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基于AQWA的游艇水动力分析方法-机械制造论文基于AQWA的游艇水动力分析方法撰文/ 广东海洋大学工程学院黄斯慧吕鸿冠黄技李志安利用海洋工程水动力分析软件AQWA，在线性波浪条件下对一艘游艇进行水动力分析，得到该游艇在不同海浪入射方向上的转动力矩及船体外板应力的时域变化规律，为游艇的前期设计及建造过程提供一种思路。
一、引言游艇是一种新型的高级水上娱乐消费品，它集日常居家、海上观光和休闲娱乐等功能于一身，满足个人及家庭享受生活的需要。
我国的游艇产业发展只有十几年，相对欧美等发达国家，我国的游艇建造技术仍然处于相对落后的阶段。
但是，随着我国经济的迅猛发展，游艇产业形势日益乐观，特别是对于富裕阶层的消费者，游艇已经成为必不可少的娱乐消费品。
由于游艇是一种较新的海上航行器，目前大部分船舶建造规范仍然不涉及游艇领域。
直到近几年，中国船级社CSS 颁布了《游艇入级与建造规范》等文件，才让游艇的建造过程相对规范化。
但是，由于游艇结构的特殊性及功能的定制性，当面对广大消费者的独特设计需求时，游艇的结构强度与航行性能一直困扰着游艇工程师。
因此，寻找一种新的计算游艇水动力性能的方法对我国的游艇产业的发展及游艇的安全性能有巨大的现实意义。
二、AQWA 简介AQWA 是一款海洋工程水动力性能的计算软件，在日常的生产设计中，AQWA 主要用于满足各种结构流体动力学特性评估相关分析的需求。
AQWA 的分析范围从桅、桁到FPSOs，从TLPs 到半潜水系统，从停泊系统到救生系统，从渔船到大型船舶以及结构与流体间交互作用。
AQWA 的计算模块覆盖流体分析的全部范围：AQWA-LINE 主要用于分析流体的衍射、辐射（包括浅水效应）；AQWA-FER 主要用于分析具有随机波的频域；AQWA-DRIFT 主要用于分析具有随机波（包括慢漂流）的时域；AQWA-NAUT 主要用于分析具有宽大波的非线性时域；AQWA-LIBRIUM 主要用于分析包括停泊线的静动稳定性。
悬链线构件的有限元方法王瀚;解德【摘要】The catenary component is widely applied on ships and ocean engineering structures. Whether it is for the mooring line of dockside ships, the anchor moored positioning, or various mooring structures with different deep-sea catenary structures (such as deep-sea flexible risers, deepwater mooring systems, deep-sea steel catenary risers, etc.), as well as the mooring force response of the entire structure are of par-ticular significance. To be more specific, the catenary component in the mooring system is obviously a non-linear structure geometrically, while the accuracy of the stress analysis of the catenary is particularly impor-tant. The stiffness matrix and node force vector of the catenary element can be gained based on the flexibili-ty matrix obtained from static analytical solutions of the catenary. Finally, the catenary element is estab-lished by using the UEL (User Defined Element) from commercial finite element software ABAQUS. The re-sult is seen to be fully consistent with the analytical solution and the experimental results. In brief, it induc-es creativity to the direct calculation method of solving various complex catenary component problems.%悬链线构件在船舶与海洋工程中是广泛存在的一种结构,无论是船舶码头旁靠、锚泊定位中的系泊线,还是各种系泊结构物中各种深海悬链线结构(如深海柔性立管、深海锚泊系统、复合材料悬链线立管等)的系泊力响应,对整个结构物都显得非常重要.其中,由于悬链线构件具有很强的几何非线性,其受力分析的精度对其运动响应的分析尤为重要.根据悬链线构件静力分析,得到悬链线单元的柔度矩阵,从而进一步推导出悬链线单元的刚度矩阵和单元节点力向量,最后以商业有限元软件ABAQUS的用户自定义单元(UEL)为工具,开发出悬链线单元.结果显示:运用此单元得到的简单悬链线结构的数值解与解析解完全一致,同时也基本符合实验结果,为解决各种复杂悬链线构件问题的直接计算法提供了一种新的思路.【期刊名称】《中国舰船研究》【年(卷),期】2015(010)006【总页数】5页(P34-38)【关键词】系泊系统;悬链线单元;几何非线性;实验验证【作者】王瀚;解德【作者单位】华中科技大学船舶与海洋工程学院,湖北武汉 430074;华中科技大学船舶与海洋工程学院,湖北武汉 430074;船舶与海洋水动力湖北省重点实验室,湖北武汉 430074;高新船舶与深海开发装备协同创新中心,上海 200240【正文语种】中文【中图分类】U66321世纪是海洋的世纪，海洋中蕴含了大量的资源，如今海洋开发正在向深海发展［1］。
旁靠系泊油船水动力相互作用分析
付强;王宏伟;解德
【期刊名称】《船海工程》
【年(卷),期】2012(041)004
【摘要】为了研究多浮体水动力相互作用下的波浪载荷和船体响应,针对旁靠系泊的穿梭油船与FPSO进行模拟计算.其中二阶波浪力采用近场方法求解.计算分析发现,由于屏蔽效应的影响,穿梭油船上的波浪绕射力受水动力相互作用的影响较大,平均二阶波浪漂移力在波频的高频段受水动力相互作用影响显著,在低频段几乎不受影响,而附加质量和辐射阻尼以及船体响应的RAO受影响则较小.另外,随着穿梭油船与FPSO相对距离的小范围变化,水动力相互作用的影响并没有太大的差别.【总页数】5页(P16-20)
【作者】付强;王宏伟;解德
【作者单位】华中科技大学船舶与海洋工程学院,武汉430074;哈尔滨工程大学深海工程技术研究中心,哈尔滨150001;华中科技大学船舶与海洋工程学院,武汉430074
【正文语种】中文
【中图分类】U674.13
【相关文献】
1.基于有限元的25000吨成品油船船体拖带及系泊支撑结构强度分析 [J], 顾俊
2.不同系泊模式LNG旁靠超大型FSRU系泊系统设计及水动力性能分析 [J], 谷家
扬;章培;彭贵胜;李文贺;杨利春;郭小天
3.基于AQWA的旁靠油轮水动力相互作用研究 [J], 刘元丹;熊治国;刘敬喜;解德
4.LNG燃料加注船旁靠系泊领域专利技术分析 [J], 卢冬冬;吴洁;姚潇
5.LNG旁靠FSRU码头系泊的水动力性能试验研究 [J], 齐奎利;赵亚坤;刘磊;甘少炜;罗肖锋;田新亮
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第38卷第05期2017年05月中国水运ZhongGuoShuiYunVol.38No.05May.2017随着世界经济的不断发展，人们收入的不断增加，海上旅游业不断兴旺，旅游船队的规模不断地增大，内河与海上的旅游观光人数越来越多，乃至到现在，海上旅游已经成为了欧洲以及亚洲人的一种时尚。
在豪华游轮发展的同时，其系泊系统在安全中占据了比较重要的一部分，豪华游轮的系泊系统是船舶停靠和港口设计需要考虑的重要问题之一。
国内对于船舶码头系泊的研究相对较晚，始于20世纪年代90后期，主要采用了物理模型试验、数值模拟的方法对影响船舶系缆力的海洋动力因素、船舶因素进行了相关研究。
本文应用多体水动力学软件AQWA ，针对码头与大型游船组成的靠帮系泊系统，基于三维势流理论，在考虑船和码头间水动力相互作用的情况下，计算靠帮系泊时船舶所受到的波浪载荷，并与不考虑船和码头水动力相互作用的计算结果进行对比分析。
1计算流程及理论基础本文采用ANSYS 中的AQWA 模块进行计算，首先通过AN⁃SYS 软件进行建模，然后生成DAT 文件，导入AQWA 中进行水动力分析。
AQWA-LINE 通过数值求解以下运动方程，计算客船在规则波作用下的响应，即RAOs(幅值响应算子)，见式(1)：()()()()()w w w w w F X Ks X C X Ma X Ms =+++×××（1）式中:S M ——为结构质量矩阵；a M ——为水动力附加质量矩阵；C ——为系统线性阻尼矩阵；s K ——系统总刚度矩阵；F ——系统所受的波浪力(单位波高)；X ——幅值响应算子(Raos )；w ——为入射规则波频率。
2大型游船码头系泊系统模型2.1大型游船主尺度参数码头系泊游船的主尺度参数如表1所示。
码头的主尺度参数如表2所示。
根据游船船型值建立船体和码头面域模型并划分网格，船舶及码头示意图如图1所示。
2.2码头系泊缆及护舷布置本文研究的对象游船码头系泊共有8根系缆绳，其中船艏缆和船尾缆各两根，船中横缆四根交叉进行系泊。
基于AQWA的自升式钻井平台水动力响应分析张大朋;白勇;张彩悦;朱克强【摘要】由于海洋环境变化的多样性,自升式钻井平台在风、浪、流联合作用下的动力学响应是十分复杂的.参照某自升式钻井平台具体参数,结合该平台在位运行时的具体过程,综合考虑风、浪、流等环境荷载作用和系泊系统的布局形式,利用ANSYS/AQWA模块建立了平台的水动力分析模型,对平台的系泊特性进行了水动力响应分析,得到了系泊缆索不同预张力工况下的平台主体六个自由度的动力学运动响应特性.结合仿真结果对该平台系泊工况下的水动力特性进行了频域和时域的初步分析研究.计算分析所得结论对具体工程实践有一定的指导意义.【期刊名称】《石油工程建设》【年(卷),期】2019(045)004【总页数】7页(P33-39)【关键词】自升式钻井平台;水动力响应;系泊系统;运动响应;AQWA【作者】张大朋;白勇;张彩悦;朱克强【作者单位】浙江大学建工学院,浙江杭州 310058;浙江大学建工学院,浙江杭州310058;山东师范大学数学与统计学院,山东济南 250358;宁波大学海运学院,浙江宁波 315211【正文语种】中文1 概述在海洋石油资源的勘探开发中，自升式钻井平台以其适应能力强、工作稳定性好的优点而得到普遍的应用[1-2]。
自升式钻井平台经拖轮拖至作业区域后需系泊定位才能放下桩腿，系泊系统是海上浮式结构不可或缺的组成部分，直接关系到此浮式结构能否正常作业。
掌握在波浪、海流、重力和风等复杂海洋环境载荷的作用下自升式钻井平台的运动响应规律及系泊缆绳的系泊张力变化规律，对于实际海洋工程开发有着十分重要的意义。
关于浮式结构的系泊系统在环境力作用下的运动及其系泊荷载的计算，国内外都做了大量的研究工作[3-6]。
系泊时系泊缆索与平台主体发生刚柔耦合作用。
各个系泊缆索与海洋平台在动力响应上也是相互耦合的，而整个系泊系统的强非线性增加了解决这一耦合问题的难度。
因此，研究自升式钻井平台在恶劣海洋环境作用下的运动性能对于保障平台全寿命安全服役具有重要意义。
基于AQWA的游艇耐波性数值模拟
吕鸿冠;黄技;黄斯慧
【期刊名称】《上海船舶运输科学研究所学报》
【年(卷),期】2016(039)004
【摘要】舒适性是游艇设计者最关注的性能之一,而游艇在环境载荷作用下的横摇、纵摇及垂荡运动响应直接影响到游艇的稳定性和舒适性.对此,利用海洋工程水动力
计算软件AQWA对一款小型游艇的相关数据进行计算,得到环境载荷作用下游艇各自由度的运动响应.分析结果表明,该游艇的运动响应幅值稳定在合理的范围内,基本能满足日常的使用要求.
【总页数】5页(P22-25,48)
【作者】吕鸿冠;黄技;黄斯慧
【作者单位】广东海洋大学海洋工程学院,广东湛江524088;广东海洋大学海洋工
程学院,广东湛江524088;广东海洋大学海洋工程学院,广东湛江524088
【正文语种】中文
【中图分类】U662.3
【相关文献】
1.基于AQWA的游艇水动力分析方法 [J], 黄斯慧;吕鸿冠;黄技;李志安;
2.基于AQWA的LNG运输船耐波性数值仿真计算 [J], 王炳飞;柯林;王力;
3.基于AQWA的游艇水动力分析方法 [J], 黄斯慧; 吕鸿冠; 黄技; 李志安
4.基于AQWA的某大型船舶耐波性响应分析 [J], 黄黎慧;侯远杭
5.基于AQWA的某大型船舶耐波性响应分析 [J], 黄黎慧;侯远杭
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海洋工程水动力学及aqwa应用1 简介海洋工程水动力学是研究海洋中液体运动规律和影响力的学科，它不仅仅是一个理论性的学科，也是一个应用性较强的学科。
在海洋工程领域中，水动力学研究工作的主要目标是研究海洋强度、流场、波浪、水下声信道等，以及海工结构与海洋环境的相互作用，以此为基础研究规划、设计、施工、运行、维护和维修等方面的问题。
AQWA 是由挪威DNVGL公司开发的专门用于海洋结构物流体动力学分析的软件，广泛适用于海洋油气平台、海底管线、风电机组、船舶和海洋测量等领域。
2 海洋工程水动力学的研究内容（1）海洋流动特性海水在海洋中的运动分为垂向流和水平流。
海洋流动的研究，既包括整体大尺度的海洋环流系统，也包括一些中、小尺度的局部流动现象。
其中，水平流主要为海浪和海流两大因素，而垂向流主要是温度和盐度的分布变化。
（2）海浪动力学海浪是海洋中的常见自然现象之一，其主要由风产生。
海浪对于海洋工程结构物产生的作用不容忽视，主要表现为浪力和浪荷载的影响，对于海洋工程的稳定性、强度和安全性有着重要的影响。
（3）海底土壤-结构物相互作用海底土壤和海洋结构物之间的相互作用涉及到水动力学流场、海底土壤力学、海洋结构物动力学和施工工艺等许多学科领域。
这种相互作用对于海洋工程结构物的修建、维护和使用都存在着重要的影响。
3 AQWA的使用AQWA软件是海洋工程水动力学分析的重要工具，它通过物理、数学仿真等方式，进行了更为全面、细致的分析，不仅可以直接获取各种结构物的运动、应力、负荷变化等参数，还可以预测结构物与水流、波浪、岸边以及海底土壤的相互作用过程。
它在海洋工程的规划和设计阶段能够给予科学的参考和帮助，使得海洋工程在建设和运营过程中更加稳定和舒适，同时大大提高了海洋工程的经济效益和环境效益。
4 总结随着科技的不断发展和进步，人们对于海洋工程水动力学的研究内容和深度也在不断扩展。
海洋工程水动力学是研究海洋工程及其环境相互作用的重要学科，也是海洋能力的重要组成部分。
基于AQWA的码头船舶系泊模拟设计
张健博
【期刊名称】《今日自动化》
【年(卷),期】2022()5
【摘要】在国际物流中,码头作为联系贸易的重要水陆交通枢纽,是为船舶提供停靠装卸货物的必要场所。
码头的技术问题其中之一是系泊方式的选择,设计一个合理的系泊方案对船舶和码头的安全都十分重要。
对一艘排水量为45000t的散货船的系泊状态进行分析,使用AQWA软件,在三维势流理论的支持下,选择理想环境对船舶系泊方案进行模拟设计。
主要研究内容为:建立船舶和码头模型,使用AQWA频域分析模块对船舶的水动力性能进行分析;码头系泊船舶时域耦合分析。
设计两种不同的系泊方案,比较两种方案下船舶自由度的运动响应和系泊缆张力的变化情况,确定适合的系泊方案。
【总页数】3页(P107-109)
【作者】张健博
【作者单位】江苏科技大学
【正文语种】中文
【中图分类】U653.2
【相关文献】
1.基于AQWA的大型LNG船码头系泊分析
2.基于AQWA的FPSO系泊系统响应数值模拟
3.基于AQWA的大型游船码头系泊水动力性能分析
4.基于大型船舶操纵
模拟器的油轮码头系泊安全研究5.基于AQWA的集装箱船舶装卸作业系泊响应分析
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