ANSYS AQWA軟件入門與提高

中國水利水電出版社

【作者】主編高巍

【I S B N 】978-7-5170-6106-9

【責任編輯】楊元泓

【適用讀者群】科技

【出版時間】2018-01-09

【開本】16開

【裝幀信息】平裝（光膜）

【版次】第1版第1次印刷

【頁數】344

【千字數】525

【印張】21.5

【定價】￥75

【叢書】萬水ANSYS技術叢書

【備注信息】

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相關圖書

本書著眼于ANSYS AQWA軟件實際操作，在基本理論介紹基礎上對使用AQWA軟件進行浮體分析進行了介紹并輔以工程實例，力圖以一種全新的方式將海洋工程浮體分析工程實際與工程軟件使用結合起來并呈現給讀者。

本書共分6章，主要內容包括：主流分析軟件介紹、海洋工程浮體分體理論基礎、經典AQWA的建模、使用經典AQWA進行浮體分析、AQWA與Workbench、分析實例。

本書面向的目標讀者為從事海洋工程浮體分析工作，以及使用AQWA軟件的學生和工程技術人員。

本書配有資源文件，讀者可以到中國水利水電出版社網站和萬水書苑上免費下載，網址為http://www.waterpub.com.cn/softdown/和http://m.hzxbc.cn。

本書著眼于軟件實際操作，在淺顯易懂的理論介紹基礎上對使用海洋工程浮體分析軟件AQWA進行浮體分析進行了詳細介紹并輔以工程實例，力圖以一種全新的方式將海洋工程浮體分析工程實際與工程軟件使用結合起來并呈現給大家。

本書分為六章，主要內容包括：

第1章：主流分析軟件介紹。本章介紹了主要幾種主流的海洋工程浮體分析軟件的情況，比較了這幾種軟件的特點，著重介紹了AQWA軟件的發展歷史、主要功能以及運行界面等情況；

第2章：海洋工程浮體分析理論基礎。本章結合工程實際簡要介紹了海洋工程環境條件、流體動力學、耐波性與系泊定位分析理論并穿插介紹部分常用規范；

第3章：經典AQWA的建模。本章介紹了基于經典AQWA進行船體水動力模型建模與混合水動力模型建模的方法、主要流程以及部分建模技巧；

第4章：使用經典AQWA進行浮體分析。對經典AQWA的運行模式、命令卡片的含義等進行了解釋，并以一個實例說明使用經典AQWA進行浮體分析的主要流程與數據處理方法；

第5章：AQWA與Workbench。對基于Workbench進行AQWA水動力分析的運行模式和方法進行了介紹，并以一個實例說明使用Workbench界面進行浮體分析的主要流程與數據處理方法；

第6章：分析實例。以四個較為完整的實例對使用AQWA進行多體水動力分析、混合模型水動力計算分析、靠泊分析、單點FPSO系泊分析的主要流程與方法進行了介紹。

希望通過本書，能夠使初步接觸海洋工程浮體分析以及初次接觸AQWA軟件的朋友們能夠建立起浮體分析的基本概念與分析思路，快速地掌握軟件操作以及分析浮體問題的方法。

本書在編寫過程中參閱了大量同行專家的著作與科研成果，在此向他們表示感謝。

限于編者水平，本書難免出現錯誤與不當之處，懇請讀者提出寶貴意見，不吝賜教。

編者

2017年7月

前言

第1章主流分析軟件介紹 1
1.1 AQWA軟件簡介 1
1.1.1 發展歷史 1
1.1.2 軟件理論基礎與主要功能 1
1.1.3 運行界面 3
1.1.4 前處理 5
1.1.5 后處理 6
1.1.6 局限性 9
1.2 部分主流分析軟件介紹 9
1.2.1 WAMIT 9
1.2.2 MOSES 11
1.2.3 Hydrostar與Ariane 13
1.2.4 Sesam 16
1.2.5 OrcaFlex 18
1.3 軟件特點對比與發展趨勢 20
1.3.1 主要海洋工程軟件及其發展趨勢與
授權方式 20
1.3.2 浮體分析軟件功能對比 22
第2章海洋工程浮體分析理論基礎 23
2.1 海洋工程環境條件 23
2.1.1 主要設計環境條件 23
2.1.2 全球各主要海區的環境條件特點 30
2.1.3 風 38
2.1.4 波浪 42
2.1.5 流 55
2.1.6 設計水位 57
2.2 浮體載荷 58
2.2.1 風載荷 58
2.2.2 小尺度結構物上的波流載荷 60
2.2.3 浮體動力學方程 65
2.2.4 靜水力載荷 68
2.2.5 波浪載荷特性與計算理論適用范圍 69
2.2.6 波浪載荷的周期特征 70
2.2.7 波頻載荷與波頻運動 71
2.2.8 平均波浪力 75
2.2.9 低頻波浪載荷 77
2.2.10 高頻波浪載荷 79
2.2.11 大尺度結構物的流載荷 80
2.2.12 深吃水結構物的渦激運動 81
2.3 耐波性與系泊定位 83
2.3.1 頻域分析 83
2.3.2 時域分析 85
2.3.3 系泊系統與懸鏈線理論 86
2.3.4 耦合分析方法與張力分析理論 98
第3章經典AQWA的建模 99
3.1 船體模型建模方法 99
3.1.1 型線圖及量取 99
3.1.2 通過ANSYS APDL建立計算模型 102
3.1.3 通過AQWA-Ags Line Plan建立
計算模型 110
3.2 ANSYS APDL建立混合水動力模型 113
3.2.1 相關數據及建模準備 114
3.2.2 建模過程 116
第4章使用經典AQWA進行浮體分析 125
4.1 AQWA軟件內部規則、文件組成與輸入
文件 125
4.2 AQWA文件系統與運行模式 127
4.2.1 輸入輸出文件 127
4.2.2 經典AQWA的運行模式 127
4.3 JOB、TITLE、OPTIONS與RESTART 129
4.4 Data Category（DECK）用法與解釋 134
4.4.1 卡片1（Category1）定義節點 135
4.4.2 卡片2（Category2）ELM* 136
4.4.3 卡片3（Category3）MATE 142
4.4.4 卡片4（Category4）GEOM 143
4.4.5 卡片5（Category5）GLOB 144
4.4.6 卡片6（Category6）FDR* 146
4.4.7 卡片7（Category7）WFS* 149
4.4.8 卡片8（Category8）DRC* 155
4.4.9 卡片9（Category9）DRM* 156
4.4.10 卡片10（Category10）HLD* 158
4.4.11 卡片11（Category11）ENVR 162
4.4.12 卡片12（Category12）CONS 163
4.4.13 卡片13（Category13）
SPEC/WAVE 167
4.4.14 卡片14（Category14）MOOR 173
4.4.15 卡片15（Category15）STRT 183
4.4.16 卡片16（Category16）
TINT/LMTS/GMCH 184
4.4.17 卡片17（Category17）HYDC 188
4.4.18 卡片18（Category18）PROP 189
4.4.19 卡片19（Category19）ENLD 194
4.5 工作船的水動力計算 195
4.5.1 數據輸入 195
4.5.2 數據結果后處理與分析 198
4.5.3 阻尼修正 203
4.6 給定海況下工作船的頻域運動分析 204
4.6.1 數據輸入 204
4.6.2 數據結果后處理與分析 206
4.7 工作船時域系泊分析 211
4.7.1 風流力系數的定義 211
4.7.2 系泊系統布置 213
4.7.3 編寫運行文件 214
4.7.4 程序運行與結果后處理 217
第5章 AQWA與Workbench 225
5.1 分析流程與船體模型建模 225
5.1.1 界面組成與基本分析流程 225
5.1.2 模型的建立 227
5.2 水動力計算 237
5.2.1 參數設置 237
5.2.2 水動力計算與結果處理 245
5.3 頻域運動分析 252
5.3.1 參數設置 252
5.3.2 頻域分析與結果處理 255
5.4 時域系泊分析 256
5.4.1 參數設置 256
5.4.2 時域分析與結果處理 267
第6章分析實例 276
6.1 多體耦合分析示例 276
6.1.1 圓柱與方駁多體耦合分析建模 276
6.1.2 圓柱與方駁多體耦合分析計算 283
6.2 半潛鉆井船的運動分析 286
6.2.1 拖曳力線性化 286
6.2.2 參數設置 287
6.2.3 拖曳力線性化及其影響 288
6.2.4 給定海況頻域運動分析 293
6.3 工作船靠幫系泊分析 295
6.3.1 系泊與護舷布置 295
6.3.2 多體耦合模型的建立 297
6.3.3 靠泊分析模型的建立 299
6.3.4 時域耦合分析結果處理 304
6.4 內轉塔單點FPSO的系泊分析 308
6.4.1 基本數據與風流力系數 308
6.4.2 文件設置與預張力計算 315
6.4.3 系泊系統整體剛度 321
6.4.4 掃掠分析與工況設置 323
6.4.5 文件設置 325
6.4.6 計算結果處理與分析 328
命令查詢索引 332
后記 336
參考資料 337