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內(nèi)容簡介

　　本書著眼于ANSYS AQWA軟件的實(shí)際應(yīng)用，通過典型實(shí)例來介紹AQWA軟件的高級功能與工程應(yīng)用，可以同《ANSYS AQWA軟件入門與提高》一書配合使用。本書主要內(nèi)容包括：為讀者介紹使用AQWA進(jìn)行海上結(jié)構(gòu)物拖航分析的流程和基本方法；軟鋼臂單點(diǎn)系泊FPSO分析，使讀者了解和熟悉支座部件的建模特點(diǎn)，了解使用AQWA進(jìn)行軟鋼臂單點(diǎn)系泊FPSO的基本分析方法和流程；張力腿平臺整體性能分析，使讀者了解、熟悉張力腿（Tether）部件的建模方法，了解使用AQWA進(jìn)行張力腿平臺整體性能的基本方法和流程；對利用Fortran編譯動態(tài)鏈接庫文件（dll）以及使用Python調(diào)用外部函數(shù)進(jìn)行分析的方法、流程進(jìn)行了介紹，并輔以例子以幫助理解；對用AQWA Wave及Workbench實(shí)現(xiàn)波浪載荷傳遞的流程和方法進(jìn)行了簡單介紹，并輔以例子以增強(qiáng)理解；對AQWA AQL實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理的方法和流程進(jìn)行了介紹，對使用AQWA Flow進(jìn)行流場關(guān)注點(diǎn)數(shù)據(jù)提取進(jìn)行了介紹，并對經(jīng)典AQWA以及Workbench AQWA的批處理進(jìn)行了介紹；介紹了駐波抑制單元VLID的使用、考慮航速影響的水動力分析以及內(nèi)部艙室功能的應(yīng)用。本書各章例子涵蓋經(jīng)典AQWA和Workbench界面，以適應(yīng)用戶不同的軟件使用習(xí)慣。本書面向的目標(biāo)讀者為從事海洋工程浮體分析工作以及使用AQWA軟件的學(xué)生和工程技術(shù)人員。

作者簡介

　　高巍，男，本碩就讀于天津大學(xué)船舶與海洋工程專業(yè)，資深海洋工程浮體工程師，長期從事海上浮式結(jié)構(gòu)物設(shè)計、性能分析、系泊分析與安裝分析工作，《ANSYS AQWA軟件入門與提高》與《Bentley MOSES軟件入門與應(yīng)用》主編。董璐，女，本碩就讀于天津大學(xué)船舶與海洋工程專業(yè)，資深海洋工程結(jié)構(gòu)工程師，長期從事海上固定結(jié)構(gòu)物結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析工作，《ANSYS AQWA軟件入門與提高》與《Bentley MOSES軟件入門與應(yīng)用》聯(lián)合作者。

圖書目錄

前言

第1章結(jié)構(gòu)物拖航運(yùn)輸分析 1
1.1 基本分析內(nèi)容和分析流程 1
1.2 輸入數(shù)據(jù)和假設(shè)條件 2
1.2.1 設(shè)計環(huán)境條件 2
1.2.2 拖航貨物信息 5
1.2.3 運(yùn)輸駁船信息與型線模型 6
1.3 重量分布計算 9
1.3.1 駁船艙室分布 9
1.3.2 重量分布計算 9
1.4 水動力分析 11
1.5 拖航阻力計算 15
1.6 頻域運(yùn)動分析 19
1.6.1 建立計算模型 19
1.6.2 運(yùn)動幅值極值估計 21
1.6.3 AGS給出的極值對應(yīng)的極值水平 23
1.6.4 運(yùn)動加速度結(jié)果統(tǒng)計 24
1.6.5 貨物載荷 26
1.7 總縱彎矩/剪力 28
1.8 經(jīng)典AQWA小結(jié) 38
1.9 Workbench界面建模與計算 38
1.9.1 建立幾何模型 38
1.9.2 水動力計算 45
1.9.3 環(huán)境載荷靜力計算 47
1.9.4 頻域運(yùn)動分析 49
1.9.5 關(guān)于總縱彎矩/剪力計算 53
1.10 Workbench AQWA小結(jié) 53
練習(xí) 54
第2章軟鋼臂單點(diǎn)系泊FPSO 55
2.1 輸入數(shù)據(jù)和假設(shè)條件 55
2.1.1 目標(biāo)FPSO船體信息 55
2.1.2 軟鋼臂系統(tǒng)信息 56
2.1.3 環(huán)境條件 57
2.1.4 環(huán)境條件方向組合 57
2.2 船體模型的建立與水動力試算 58
2.2.1 生成船體水動力計算模型 58
2.2.2 橫搖阻尼修正 59
2.3 支座部件的建立 61
2.3.1 支座類型與組成 62
2.3.2 模型修改與平衡位置計算 66
2.4 水動力計算 69
2.4.1 二階淺水效應(yīng) 69
2.4.2 水動力計算 70
2.5 系泊與載荷計算 75
2.5.1 工況 75
2.5.2 主要輸出結(jié)果 75
2.5.3 風(fēng)流力系數(shù) 75
2.5.4 位移-恢復(fù)力曲線 81
2.5.5 耦合分析 83
2.5.6 結(jié)果整理 86
2.6 經(jīng)典AQWA小結(jié) 93
2.7 Workbench界面建模與計算 93
2.7.1 幾何模型 93
2.7.2 水動力計算設(shè)置 97
2.7.3 耦合計算模型設(shè)置 101
2.8 Workbench AQWA小結(jié) 110
練習(xí) 111
第3章張力腿平臺整體運(yùn)動性能分析 112
3.1 基本分析內(nèi)容和分析流程 112
3.2 輸入數(shù)據(jù)和假設(shè)條件 113
3.3 船體模型的建立與張力腿系統(tǒng)等效剛度 115
3.4 水動力計算 123
3.4.1 建立面元模型 123
3.4.2 新建模型并重新讀取水動力文件 125
3.4.3 流場波面關(guān)注點(diǎn) 128
3.5 水動力分析結(jié)果 129
3.5.1 運(yùn)動RAO 129
3.5.2 平均漂移力 133
3.6 Tether單元命令解釋 134
3.6.1 Tether單元的坐標(biāo)系 134
3.6.2 Tether單元定義命令 135
3.7 靜態(tài)分析 141
3.7.1 預(yù)張力平衡計算文件 141
3.7.2 環(huán)境條件作用下的平衡位置 142
3.7.3 靜態(tài)重心下沉與張力腿平面
回復(fù)力曲線 144
3.8 時域耦合分析與分析結(jié)果 148
3.8.1 時域耦合分析模型文件 148
3.8.2 基本計算結(jié)果 149
3.9 甲板氣隙 156
3.10 張力腿張力RAO 161
3.11 經(jīng)典AQWA小結(jié) 163
3.12 Workbench界面的建模與計算 164
3.12.1 建立幾何模型 164
3.12.2 水動力參數(shù)設(shè)置 170
3.12.3 耦合分析模型與靜平衡計算 178
3.13 Workbench AQWA小結(jié) 184
練習(xí) 185
第4章 User Force 186
4.1 調(diào)用Fortran編譯的dll文件 186
4.2 Fortran User Force代碼形式 187
4.3 Fortran User Force示例 189
4.4 調(diào)用Python外部函數(shù)的流程 197
4.5 Python外部函數(shù)的主要功能 199
4.6 Python外部函數(shù)示例 200
第5章波浪載荷傳遞 203
5.1 AQWA Wave波浪載荷傳遞 203
5.2 Workbench中的波浪載荷傳遞 213
第6章 AQL、Flow與批處理 219
6.1 AQL安裝方法 219
6.2 AQL的基本命令和功能 222
6.3 AQL的報錯信息 225
6.4 AQL的應(yīng)用 226
6.5 AQL的局限性 228
6.6 AQWA Flow 228
6.7 AQWA的批處理運(yùn)行 231
第7章特殊功能 233
7.1 駐波抑制單元VLID 233
7.2 航速的影響 241
7.3 液艙晃蕩 246
7.3.1 建立幾何模型 246
7.3.2 水動力計算設(shè)置 248
7.3.3 結(jié)果分析對比 251
附錄A 警告/報錯信息與基本解決方式 256
附錄B VLCC型值 261
附錄C Workbench目前支持的AQWA功能 263
附錄D 基本理論 265
D.1 質(zhì)量-阻尼-彈簧系統(tǒng) 265
D1.1 無外界激勵 265
D1.2 簡諧激勵 265
D1.3 動力響應(yīng)主導(dǎo)載荷 266
D1.4 幅值響應(yīng)算子RAO 267
D.2 六自由度運(yùn)動方程 267
D.3 靜水剛度 269
D.4 環(huán)境條件 269
D4.1 規(guī)則波 269
D4.2 不規(guī)則波 270
D4.3 流速 272
D4.4 風(fēng) 272
D.5 波浪載荷的周期特征 274
D.6 波頻運(yùn)動與極值推斷 275
D.7 低頻波浪載荷 276
D.8 高頻波浪載荷 278
D.9 總縱彎矩/剪力 279