AQWA

摘要： 针对悬链锚腿系泊(CALM)单点系泊系统实例,利用稳定性理论和时域仿真方法进行研究。首先对在风、浪、流作用下的单点系泊(SPM)系统进行动态稳定性分析,并使用时域仿真验证动稳性分析的有效性,接着重点研究何种风浪流组合容易使系统产生鱼尾运动,分析鱼尾运动的危害,提出并验证拖轮协助和油船螺旋桨倒车阻止鱼尾运动的可行性,最后对这2种方法相关参数进行敏感性分析。在实际工程中,通过对遭遇的环境荷载的判断,可以有效地预测鱼尾振荡的可能性,以及时采取可靠措施。

摘要： 深海潜标可用于长期连续地监测海洋环境,是海底观测网的无线固定网的组成部分。通过AQWA软件对采用吊放式的深海潜标进行时域模拟,考虑2000m水深的南海环境,以及波浪、海流的影响,模拟得到潜标布放和回收过程中设备和浮球的水平、垂向位移和速度,以及缆绳张力等数据,为潜标的深海试验提供依据。

摘要： 为了解决现阶段可再生能源利用的问题,实现深海风能的有效利用,针对设计出的OC3-Hywind 5MW Spar型浮式平台基础部分在风浪流荷载下的稳定性问题进行研究。利用ANSYS中的水动力模块(AQWA)分别对结构进行频域以及时域耦合运动响应仿真模拟,比较分析了不同工况下浮式结构各个自由度下的运动响应值,以及配重块在系泊不同位置处对结构运动响应值及系泊力的影响情况。结果表明:在不同工况作用下的浮式结构在纵摇自由度方向上的运动响应极值主要受风荷载影响,随着风速增大,响应极值也随之增大,在其他自由度上的响应极值受风、浪荷载影响较小;改变配重块在系泊缆上的悬挂位置对浮式基础在纵摇和首摇自由度方向的运动有着显著影响,并且随着配重块距离锚固点越近,响应值越大,越不利于浮式基础的稳定;未悬挂配重块的系泊力高于悬挂了配重块的系泊力,随着配重块悬挂位置离锚固点越远,系泊力越小,越能保证浮式基础在恶劣海况条件下的稳定性。

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。

摘要： 为实现海洋浮标持续稳定发电这一目标,本文提出了一种布放于浮标下的主动共振浮力摆式波浪能发电装置。该装置与海洋浮标相结合,调整其配重位置可实现多海况共振高效发电,为海洋浮标提供充足可靠的电力;发电装置主体除摆体外其他运动部件不与海水接触,可避免海水冲击和腐蚀,同时还可有效阻止水生物的附着;摆体工作时淹没在海水中,其吸收波浪转换能量的过程也间接减少了波浪对浮标的冲击和破坏。本文通过对摆体运动规律和受力的理论分析,探究了装置共振调节的原理。使用AQWA软件建立简化后的摆体模型,分析淹深和重心位置对其水动力特性的影响。仿真结果证明:两个参数都能改变装置的水动力特性,其中重心位置影响更为明显,该研究可为提高实海况下浮力摆式波浪能发电装置的发电效率提供理论支持。

摘要： 针对水下机器人(remote operated vehicle,ROV)抗流性能弱,且在急流条件下开展水下检测难度大等问题,设计了一套由ROV、抱缆装置、张紧型锚缆系统,以及声呐设备组成的水下检测系统方案,使其适用于急流条件下水下结构物施工质量和健康状态的检测.采用AQWA软件计算得到多种工况下水下检测系统的运动响应,分析相关设计参数对系统的水动力性能的影响规律.结果表明:在来流角度小于20°的急流条件下,所提出的水下检测系统方案可保证ROV及声呐设备工作的稳定性,满足水下检测的相关技术指标及要求.

摘要： 在海上风机吊装作业过程中,环境荷载和对接速度对起重船和风机的运动影响较大。为降低施工时的安全风险,文中使用基于三维势流理论的海洋工程软件AQWA,建立“长大海升”号起重船和5 MW风机耦合模型,设置两段式悬链线系泊系统,研究环境荷载和对接速度对起重船和风机运动响应的影响。结果显示,起重船应避免在最大运动对应波浪频率范围下施工;船舶应尽量在顺浪或迎浪中施工;对接时风机垂荡运动和风机与基础的碰撞力受对接速度和海浪周期的影响显著。

摘要： 基于三维势流理论,结合Ansys-AQWA软件,得出双体船在不同环境载荷下的运动响应特性。建立双体船-水下机器人运动学模型,运用Matlab/Simulink进行运动学分析,计算水下机器人的摇摆情况。结果表明双体船在近岸海况下能够平稳正常的完成水下机器人的布放回收工作,水下机器人的摇晃程度可以接受,可以满足工程设计的要求。

摘要： 耐波性是船舶设计过程中最关注的性能之一,直接影响船舶在风浪作用下的稳定性和舒适性。为了对某大型设计船舶进行耐波性响应分析,利用AQWA软件建立计算模型,通过静水力计算以及横摇RAO幅值曲线对比,验证模型的正确性;在此基础上对模型进行频域分析,计算了5个波浪方向下6个运动自由度的有义值。结果表明,此设计船运动响应幅值均在合理范围内,满足设计要求。

摘要： 为指导V形柔性浮式防波堤设计,采用模型试验和数值仿真相结合的方法开展V形柔性浮式防波堤消波特性的研究.基于AQWA软件对不同布置方式下的柔性浮式防波堤的消波特性进行了数值分析,通过模型试验结果,验证数值计算结果,并探讨相关参数对柔性浮式防波堤消波性能的影响.结果 表明:采用文中提出的数值计算方法得到的消波效率小于物理试验结果,且误差在6％ ～15％,可用于初步设计阶段柔性浮式防波堤的消波效率分析和评估.柔性浮式防波堤对短周期波的消波效果明显,且夹角为60°的V形柔性浮式防波堤消波效果较优.