ANSYS AQWA軟件入門與提高

本書著眼于軟件實際操作，在淺顯易懂的理論介紹基礎(chǔ)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(jié)合起來并呈現(xiàn)給大家。

本書分為六章，主要內(nèi)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(fā)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(chǔ)。本章結(jié)合工程實際簡要介紹了海洋工程環(huán)境條件、流體動力學(xué)、耐波性與系泊定位分析理論并穿插介紹部分常用規(guī)范；

第3章：經(jīng)典AQWA的建模。本章介紹了基于經(jīng)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(jīng)典AQWA進行浮體分析。對經(jīng)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(jīng)典AQWA進行浮體分析的主要流程與數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(xiàn)錯誤與不當(dāng)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(fā)展歷史 1
1.1.2 軟件理論基礎(chǔ)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(fā)展趨勢 20
1.3.1 主要海洋工程軟件及其發(fā)展趨勢與
授權(quán)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(chǔ) 23
2.1 海洋工程環(huán)境條件 23
2.1.1 主要設(shè)計環(huán)境條件 23
2.1.2 全球各主要海區(qū)的環(huán)境條件特點 30
2.1.3 風(fēng) 38
2.1.4 波浪 42
2.1.5 流 55
2.1.6 設(shè)計水位 57
2.2 浮體載荷 58
2.2.1 風(fēng)載荷 58
2.2.2 小尺度結(jié)構(gòu)物上的波流載荷 60
2.2.3 浮體動力學(xué)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(jié)構(gòu)物的流載荷 80
2.2.12 深吃水結(jié)構(gòu)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(tǒng)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(jīng)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(guān)數(shù)據(jù)及建模準備 114
3.2.2 建模過程 116
第4章 使用經(jīng)典AQWA進行浮體分析 125
4.1 AQWA軟件內(nèi)部規(guī)則、文件組成與輸入
文件 125
4.2 AQWA文件系統(tǒng)與運行模式 127
4.2.1 輸入輸出文件 127
4.2.2 經(jīng)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(jié)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(shù)據(jù)輸入 195
4.5.2 數(shù)據(jù)結(jié)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(shù)據(jù)輸入 204
4.6.2 數(shù)據(jù)結(jié)果后處理與分析 206
4.7 工作船時域系泊分析 211
4.7.1 風(fēng)流力系數(shù)的定義 211
4.7.2 系泊系統(tǒng)布置 213
4.7.3 編寫運行文件 214
4.7.4 程序運行與結(jié)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(shù)設(shè)置 237
5.2.2 水動力計算與結(jié)果處理 245
5.3 頻域運動分析 252
5.3.1 參數(shù)設(shè)置 252
5.3.2 頻域分析與結(jié)果處理 255
5.4 時域系泊分析 256
5.4.1 參數(shù)設(shè)置 256
5.4.2 時域分析與結(jié)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(shù)設(shè)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(jié)果處理 304
6.4 內(nèi)轉(zhuǎn)塔單點FPSO的系泊分析 308
6.4.1 基本數(shù)據(jù)與風(fēng)流力系數(shù) 308
6.4.2 文件設(shè)置與預(yù)張力計算 315
6.4.3 系泊系統(tǒng)整體剛度 321
6.4.4 掃掠分析與工況設(shè)置 323
6.4.5 文件設(shè)置 325
6.4.6 計算結(jié)果處理與分析 328
命令查詢索引 332
后記 336
參考資料 337

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2. ANSYS Workbench在壓力容器分析中的應(yīng)用與技術(shù)評論 [欒春遠 編著]
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7. Altium Designer 20 電路設(shè)計案例教程 [主編 王靜 謝蓉]
8. 計算機應(yīng)用基礎(chǔ)（Windows 10+Office 2016） [主編 陽曉霞 譚衛(wèi)]
9. Python程序設(shè)計與應(yīng)用 [主編 張廣淵]
10. Office 2010辦公自動化高級應(yīng)用實例教程（第二版） [主編 謝海燕 吳紅梅 陳永梅]
11. Office高級應(yīng)用項目式教程 [主編 李觀金 林龍健 王靜]
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13. 計算機應(yīng)用技能教程——全國計算機等級考試一級MS Office 2010 [主編 石鐵峰 王祖?zhèn)? 宋家慧]
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16. 辦公軟件高級應(yīng)用 [主 編 闕清賢 黃詮]
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18. MSC Nastran動力分析指南（第二版） [李保國 黃曉銘 裴延軍 李偉 ]
19. 計算機應(yīng)用基礎(chǔ)情景化教程（Windows 7+Office 2010）（第二版） [主編 王宏斌 張尼奇 王鋒]
20. 計算機一級MS Office全真模擬手冊（第二版） [主編 張建軍 李瑛 王鋒]
21. 計算機應(yīng)用基礎(chǔ)（Windows 7+Office 2010） [主編 張曉琪 唐天國]
22. 計算機應(yīng)用基礎(chǔ)實訓(xùn)與習(xí)題指導(dǎo)（Windows 7+Office 2010） [主編 唐天國 曾慶勇]
23. Altium Designer 17電路設(shè)計案例教程 [主編 王靜]
24. MSC Adams 多體動力學(xué)仿真基礎(chǔ)與實例解析（第二版） [湯滌軍 張躍 編著]
25. ANSYS APDL參數(shù)化有限元分析技術(shù)及其應(yīng)用實例（第二版） [李占營 闞川 等編著]
26. 基于ANSYS的復(fù)合材料有限元分析和應(yīng)用 [李占營 闞川 張承承 編著]
27. 計算機導(dǎo)論（基于Windows 7+Office 2010）（第二版） [主編 柳青]
28. 全國計算機等級考試一級MS Office教程及實訓(xùn)指導(dǎo) [主編 張心越 劉玉芳 邢怡]
29. ANSYS Icepak進階應(yīng)用導(dǎo)航案例 [王永康　張義芳　編著]
30. Web服務(wù)器群集 [主編　肖睿　翟慧　郭峰]