多體流體動力學(xué)軟件 ANSYS AQWA
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| 多體流體動力學(xué)軟件 ANSYS AQWA |
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| AQWA是一套集成模塊，主要用于滿足各種結(jié)構(gòu)流體動力學(xué)特性評估相關(guān)分析需求，包括從桅、桁到EPSOs，從停泊系統(tǒng)到救生系統(tǒng)，從TLPs到半潛水系統(tǒng)，從漁船到大型船舶以及結(jié)構(gòu)交互作用。 模塊覆蓋流體分析的全部范圍，包含衍射/輻射（包括淺水效應(yīng)）－ AQWA-LINE；具有隨機波的頻域－ AQWA-FER；具有隨機波包括慢漂流的時域AQWA-DRIFT；具有寬大波的非線性時域－ AQWA-NAUT；包括停泊線的靜動穩(wěn)定性－ AQWA-LIBRIUM。時域和頻域模塊還包括耦合纜索動力學(xué)。最后所有的模塊集成于強大的前后處理器AQWA－圖形超級用戶界面。 AQWA能夠處理多達(dá)50個互聯(lián)的結(jié)構(gòu)，且能夠考慮和流體的交互作用。 AQWA還可以作為浮動結(jié)構(gòu)的完整流體和結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)－AQWA-OFFSHORE，它結(jié)合了AQWA 和 ASAS并有網(wǎng)格劃分和結(jié)果顯示功能。 重要特征 · 完全的集成系統(tǒng) · 豐富的流體交互作用 · 多達(dá)50個互聯(lián)的結(jié)構(gòu) · AQWA 超級圖形用戶界面 · 靈活的建模功能 · 耦合纜索動力學(xué) · 能夠集成軟件以施加外部載荷 · 超過20年的用戶適用證明和驗證 · 直接將結(jié)果傳輸?shù)?ASAS 集成系統(tǒng) AQWA是一個由衍射/輻射(AQWA-LINE)），包含停泊線的初始靜動穩(wěn)定性(AQWA-LIBRIUM) ，具有不規(guī)則波的頻域(AQWA-FER) ，具有隨機波包含慢漂流的時域（AQWA-DRIFT），具有不規(guī)則波的非線性時域（ AQWA-NAUT）等模塊構(gòu)成的完整集成系統(tǒng)。 這些模塊被封裝在強大的AQWA圖形用戶界面。 另外一個可選擇的集成模塊－耦合纜索動力學(xué)是實用的頻域和時域模塊，也具有強大的AQWA圖形用戶界面。 其它可選擇的模塊包括AQWA-LAUNCH和AQWA-FLOAT。這些模塊用來模擬安裝時的套管下水和浮動操作。AQWA圖形用戶界面可以從程序中提取出結(jié)果和動畫演示。 浮動體間的流體動力學(xué)交互作用 AQWA可以考慮鄰近結(jié)構(gòu)間的流體動力學(xué)相互作用。因而某一結(jié)構(gòu)的運動可能影響另一結(jié)構(gòu)的運動。結(jié)構(gòu)可以由纜索鉸結(jié)、連接在一起，也可以相互獨立無關(guān)。一種典型的應(yīng)用為屏蔽效應(yīng)分析。需要注意的是具有前進(jìn)速度條件的流體動力學(xué)交互作用目前是不可用的。 功能強大的建模和結(jié)果查詢 AQWA-Graphical Supervisor是程序的關(guān)鍵模塊. 其主要功能如下： · 數(shù)據(jù)編輯 · 自動網(wǎng)格產(chǎn)生 · 在線幫助 · 在線參考手冊 · 在線指南/算例 · 分析的控制和監(jiān)測 · 包括前進(jìn)速度的彎曲動量/剪切力計算 · 分離力計算 · 模型縮放 · 結(jié)果演示 · 強大的圖形工具 · 輸出到電子表格 · 函數(shù)處理，如節(jié)點 RAOs · 轉(zhuǎn)換分析，如時域向頻域的轉(zhuǎn)換 · 波幅升降的顯示 完整的流體動力學(xué)分析功能 AQWA不僅僅用于系泊系統(tǒng)或衍射輻射分析，也是通用的流體動力學(xué)分析軟件，對多種問題提供了非常靈活的解決方法。具體應(yīng)用實例包括： · 停泊系統(tǒng)的設(shè)計和分析 · FPSOs 的運動分析 · 氣隙的確定 · 船和障礙物屏蔽效應(yīng)的計算 · LNG傳遞過程中多體相互作用 · 系泊耦合線－結(jié)構(gòu)相互作用 · 帶中間浮標(biāo)的纜索動力學(xué) · 半潛水狀態(tài)時的分離力計算 · TLP 概念設(shè)計 · TLP 纜索分析 · 跌落物體軌跡計算 · 概念設(shè)計和波能量系統(tǒng)分析 · 浮船間升降操作的模擬 · 母船登陸卸載工藝 · 駁船/海船對大型近海結(jié)構(gòu)的的運輸分析 · 浮動分析 · 桅船的運動分析 耦合纜索動力學(xué) 利用這一獨特模塊，AQWA可以進(jìn)行獨立的或耦合的纜索動力學(xué)分析。這一功能既在頻域可用(AQWA-FER)，也在時域模塊可用（AQWA-DRIFT和 AQWA-NAUT)。頻域求解非?？?，以確定是否需要進(jìn)行纜索動力學(xué)分析，然而精度僅大約為90％。時域分析可以提供非常高的精度，但是當(dāng)然要使用更長的運行時間。 某些機構(gòu)還堅持單獨進(jìn)行纜索動力學(xué)分析，這可以直接在AQWA Graphical Supervisor中進(jìn)行。耦合纜索動力學(xué)的其它特點包括： · 中間的浮筒 · 中間的配重 · 易浮懸鏈線 · 船艦間的纜索 外力載荷動態(tài)聯(lián)接庫 AQWA 5.5具有通過動態(tài)聯(lián)接庫(DLL)施加力載荷歷史的能力。這一特點可使用戶在“C++”或FORTRAN中產(chǎn)生他們自己的動態(tài)庫來計算結(jié)構(gòu)基于時間、位置和/或速度的力。同時在每一時間步定義了質(zhì)量矩陣來模擬慣性力。計算可由最多100個整數(shù)參數(shù)和100個實數(shù)參數(shù)來控制，這些參數(shù)可以由用戶輸入然后傳遞到外部力程序。該功能可用于分析如下過程： · 動態(tài)定位系統(tǒng) · 航向校正系統(tǒng) · 拖船提供的牽引力 · 具有特殊性質(zhì)的阻尼系統(tǒng) · 兩船靠近時船體間或船與海床間的吸引力? 全面的校核和驗證 AQWA已經(jīng)開發(fā)了近30年。最初它被用于預(yù)測大型管套結(jié)構(gòu)的下水和浮起，因為北部海域開始成為巨大的產(chǎn)油區(qū)。實際的下水試驗證明AQWA能夠以非常高的精度預(yù)測套管的運動。這使得LAUNCH/FLOAT程序成為了事實上的分析標(biāo)準(zhǔn)，此后該程序又融合了其它第三方軟件，包括Exxon、DNV和 Bureau Veritas，功能得到了擴展并成為更通用的程序，又推出了AQWA-FER, AQWA-NAUT和AQWA-DRIFT。這些程序通過試驗和其它比較得到了廣泛驗證。 AQWA-FER、AQWA-LINE和AQWA-LIBRIUM已被挪威海事管理局批準(zhǔn)用于停泊分析。連同23個其它國際機構(gòu)，AQWA被用于NTNF研究項目中的FPS2000比較試驗，結(jié)果根據(jù)授權(quán)來使用。 傳遞結(jié)果用于應(yīng)力分析 AQWA-WAVE是 AQWA-LINE和ASAS間的聯(lián)接程序。對于給定的波方向，周期和頻率，它讀取壓力和運動形式的結(jié)果，并且自動地作為壓力和加速度應(yīng)用到ASAS 有限元模型中。兩種模擬間節(jié)點坐標(biāo)的差別由系統(tǒng)自動解決。 |
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