ANSYS AQWA基础培训学习.pptx

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1、基础培训二1、AQWA 模块介绍2、AQWA理论介绍3、AQWA-LINE建模4、AGS界面介绍之一第1页/共154页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第2页/共154页引言解决两个问题：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

2、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第3页/共154页AQWA模块介绍LIBRIUMFERNAUTDRIFTLINE模块之间相互关系WAVEASAS(FE model)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第4页/共154页AQWA模块介绍LIBRIUMWAVEASAS(FE model)模块之间相互关系ANSYSAGSFERNAUTDRIFTLINEEXCELFEMG

3、VDAY1第5页/共154页AQWA模块介绍流程LIBRIUMWAVEASAS(FE model)ANSYSAGSFERNAUTDRIFTLINEEXCELFEMGVDAY3&DAY4DAY2第6页/共154页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 用于3D绕射/散射分析可以计算分析时考虑2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AQWALIBRIUM：包括停泊线的静/动稳定性分析。定义平

4、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。第7页/共154页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AQWAGS(GRAPHIC SUPERVISOR):图形用户界面，封装了1至5模块AQWAWAVE：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

5、速度应用到ASAS/ANSYS有限元模型中第8页/共154页Moored TankerSemi Sub典型典型AQWA 模型模型第9页/共154页TransportationFPSOSparShip in channel典型典型AQWA模型模型第10页/共154页ANSYS-to-AQWA 界面界面第11页/共154页AGS 型线网格生成第12页/共154页Force&Response CurvesShear Force&Bending MomentAGS 后处理工具第13页/共154页Pressure contourWave surface contour船体周围浪的变化形式。Diffrac

6、ted wave surface势表面以下的压力变化AGS 后处理第14页/共154页基础培训二1、AQWA 模块介绍2、AQWA理论介绍3、AQWA-LINE介绍4、AGS界面介绍之一第15页/共154页AQWA理论AQWA全局坐标系：它是固定参考轴系（Fixed Reference Axes）: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80000zyW.L.x第16页/共154页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A

7、QWA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第17页/共154页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yxvq第18页/共154页AQWA理论AQWA相位角（phase angle）原点在静水线面上在

8、AQWA中，相位角(in degrees)与时间差分的关系：(dt=*T/360,T 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第19页/共1

9、54页AQWA理论波浪形式：规则波AQWA LINE NAUT(缺省设置）可以用到随机波以波浪谱的形式定义 AQWA LIBRIUM FER DRIFT NAUT 可以用到NOTE:在AQWA DIRT中可以输入波高时间历程曲线（面）第20页/共154页AQWA理论规则波浪类型AIRY线性波a=A cos(-t+kx)(:频率 radians/sec;k:波数)AQWA LINE,LIBRIUM,FER,DRIFT,NAUT（可选）都会用到STOKES二阶波 a=A cos(-t+kx)+0.5 k A cos2(-t+kx)一阶项 二阶项AQWA NAUT 缺省波浪类型 第21页/共154页

10、AQWA理论AQWA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:a.Long crested waves长峰波;b.Short crested waves短峰波,ie a spread sea(only for AQWA LIBRIUM and FER)第22页/共154页AQWA理论AQWA支持的风载荷Uniform wind：均匀风Ochi and Shin wind spectrum：风随海平面力、能量是变化的。API w

11、ind spectrumNPD wind spectrum User-defined wind spectrumAQWA支持的流类型Uniform current：均匀流Profiled current velocity：从海的到水平面是变化的。非均匀流。第23页/共154页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

12、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 第24页/共154页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

13、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。第25页/共154页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（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力-Diffraction force:due to stationary structure distu

14、rbing the incident waves.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-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-Drift force(net force due to high order effect)考虑波浪力的高阶效应，波浪力的高阶项都归于Drift force第26页/共154页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

15、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第27页/共154页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：tube element）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），阻尼力会大些第28页/共154页AQWA理论莫里森方程对于细长柱体单元（D/Loutput*.bmp，再用其它

16、软件生成动画。第75页/共154页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.i

17、n 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)

18、Sequence (9)Start Sequence(in Define Sequence window)Stop Sequence Record Every第76页/共154页AGS后处理Graphsfile,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第77页/共154页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第78页/共154页Warnings in AQWA LINE runGeneral warnings

19、 requirements reasonNo.of elements 12000solution timeNormals point out modelling conventionNo gapsforce balanceFacets cannot cut surface solution requirementDimensions KR good practice 第79页/共154页Warnings in AQWA LINE runStage#1 checks(Geometric properties)Area ratio of adjacent elements ,Element cen

20、tres at least one facet radius apart。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 第80页/共154页Warnings in AQWA LINE runStage#2 checks(hydrodynamic)Longest side G：重量加速度。D：水深决定最小频率值第81页/共154页ANSYS AQWA/ASAS 基础培训三ANSYS-CH

21、INA EBU第82页/共154页AQWA模块介绍流程LIBRIUMWAVEASAS(FE model)ANSYSAGSFERNAUTDRIFTLINEEXCELFEMGVDAY3&DAY4DAY2第83页/共154页基础培训三1、AQWA卡片设置2、AQWA 模块介绍3、AGS界面介绍第84页/共154页Deck9附加质量阻尼设置deck9是用于定义漂流频率（drift frequency）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（wave frequency motion）AQWA-DR

22、IFT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-LINE AQWA-LINE May be input for scaling(seeSection 4.16L).第85页/共154页Deck9附加质量阻尼设置DRM1DECK9，DRM1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.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-Frequency in

23、dependent 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.第86页/共154页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的阻尼值由程序自动计算。FIDD-Frequen

24、cy 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.第87页/共154页Deck9附加质量阻尼设置 END09YRDP 4 305 2500.0YRDP-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

25、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.第88页/共154页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 不可用第89页/共154页Deck10波浪，风力设置10 HLD1HLD1指的是给结构1定义

26、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-LINE deck6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

27、风速的平方的乘值为风力。DECK6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X轴为船长方向第90页/共154页Deck10波浪，风力设置波浪力定义：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 0.000E00-1.907E06-2.5

28、22E06-1.982E06 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。CURZ 绕z轴的力矩 FINIX axisWave direction(or current,wind)positi

29、ve angle入射波波角第91页/共154页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.用于定义风浪环境变量，该卡片为可选设置，如果deck10没定义风浪则deck11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，也可以在DECK13中定义风载荷速度和方向。END11WIND 10 90风速度是10m/s相对固定的参考坐标系角度是90度（比如y轴）若为 end11curr则为浪的定义第92页/共154页Deck12约束关系设置deck12.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（a

30、rticulation）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(articulation)，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，在这里锁定三个旋转自由度结构由结构1的节点9999固定，结构号为零表示固定点，即是结构1上的节点9999相对固定点（结构0上的节点9999）没有相对位移。END DACF 3 3结构3上自由度 3(Z 向)被约束住了（deactivated）第93页/共154页约束条件(deck 12)1)DACF Ns Ndof2)Mechanical Articulations betw

31、een Structures Relative translational motion is not allowed,but relative rotational motion is possible.DCON Nt Ns1 Nd1 (Nd3)Ns2 Nd2 (Nd4)Nt=0:Ball and Socket Nt=1:Universal joint Nt=2:Hinge Nt=3:Rigid connection,no rotation.Ns1Nd3Nd1,Nd2Nd4Ns2第94页/共154页约束条件(deck 12)第95页/共154页约束条件(deck 12)第96页/共154页约

32、束条件(deck 12)Ball and socketUniversal jointFrom St#0 to St#1第97页/共154页Deck13风谱波谱设置Deck13 风谱波谱定义模块应用：AQWA-LIBRIUM-至多可以定义20个波谱，可以在DECK20中指定输出悬链线的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影响，只是估算下平衡位置的值 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AQWA-FER进行进一步计算至多可以定义20个不同波谱，可以在DECK20中指定输出悬链线的20个相应的谱响应参数第98页/共154页Deck13

33、风谱波谱设置模块应用：AQWA-DRIFT-只能指定一个波谱，因为每次计算只能执行一次时域分析，每次时域分析对应一个谱。AQWA-NAUT-只有在deck0设置选项中添加IRRE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原因同driftAQWA-LINE-不可用第99页/共154页Deck13风谱波谱设置1）AQWA-naut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AIRY线性波（naut默认为stockes2阶波）方向 NOTE:这项设置只应用在

34、AQWA-NAUT中第100页/共154页Deck13风谱波谱设置1）JONSWAP谱设置 SPECDeck13是用来指定风谱 13SPDN 128.0SPDN卡片是用来输入波谱方向 13WIND 6.0 148.0风速度为6.0m/s风向为148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 END13JONH 0.0262 1.5220 4.0 1.100 0.6981以上设置注释如下：JONH 采用 Jonswap 波谱0.0262 1.5220 波谱的起始频率和终止频率4.0 Gamma值1.100 有义波高（H1/3）0.6981 频率峰值第101页/共154

35、页Deck13风谱波谱设置2)Pierson-Moskowitz谱设置13 SPEC 13SPDN 5.0SPDN卡片是用来输入波谱方向 13CURR 1.00 15.0浪速度是1.0m/s浪方向是15.0度 13WIND 25.00 15.0风速度是25.0m/s风的方向是15度 END13PSMZ 0.3000 2.0000 4.000 8.000PSMZ 采用波谱类型是 Pierson-Moskowitz谱0.30 2.00 波谱起始频率和终止频率4.0 有义波高.8.00 zero crossing period零截面周期第102页/共154页Deck14悬链线定义1)线性moorin

36、g线 MOOR END LINE 1 762 0 3000 1E9 158.532我们已经定义了MOORING线的属性，NLIN卡片指定了缆绳两个端点（start node 和End node）比如：LINE1是起点为结构1上的节点762，端点为结构0（固定）这里指的是海底的节点30001E9 刚度158532 MORRING线未伸展长度第103页/共154页Deck14悬链线定义2)POLY moring线 MOOR POLY 1.386E5POLY 指的是MOORING线的力与位移的关系是多项式(非线性)关系。多项式阶数最多5阶在这里我们还定义了一防护装置，在本练习中mooring线力与位

37、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后的所有定义的防护装置。第104页/共154页Deck14悬链线定义2)POLY moring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。防护装置的属性说明如下：1防护装置的类型 1固定的防护装置 2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。如果象这种情况缺省了第二个节点序号那么

38、防护装置的行为各向同性。1 防护装置跟结构体1相接触 9001 9601 结构1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 节点9001与9601连线重合 POLY 28161.79 -6979.80 2619.33 168.79新的Poly卡片定义了新的POLY MOORING线属性 NLIN 1 9031 0 9531 36.203我们已经定义好MOORING线的属性，NLIN卡片指定了起始和结束节点 比如起始节点是结构1上的节点9531终点节点是结构0上的节点9531（固定坐标位置点用结构0）36203指的是MOORING线未伸展长度第105页/共15

39、4页Deck14悬链线定义3）复合MOORING 线MOOR这个DECK是用来定义MOORING线，下面要定义6根典型的悬链线属性定义如下：14COMP 20 30 2 1480 1640 卡片注释如下:COMP 指定了MOORING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

40、 the database.2 组成MOORING线的悬链线数目（ECAT卡片数目）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度加上（最大）和减去（最小）船舶预期移动的范围。第106页/共154页Deck14悬链线定义3）复合MOORING 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MOORING线的的每个截面的属性，设置的详细说明如下：120 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位长度质

41、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6.0000E8 EA,E 杨氏模量 A,缆绳横截面面积 325e4-连接点处的最大拉力，用于生成 load/extension数据库 609.6 具有这一截面属性的缆绳的长度注意ECATS卡片的定义开始于锚点 NLIN 1 9031 0 9531 36.203我们已经定义好MOORING线的属性，NLIN卡片指定了起始和结束节点 比如起始节点是结构1上的节点9531终点节点是结构0上的节点9531（固定坐标位置点用结构0）36203指的是MOORING线未伸展长度第107页/共154页Deck14悬链线定义指定MOOR

42、ING 线某时刻断裂方法END14LBRK 5 100在时间为100第5条mooring线断裂14 MOOR 14DWT0 5DWTO指定了WINCH开始的时间，在本例中5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WINCH线，在本例中属性说明如下：Winch线从结构1上的7001节点开始移动到结构3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13.800 初始长度24.5000 最终长度0.50-Winch 速度 7.0E8-最大拉力，如果达到这个拉力w

43、inch将被锁定第108页/共154页Deck15 浮体起始位置指定模块应用：除line所有模块范例1：STRTDECK15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1的重心位置移至0.0,0.0 1.0 范例2：15 STRT 15POS1 0.00 0.00 -5 END15SLP1 0.00 0.00 -5 总位置（total position）是slow(drift)和fast（波频率）位置的总和，POS1卡片对应总位置（total position），SLP1对应slow位置，fast位置的初始值由计算机按照

44、这两者的差别自动计算得到第109页/共154页Deck15 浮体起始位置指定范例3：15 STRT POS2 308.532 0.000 0.000结构体的位置移动至 308.532,0.000,0.00 END VEL3 -4.0结构3的初始速度设为4m/s，方向为船长的负方向第110页/共154页16.时间积分控制选项位置DECK16TINTDECK16用于时域模块象AQWAnaut 和AQWA-DRIFT，输入参数用于数值积分 END16TIME 5000 0.01 0.00总共5000个时间步长，真实时间是0.01秒，起始时间始0秒，如果这项不设置系统默认起始时间为0.01秒第111页

45、/共154页Deck17.非衍射单元控制17 NONEDECK17用于输入与非绕射单元相关的参数第112页/共154页Deck18 输出控制选项位置DECK18 PROPDECK18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.lis文件中 18NODE 1 2650 18NODE 1 999 2 3999NODE-在.lis文件中输出结构1上节点2650，节点999位置，速度，加速度值，2650号节点的数据输出是相对FRA，节点999输出数据相对结构2上的节点3999。也就是相对坐标系的概念。第113页/

46、共154页Deck18 输出控制选项18ZRONZRON-输出水线面，随后所有节点的Z坐标值都是相对NODE卡片上定义的节点3999 18NODE 2 3999 END18PREV 101控制在.lis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。PROPEND18PTEN 1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 18 PROPEND18NOPR 1 2NOPR指定系统不要在.lis和图形文件中输出结构1上的参数2数据，参数2指的是速度，参考手册。第114页/共154页基础培训三1、AQWA卡片设置2、AQWA 模块介绍3、AGS界面介绍第115页/共1

47、54页AQWA-librium特点AQWA-Librium模块介绍AQWA-LIBRIUM 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，评估静动态稳定性静平衡分析是浮体系统动态分析的基础。第116页/共154页AQWA-librium特点AQWA-LIBRIUM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置。同时在计算浮体任意位置的浮力时，它也考虑水线面以上的单元的影响。这些载

48、荷，再加上浮体自重，最终确定了浮体的六个自由度方向上的平衡位置。AQWA-LIBRIUM可以同时定义多个波谱，程序会按照设定顺序逐一计算，最后以表格的形式的输出结果文件。第117页/共154页AQWA LIBRIUM 介绍平衡位置，稳性和动稳性复杂船舶/近海结构系统支持各种各样缆索，防护装置，滑轮（pulley），绞车（winch）各种约束条件设置风浪流联合下的平衡位置计算Database approach for static catenary mooring line;缆索动力学的有限元方法（非刚体AQWA唯一一处采用有限元方法）计算张力和变形迭代方法确定平衡位置通过计算特征值线性刚度矩阵

49、求得浮体稳性（static stability)给初特征值阻抗矩阵确定浮体的动稳性第118页/共154页AQWA LIBRIUM理论确定静态平衡位置的方程K 系统刚度矩阵 F 力矩阵程序迭代至 X=|Xj+1-Xj|系统给定容差 第119页/共154页分析步骤一般的分析步骤运行 AQWA-LINE1-3段（stages）4，5段调用其他程序计算,如：AQWA-LIBRIUM.Example:Step 1:AQWA-LINE run Step 2:AQWA-LIBRIUM run (Restart 1 to 3)(Restart 4 to 5)Input Files Output Files I

50、nput Files Output Files altest.dat altest.lis abtest.dat abtest.lis altest.res altest.res abtest.res altest.hyd abtest.eqp altest.plt填写 RESTART card调用AQWA-LINE结果文件第120页/共154页分析步骤Stage 4 in AQWA-LIBRIUM运行 AQWA-LINE1-3段（stages）模型定义 restart file水动力数据库 restart file主要分析参数 input data fileNote:Decks 1 to 8