AQWA波浪力
關(guān)注創(chuàng)建者：海上追風(fēng) 創(chuàng)建時間：2023-01-31
AQWA波浪力的視頻教程
AQWA軟件企業(yè)培訓(xùn)（1） 目前主流水動力分析軟件特點(diǎn)
培訓(xùn)主要內(nèi)容有： 1.簡要介紹目前主流水動力分析軟件特點(diǎn)； 2.介紹經(jīng)典AQWA； 3.通過AGS-plan建立船體模型； 4.通過ANSYS-APDL建立半潛平臺混合模型及混合模型的拖曳力線性化； 5.AQWA-librium介紹與實(shí)例； 6.AQWA-Fer介紹與實(shí)例； 7.AQWA-Drift介紹與實(shí)例； 8.AQWA-line多體耦合水動力分析與駐波抑制； 9.AQWA-Wave
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AQWA軟件企業(yè)培訓(xùn)（9） Workbench AQWA建模、分析與批處理
培訓(xùn)主要內(nèi)容有： 1.簡要介紹目前主流水動力分析軟件特點(diǎn)； 2.介紹經(jīng)典AQWA； 3.通過AGS-plan建立船體模型； 4.通過ANSYS-APDL建立半潛平臺混合模型及混合模型的拖曳力線性化； 5.AQWA-librium介紹與實(shí)例； 6.AQWA-Fer介紹與實(shí)例； 7.AQWA-Drift介紹與實(shí)例； 8.AQWA-line多體耦合水動力分析與駐波抑制
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AQWA軟件企業(yè)培訓(xùn)（3） 通過ANSYS-APDL建立半潛平臺混合模型及混合模型的拖曳力線性化
培訓(xùn)主要內(nèi)容有： 1.簡要介紹目前主流水動力分析軟件特點(diǎn)； 2.介紹經(jīng)典AQWA； 3.通過AGS-plan建立船體模型； 4.通過ANSYS-APDL建立半潛平臺混合模型及混合模型的拖曳力線性化； 5.AQWA-librium介紹與實(shí)例； 6.AQWA-Fer介紹與實(shí)例； 7.AQWA-Drift介紹與實(shí)例； 8.AQWA-line多體耦合水動力分析與駐波抑制
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AQWA波浪力的實(shí)例教程
假定波浪與船體夾角為45°，波高為1m，波的頻率為0.167.通過AQWA軟件模擬船舶的運(yùn)動狀態(tài)，并進(jìn)行受力分析，其結(jié)果如下：
圖4 壓力和運(yùn)動云圖
圖5 作用在船體上的縱向波浪載荷
圖6 樁底反力
由上圖可以的受力分析可以看出，鋼樁在船體和土體的共同作用下，鋼樁底部受力較大，在該工況下，鋼樁底部的作用反力最大為1.05*106N。
4、鋼樁應(yīng)力計(jì)算
根據(jù)天驥船鋼樁的實(shí)際結(jié)構(gòu)和尺寸建立三維模型，樁尖入泥部分簡化為實(shí)體（如圖8），利用ANSYS軟件計(jì)算在以上鋼樁作用力的情況下，鋼樁能否承受該壓力。
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AQWA波浪力的最新內(nèi)容
data-table-id="s3o3q1cmu09" data-row-id="k0afserz26" data-col-id="hwa97n7h93v" data-rowspan="1" data-colspan="1"><p> 多體動力學(xué)與耐波性電磁與電子系統(tǒng)智能航行與仿真平臺SIMO / SESAM</p><p><br></p><p>OrcaFlex</p><p><br></p><p>AQWA
圖1 浮式風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖
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圖2 浮式風(fēng)力機(jī)系泊系統(tǒng)布置圖
水動力模型的建立
在AQWA中建立浮式基礎(chǔ)的水動力模型如圖3所示。基于三維勢流理論計(jì)算浮式基礎(chǔ)的水動力系數(shù),包括靜水恢復(fù)力系數(shù)、附加質(zhì)量和阻尼系數(shù)以及一階和二階波浪載荷傳遞函數(shù),其中0°入射方向下一階波浪載荷傳遞函數(shù)的計(jì)算結(jié)果如圖4所示。
在風(fēng)與波浪方向固定的條件下，因各系泊方向不同，為平臺提供的恢復(fù)力大小也不相同，不同系泊失效后對漂浮式風(fēng)力機(jī)的動態(tài)響應(yīng)也存在差異。漂浮式風(fēng)力機(jī)平臺的響應(yīng)包括平動（縱蕩、橫蕩、垂蕩）與轉(zhuǎn)動（橫搖、縱搖、艏搖）。
3.1 平動響應(yīng)
在風(fēng)載荷與波浪載荷的共同作用下，Barge平臺不同系泊失效前后六個自由度動態(tài)響應(yīng)和標(biāo)準(zhǔn)差如圖4和圖5所示。
在動態(tài)模式下，采用AQWA時域分析模塊計(jì)算船舶在不同航速、四級海況下的運(yùn)動響應(yīng)，四級海況僅考慮不規(guī)則波的作用，采用海洋工程行業(yè)常用的Pierson-Moskowitz波譜[7]（以下簡稱P-M波譜）模擬四級海況下的不規(guī)則波浪，P-M波譜的相關(guān)參數(shù)見表3。
目前比較通用的水動力學(xué)軟件有CFD和AQWA,為目前應(yīng)用廣泛的海上浮體和浮式結(jié)構(gòu)操作模擬軟件， 不僅可以很好地計(jì)算浮體的穩(wěn)性和水動力特性， 還可以對浮體的系泊、下水、吊裝和扶正等工況進(jìn)行計(jì)算分析[3].CFD軟件可以計(jì)算靜水中和波浪中的阻力載荷，計(jì)算耗費(fèi)資源多、周期長，但是計(jì)算結(jié)果更加準(zhǔn)確.AQWA軟件是ANSYS的一個水動力模塊，只能計(jì)算波浪中的阻力，相對CFD而言，計(jì)算速度快、效率高，計(jì)算結(jié)果也相對準(zhǔn)確
救撈作業(yè)場在橫向載荷下（90°浪向角）的橫搖響應(yīng)最嚴(yán)重，作業(yè)場在波浪作用下發(fā)生較大幅度或較高頻的橫搖運(yùn)動，可能會加大船舶傾斜度和系泊纜繩受力，勢必會對作業(yè)場的作業(yè)效率和系泊安全造成不利影響，因此需要重點(diǎn)關(guān)注。作業(yè)場橫搖幅值響應(yīng)幅值如圖2所示。
1.2 輻射繞射理論
繞射力是指浮體對入射波的反作用力，輻射力是因浮體本身運(yùn)動產(chǎn)生波浪從而使物體受到的力[15]。波浪在遇到障礙物阻隔后會產(chǎn)生復(fù)雜的繞射現(xiàn)象，而浮體在發(fā)生橫搖等運(yùn)動時會出現(xiàn)參數(shù)復(fù)雜的輻射現(xiàn)象。
系泊纜經(jīng)常采用放射型均勻布置，朝向各個方向，這樣可以提供給平臺任意角度的回復(fù)力，保證平臺平穩(wěn)正常作業(yè)。在系泊系統(tǒng)的布置上使用8根或12根鋼纜材質(zhì)的系泊纜繩，選擇傾斜波浪方向中預(yù)計(jì)的較大環(huán)境負(fù)荷的系泊纜繩布局方案，如圖2和圖3所示。平臺坐標(biāo)系為o-xyz，原點(diǎn)位于平臺方向。
將浮體所受波浪力分成3種力，即入射、繞射和輻射，而入射波浪力與繞射波浪力構(gòu)成波浪激勵力。通過所得輻射勢和繞射勢，求解浮體的波浪力，進(jìn)而建立浮體的頻域運(yùn)動方程，見式（3）。
式（3）中：m為浮體質(zhì)量；λa為額外阻尼系數(shù)；μij為附加質(zhì)量；λij為輻射阻尼；K為靜水回復(fù)系數(shù)；Ka為額外剛度系數(shù)；xi為浮體的位移；F為波浪激勵力。
2011年天驊船在緬甸施工時，由于涌浪較大，導(dǎo)致船體對鋼樁頻繁撞擊，使得鋼樁在銷子眼處出現(xiàn)裂紋（如圖1），因此有必要研究波浪對絞吸船施工的影響。
圖1 鋼樁裂紋
二、分析工具
本次分析采用常用的波浪力分析軟件AQWA進(jìn)行分析，模擬船體在不同波浪情況下的運(yùn)動狀態(tài)及受力情況。
