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ANSYS AQWA

产品详细

ANSYS AQWAANSYS MBU

ANSYS AQWA软件用于解决与水动力相关设备的大量分析评估工作,这些设备包括offshore和marine结构.ANSYS AQWA Diffraction包是衍射分析集成工具,提供了在分析复杂运动和响应时需要用到的一些主要和基本的水动力参数。几何模型通过ANSYS DesignModeler软件(集成于ANSYS Workbench中的新的水动力衍射分析系统)或者用ANSYS APDL宏命令通过其它的ANSYS structural mechanics工具来创建,其求解的水动力分析结果,如运动情况和表面压力可以传递转到ANSYS structural mechanics、ANSYS ASAS或其它有限元分析程序中进行结构计算。

适用领域

● 多结构水动力分析

功能和特点

水动力分析的所有功能
 

ANSYS AQWA不仅可用于锚链系统的衍射/辐射分析中。它也是一个通过的水动力分析工具,提供很多灵活的方法来解决很多水动力分析相关类型的问题。其可使用的例子包括:

 

● 停泊系统的设计和分析,包括中间浮标

● FPSOs的运动分析

● 气隙的计算

● 船和障碍物屏蔽效应的计算

● 传递过程中多体相互作用

● 系泊系统缆索-结构相互作用

● 带中间浮标的缆索动力学

● TLP概念和缆索分析
 

● 跌落物体轨迹计算

● 波能量系统的概念设计和分析

● 浮船间升降操作分析

● 母船登陆卸载过程

● 驳船/海船对大型近海结构的的运输分析

● 浮动分析

● 桅船的运动分析

 
传递结果用于应力分析
 

ANSYS AQWA WAVE是ANSYS AQWA衍射计算和有限元计算模型之间的联接程序。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速度加载到ANSYS structural mechanics或ANSYS ASAS有限元模型中。两种模拟间单元网格的差别由系统自动插值解决。

 
功能强大的建模和结果查询
 

ANSYS AQWA-GS(graphical supervisor)是程序的关键模块。其主要功能如下:

 

● 数据识别

● 自动网格产生

● 模型缩放

● 结果演示

● 强大的图形工具

● 输出到电子表格
 

● 函数处理,如节点RAOs

● 转换分析,如时域向频域的转换

● 包括前进速度的弯矩/剪力计算

● 分离力计算

● 在线指南/算例

● 分析的控制和监测

 
多体结构分析计算
 

ANSYS AQWA软件能够处理多达50个独立结构和50个互联结构的分析。独立结构充分考虑机械结构和流体的交互作用;互联结构计算包括连接处的刚度、摩擦和阻尼分析,如果结构连接处为管单元,可以进行完全和部分浸水的莫里森力的计算。


 
灵活的模型处理方式
 

对于大型浮体,ANSYS AQWA要求一个船形线描述。在辐射/衍射计算阶段,整个船体可以通过标准的菜单操作来完成仿真计算的模型离散化(并可用于后续的计算分析,如静态和动态的时域分析求解)。这是可以实现的几种方式之一。

对于船舶形状,有一个自动网格生成工具完成船形线(或偏移量)。


对于更常规的船舶模型,可以通过各种CAD系统导入或者由ANSYS DesignModeler工具直接来建立模型。这种几何模型包括生成的网格能够导入到新的ANSYS AQWA水动力衍射分析系统中。最为选择,适当的外部CAD几何模型可以直接导入到ANSYS AQWA中进行水动力衍射分析系统中。


 
集成的系统
 

ANSYS AQWA软件是一个用于水动力和系泊分析的集成系统,主要包含六大功能:

 

● 衍射/散射分析

● 包括锚链系统和其它物理连接的静态和动态初始稳定性分析

● 频域动力学分析

● 包含慢漂移的不规则波时域分析

● 具有大幅值的规则或不规则波的非线性时域分析

● 水动力载荷传递给结构有限元分析
 

 


 

对于耦合缆索动力学分析问题,软件提供一个可选模块用于锚链系统载荷和响应的静态和动态分析(包括频域和时域),特别在深水中计算结果更加准确。

 
多体水动力相互作用
 

ANSYS AQWA软件能够计算在水作用力下相邻船体结构之间的相互作用,即一个结构的运动对另一个结构运动的影响。这些结构可以是互联、缆索连接或者独立,一个典型的应用是屏蔽效应。相互作用中同时考虑前进速度的影响。


 
提供与Microsoft Excel的接口工具
 

安装ANSYS AQWA时添加Microsoft Excel接口工具,该工具通过接口函数直接读取所有ANSYS AQWA结果数据。这使得用户能够非常容易地撰写计算报告、显示图形以及自定义后处理数据。


 
外力载荷动态联接库
 

ANSYS AQWA具有通过动态联接库(DLL)施加用户定义的外力载荷功能。该功能用C或FORTRAN程序语言生成用户自己的动态库来计算结构基于时间、位置和(或)速度的力。同时在每一时间步定义附加质量矩阵来模拟惯性力。该计算可用多达100个整数参数和100个实数参数来控制,这些参数可以由用户输入然后传递到外部力程序。

该功能可用于分析如下过程:

 

● 动力定位系统

● 航向校正系统

● 拖船提供的牵引力

● 具有特殊性质的阻尼系统
 

● 两船靠近时船体间或船与海床间的吸引力

● 船体之间流动变速系统

● 波能系统中的能量计算

 
耦合缆索动力学
 

ANSYS AQWA软件采用杆单元对锚链模型进行独立或耦合的缆索动力学分析。该功能可以计算锚链的拖拽力、附件质量效应;特别是在深水环境中,锚链非常长的时候此计算显得尤为重要。耦合缆索动力学可用于静态(拖拽影响)分析和动力学分析,对于动力学响应分析可以计算时域问题和频域问题。频域求解速度非常快,用于确定是否需要进行缆索动力学分析。时域分析可以提供非常高的精度,相比需要更长的运行时间。对于更进一步的分析结果,每根锚链可以通过AQWA-GS(graphical supervisor)来图形显示拉伸和运动相关的详细信息。


 

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