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海洋浮体的运动方程(海洋浮体的运动方程怎么求)

来源:www.ascsdubai.com   时间:2023-05-14 08:02   点击:191  编辑:jing 手机版

1. 海洋浮体的运动方程怎么求

海工钢是海洋工程装备主要指海洋资源(特别是海洋油气资源)勘探、开采、加工、储运、管理、后勤服务等方面的大型工程装备和辅助装备。

海工钢具有高技术、高投入、高产出、高附加值、高风险的特点,是先进制造、信息、新材料等高新技术的综合体,产业辐射能力强,对国民经济带动作用大。国际上通常将海洋工程技术装备分为三大类:海洋油气资源开发装备,其他海洋资源开发装备,海洋浮体结构物。

2. 海洋浮体水动力学与运动性能

AQWA是一套集成模块,主要用于满足各种结构流体动力学特性评估相关分析需求,包括从桅、桁到FPSOs,从停泊系统到救生系统,从TLPs到半潜水系统,从渔船到大型船舶以及结构交互作用。

中文名

AQWA

外文名

AQWA

描述

一套集成模块

包括

从桅、桁到FPSOs

模块覆盖范围

衍射/辐射(包括浅水效应)等

特征

ANSYS软件下的集成系统

开发公司

安世亚太公司

aqwa

SIMWE

哥氏力

clarke变换

恒虚警检测

PI算法

pid增量式算法

foc控制

MATHWORKS

PumpLinx

简介

模块覆盖流体分析的全部范围,包含

衍射/辐射(包括浅水效应)- AQWA-LINE;

具有随机波的频域- AQWA-FER;

aqwa

具有随机波包括慢漂流的时域AQWA-DRIFT;

具有宽大波的非线性时域- AQWA-NAUT;

包括停泊线的静动稳定性- AQWA-LIBRIUM。

时域和频域模块还包括耦合缆索动力学。最后所有的模块集成于强大的前后处理器AQWA-图形超级用户界面。

AQWA能够处理多达50个互联的结构,且能够考虑和流体的交互作用。

AQWA还可以作为浮动结构的完整流体和结构分析系统-AQWA-OFFSHORE,它结合了AQWA 和 ASAS并有网格划分和结果显示功能。

重要特征

· 完全的集成系统

· 丰富的流体交互作用

· 多达50个互联的结构

· AQWA 超级图形用户界面

· 灵活的建模功能

· 耦合缆索动力学

· 能够集成软件以施加外部载荷

· 超过20年的用户适用证明和验证

· 直接将结果传输到 ASAS

集成系统

AQWA是一个由衍射/辐射(AQWA-LINE)),包含停泊线的初始静动稳定性(AQWA-LIBRIUM) ,具有不规则波的频域(AQWA-FER) ,具有随机波包含慢漂流的时域(AQWA-DRIFT),具有不规则波的非线性时域( AQWA-NAUT)等模块构成的完整集成系统。

这些模块被封装在强大的AQWA图形用户界面。

另外一个可选择的集成模块-耦合缆索动力学是实用的频域和时域模块,也具有强大的AQWA图形用户界面。

其它可选择的模块包括AQWA-LAUNCH和AQWA-FLOAT。这些模块用来模拟安装时的套管下水和浮动操作。AQWA图形用户界面可以从程序中提取出结果和动画演示。

交互作用

AQWA可以考虑邻近结构间的流体动力学相互作用。因而某一结构的运动可能影响另一结构的运动。结构可以由缆索铰结、连接在一起,也可以相互独立无关。一种典型的应用为屏蔽效应分析。需要注意的是具有前进速度条件的流体动力学交互作用目前是不可用的。

建模查询

AQWA-Graphical Supervisor是程序的关键模块. 其主要功能如下:

· 数据编辑

· 自动网格产生

· 在线帮助

· 在线参考手册

· 在线指南/算例

· 分析的控制和监测

· 包括前进速度的弯曲动量/剪切力计算

· 分离力计算

· 模型缩放

· 结果演示

· 强大的图形工具

· 输出到电子表格

· 函数处理,如节点 RAOs

· 转换分析,如时域向频域的转换

· 波幅升降的显示

分析功能

AQWA不仅仅用于系泊系统或衍射辐射分析,也是通用的流体动力学分析软件,对多种问题提供了非常灵活的解决方法。具体应用实例包括:

· 停泊系统的设计和分析

· FPSOs 的运动分析

· 气隙的确定

· 船和障碍物屏蔽效应的计算

· LNG传递过程中多体相互作用

· 系泊耦合线-结构相互作用

· 带中间浮标的缆索动力学

· 半潜水状态时的分离力计算

· TLP 概念设计

· TLP 缆索分析

· 跌落物体轨迹计算

· 概念设计和波能量系统分析

· 浮船间升降操作的模拟

· 母船登陆卸载工艺

· 驳船/海船对大型近海结构的的运输分析

· 浮动分析

· 桅船的运动分析

索动力学

利用这一独特模块,AQWA可以进行独立的或耦合的缆索动力学分析。这一功能既在频域可用(AQWA-FER),也在时域模块可用(AQWA-DRIFT和 AQWA-NAUT)。频域求解非常快,以确定是否需要进行缆索动力学分析,然而精度仅大约为90%。时域分析可以提供非常高的精度,但是当然要使用更长的运行时间。

某些机构还坚持单独进行缆索动力学分析,这可以直接在AQWA Graphical Supervisor中进行。耦合缆索动力学的其它特点包括:

· 中间的浮筒

· 中间的配重

· 易浮悬链线

· 船舰间的缆索

动态联接

AQWA 5.5具有通过动态联接库(DLL)施加力载荷历史的能力。这一特点可使用户在"C++"或FORTRAN中产生他们自己的动态库来计算结构基于时间、位置和/或速度的力。同时在每一时间步定义了质量矩阵来模拟惯性力。计算可由最多100个整数参数和100个实数参数来控制,这些参数可以由用户输入然后传递到外部力程序。该功能可用于分析如下过程:

· 动态定位系统

· 航向校正系统

· 拖船提供的牵引力

· 具有特殊性质的阻尼系统

· 两船靠近时船体间或船与海床间的吸引力?

校核验证

AQWA已经开发了近30年。最初它被用于预测大型管套结构的下水和浮起,因为北部海域开始成为巨大的产油区。实际的下水试验证明AQWA能够以非常高的精度预测套管的运动。这使得LAUNCH/FLOAT程序成为了事实上的分析标准,此后该程序又融合了其它第三方软件,包括Exxon、DNV和 Bureau Veritas,功能得到了扩展并成为更通用的程序,又推出了AQWA-FER, AQWA-NAUT和AQWA-DRIFT。这些程序通过试验和其它比较得到了广泛验证。

AQWA-FER、AQWA-LINE和AQWA-LIBRIUM已被挪威海事管理局批准用于停泊分析。连同23个其它国际机构,AQWA被用于NTNF研究项目中的FPS2000比较试验,结果根据授权来使用。

应力分析

AQWA-WAVE是 AQWA-LINE和ASAS间的联接程序。对于给定的波方向,周期和频率,它读取压力和运动形式的结果,并且自动地作为压力和加速度应用到ASAS 有限元模型中。两种模拟间节点坐标的差别由系统自动解决。

AQWA特点概述

AQWA软件用于计算船舶与海洋工程的水动力性能问题功能完备,计算精度高,界面友好,影响广泛。其大致有如下特点:

(1)可以计算任意水深;

(2)计算浮体结构的波浪力,同时考虑波浪的衍射/辐射(包括浅水效应);

(3)计算浮体结构的平衡位置,可以考虑多个浮体结构通过缆绳的连接;

(4)停泊线的初始静/动稳定性;

(5)浮体结构的初步设计;

(6)频域线性分析模块;

(7)时域非线性分析模块;

(8)外力载荷动态库联接;

(9)传递压力和速度结果到ASAS或ANSYS进行结构响应分析。

AQWA的局限性

AQWA本身是一个非常优秀的软件,但是在使用过程中发现它还是有一些不足之处的,大概有以下几点:

(1)AQWA-LINE对节点和单元的个数有限制,节点个数不能超过22000个,单元个数不能超过18000个;

(2)AQWA里面没有Tank的概念,无法进行稳性计算;

(3)AQWA里考虑风和流的作用时,需要用户自己计算风力、流力系数;

(4)AQWA软件卡片的设置有着非常严格的格式要求,一般初学者较难掌握。

3. 海洋浮游的主要组成部分

海洋中的浮游生物无游泳能力或游泳能力弱,悬浮于水中随水流移动,包括细菌、浮游植物(如硅藻、甲藻等)和浮游动物(如水母、腹足纲软件动物的翼足类、异足类,许多海洋动物的幼虫等)。

多数终生营浮游生活,称为永久性浮游生物;少数种类仅于生活史的某个阶段营浮游生活,称为阶段性浮游生物,如许多海洋动物的幼虫;也有些原非浮游生物,被水流冲荡而出现在浮游生物中,如某些低等甲壳类的介形类、涟虫类等,称为暂时性浮游生物。

浮游植物只能生活在有光的水层;浮游动物则不然,有的可以生活在千米以下的深水中,而且多数能在水中作垂直移动。浮游生物一般体重轻(外壳重量轻、体内脂肪含量高,富有黏液)、沉降阻力大(身体相对面积大,体表多刺毛、突起,群体连成片)或者具有纤毛、鞭毛而有一定的运动能力。

4. 海水浮力公式

海水的浮力大。海水的浮力大是因为海水中含有盐分和其他矿物质,这与淡水相比,使得海水更加密集,密度更大,因此在同样大小、同样重量的物体下,海水提供的浮力会更大。由于海洋环境复杂多变,海水的密度并不是在全球范围内都一样的。受到水温、盐度、压力等因素的影响,不同地区海水的密度有很大的差异。同时,在航海、捕鱼、采矿等方面,准确测量海水密度的重要性也越来越突出。因此,科学家们研究了很多方法,如使用海洋探测设备和计算机模拟,来准确测量不同海区海水的密度,以便更好地应用于实际工作和科研项目中。

5. 海洋浮球

沿海地区集中开展海上养殖转型升级,至2023年底,全面淘汰养殖用泡沫浮球,将传统养殖渔排升级为塑胶养殖渔排或深水大网箱,将筏式养殖泡沫浮球升级为塑胶浮球;同时,分步组织实施深远海养殖,福州先行试点推广,沿海其他地区稳步推进;全省养殖海域水质和景观明显改善,单位面积养殖产量、水产品质、经济效益明显提升,深远海养殖形成一定规模,“渔旅结合”全面发展,建成更加清洁美丽富饶的“海上田园”

6. 海洋浮游动物的主要组成是什么

随水流而漂动,与浮游植物一起构成浮游生物。几乎是所有海洋动物的主要食物来源。从单细胞的放射虫和有孔虫到鲱、蟹和龙虾的卵或幼虫,都可见於浮游动物中。

终生浮游生物(如原生动物和桡足类)以浮游生物的形式度过全部生命,暂时性浮游生物或季节浮游生物(如幼海星、蛤、蠕虫和其他底栖生物)在变成成体而进入栖息场所以前,以浮游生物形式生活和摄食。

7. 海洋浮游

海洋浮游病毒最主要的组成部分: 噬菌体(bacteriphage, phage)是感染细菌、真菌、藻类 、放线菌或螺旋体等微生物的病毒的总称,因部分能引起宿主菌的裂解,故称为噬菌体。

海洋病毒是海洋环境超显微的、仅含有一种类型核酸(DNA或RNA)、专业活细胞内寄生的非细胞形态一类微生物他们能够通过细菌滤器,在活细胞外具一般化学大分子特征,进入宿主细胞又具有生命特征。

8. 海洋浮游最主要的成分是什么

噬菌体。

海洋浮游病毒最主要的组成部分是噬菌体。海洋病毒是海洋环境超显微的、仅含有一种类型核酸(DNA或RNA)、专业活细胞内寄生的非细胞形态一类微生物他们能够通过细菌滤器,在活细胞外具一般化学大分子特征,进入宿主细胞又具有生命特征。

9. 海洋浮体的运动方程怎么求出来

海洋工程装备的分类:

1、海洋油气资源开发装备;

2、其他海洋资源开发装备;

3、海洋浮体结构物。

海洋油气资源开发装备是海洋工程装备的主体,包括各类钻井平台、生产平台、浮式生产储油船、卸油船、起重船、铺管船、海底挖沟埋管船、潜水作业船等 。

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