當前主流的半潛式鉆井平臺都具備有橫撐結構。橫撐界面直徑相對于波浪屬于小量，我們知道這種情況下粘性力是主要波浪載荷，需要用Morrison方程來求解小直徑結構物收到的波浪載荷情況。因而半潛鉆井平臺需要兩部分模型：1傳統意義上的面源水動力模型；2Morrison桿件模型，這二者組成的水動力計算模型也成為混合模型。

在AQWA中，混合模型可以通過經典ANSYS來建立,具體步驟為：

1.定義單元，面單元為Shell63，管件為pipe59；

2.依據立柱、浮箱尺寸建立外殼；

3.建立pipe模型；

4.對外殼模型進行單元劃分；對桿件進行單元劃分，注意，桿件單元不宜過大，否則不能捕  捉波浪對桿件的影響；

5.輸出混合模型，在文本編輯器中對模型文件進行修改。

 

 

模型修改完成后進行常規計算時，AQWA僅考慮桿件的附加質量影響。我們知道，Morrison方程粘性力項是關于速度平方的，即：

 

F_d=C_dρD/2|u|u，方程還可以表達為F_d=（C_d|u|）ρD/2 u

 

這就表明，該力是非線性的。在時域分析中，桿件的粘性力可以在各個時間步長內就行求解，但在頻域內，需要對C_d|u|項進行線性化處理，線性化處理的前提是要有給定的不規則波環境條件。

 

指定環境條件為Hs=3.0m，Tp=10s。

 

對平臺進行計算后比較升沉RAO如圖所示。可以發現，桿件對于升沉的阻尼作用還是較為明顯的。

 

 

前文已經說過，時域分析中可以完全考慮Morrison粘性力的作用，為何還要在頻域中進行計算？

 

從粘性載荷方程可以知道，不同海況下平臺運動速度不同，產生的阻尼作用也就不同。在設計階段，想要準確的掌握平臺運動性能，頻域運動分析是必不可少的。

 

另外，在立柱、浮箱中心軸線建立Morrison桿件，通過計算能夠估算出平臺大概的粘性阻尼，這些結果可以經過換算后對水動力模型就行阻尼修正，這對于后續的分析也非常有幫助。