AQWA 14.0 中文教程2_基础理论.pdf

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1、ANSYSAQWA—基础与理论汇报单位：安世亚太武汉分公司技术部汇报人：刘尧时间：2013年4月7日1©2012PeraCorporationLtd.Allrightsreserved.©2012PeraCorporationLtd.Allrightsreserved.目录1功能描述2AQWA基础3AQWA理论4WorkbenchHD5WorkbenchHTR2©2012PeraCorporationLtd.Allrightsreserved.1功能描述AQWA模型-衍射或非衍射平面单元-Morison单元•管单元tu

2、be•细长管状单元stub•附加质量阻尼单元disc-质点单元-系泊•线性弹簧•弹性系泊绳•中间浮标•捆绑•滑轮-防护-连接3©2012PeraCorporationLtd.Allrightsreserved.功能描述AQWA模型——海洋环境-波浪•规则/不规则•时程波-波谱•Pierson-Moskowitz•JONSWAP•用户自定义•混合波-海流-风•均匀风•风谱•时程风载4©2012PeraCorporationLtd.Allrightsreserved.功能描述辐射/衍射-多体结构相互影响-水动力系数（惯性

3、系数&阻尼系数）-浮体运动曲线-漂移系数（近场、远场、二次传递函数矩阵）-剪力/弯矩-撕裂力-传递给结构的压力分布5©2012PeraCorporationLtd.Allrightsreserved.功能描述载荷传递-计算水动力载荷并传递至ANSYSMechanical运动和压力AQWA压力分布ANSYS压力分布6©2012PeraCorporationLtd.Allrightsreserved.功能描述平衡与稳性-静水平衡位置（包括系泊状态下）-系泊设计-动稳性频率主导-低频下浮体的运动响应-线性系泊系统的快速分

4、析-响应谱图时间主导-不规则波多体时称运动分析-导入波高和时间关系-输入自定义载荷dll文件-输出运动和力随时间的关系-图形和动画结果显示7©2012PeraCorporationLtd.Allrightsreserved.2AQWA基础AQWA总体坐标系-AQWA总体坐标系基于固定参考坐标系（FRA：FixedReferenceAxes）•xy平面在水面平上•z轴垂直向上•右手定则•与东、南、西、北方位无关-刚体运动•平动：纵向surge、横向sway、垂向Heave•转动：横摇roll、纵摇Pitch、首摇Yaw

5、-运动方向与几何定义有关8©2012PeraCorporationLtd.Allrightsreserved.AQWA基础水静力学-阿基米德定律•侵没水中物体的浮力=排开水的重量-静水压力G：重心B：浮心浮力来源于湿表面上的压力差值9©2012PeraCorporationLtd.Allrightsreserved.AQWA基础环境载荷方向-波浪、风、海流方向均为“去向”-由与X正方向逆时针夹角定义，0度为船尾指向船首，180度为船首指向船尾-AQWA中方向均定义为角度，而非弧度。10©2012PeraCorpora

6、tionLtd.Allrightsreserved.AQWA基础相角-AQWA中，相角φ表示波峰在重心位置与当前波峰的时差dt-dt=φ*T/360，T为波浪周期-相角的正值表示波的滞后11©2012PeraCorporationLtd.Allrightsreserved.AQWA基础规则波-线性波aAcostkx(w:频率弧度/秒；k:波数)-stokes2阶波2aAcostkx0.5kAcos2tkx12©2012PeraCorporationLtd.Allrightsrese

7、rved.AQWA基础不规则波-AQWA中波谱类型•Pierson-Moskowitz（PM）波谱•JONSWAP波谱•Gaussian波谱•用户自定义波谱•混合波谱13©2012PeraCorporationLtd.Allrightsreserved.AQWA基础风-均匀风-OchiandShin风谱-API风谱-NPD风谱-用户自定义风谱风海流-均匀速度海流-速度梯度海流14©2012PeraCorporationLtd.Allrightsreserved.3AQWA理论结构水动力15©2012PeraCor

8、porationLtd.Allrightsreserved.AQWA理论衍射结构波浪力（采用壳单元建模）-入射力（Froude-Krylov力）：来源于不均布的表面压力-衍射力：水中结构改变波浪传递方向-辐射力：结构的晃动产生的波浪-漂移力：高阶波浪力16©2012PeraCorporationLtd.Allrig