSMERGEITEMS4模型输出选择所有，模型文件另存为AQWADB在命令行里输入ANSTOAQWA，再输入响应的参数即可将模型输出为AQWA输入文件，5修改生成的AQWA输入文件OPTIONSRESTGOONLDOPENDRESTART13将文件另存为ALHATCHDAT使用AQWAGS打开5平台作业水深800M或1000M（二者任选其一），应用AQWALINE对平台在频域内进行水动力分析，得到平台的运动响应RAO，附加质量、辐射阻尼。平台作业水深取800在零度浪向下平台的运动响应在四十五度浪向下平台的运动响应在九十度浪向下平台的运动响应附加质量辐射阻尼6对平台系泊系统进行设计，自行设计系泊线的数量、锚点坐标、每部分系泊线的参数、没相邻两根系泊线的夹角、初始预张力，系泊线特性参数如表2。应用AQWADRIFT对平台及其系泊系统进行时域耦合拟静态分析，计算平台在表3所列海况下的总体运动响应和系泊线受力。表2系泊线参数系泊线长度M湿重KG/MMNEA直径MM极限载荷KN顶部链条5015936787966827中间钢缆130034754041006455底部链条60015936787966827预张力567890N表3作业海况波浪谱有义波高峰值周期浪向JONSWAP55M115S180迎浪锚链线坐标系泊线受力状况X方向MIN3512E05MAX4826E06MEAN1953E062RMS2037E06LINE3Y方向MIN2577E05MAX4088E06MEAN1959E062RMS1986E06LINE6Z方向MIN3065E06MAX5736E05MEAN1769E062RMS1283E06LINE7重心速度MINMAXMEAN2RMSX29132733102E061505Y25363073303