1. 船舶稳性系数

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。

2. 船舶稳性问题是如何分类的

船舶纵倾对船舶的稳定性和航速都影响很大同时也影响航行安全。

3. 船舶稳性的衡量标准

至少三百万吨起步才能抵御风暴，最好千万吨。一般5、6万吨民用油轮船在12级以下的风力，还是没有问题的！再大就不能保证安全了！30万吨的船，由于太长，如果遇到大风浪，容易造成从中间折断！最安全的船个人认为是5至15万吨的船，尤其是满载情况下的油轮！

集装箱船由于稳性高，甲板上堆了很多集装箱，如果捆扎不好，很容易造成集装箱丢失，同时造成船舶稳性丧失，扛风能力并不好！

4. 船舶稳性范围

相对于传统船舶，潜艇的模样很奇特。它呈水滴流线造型，像一个圆滚滚的大雪茄，让人觉得很难在水中稳定，总担心它翻转倾覆。

这种担心当然是多余的，实际上不论水上水下，潜艇都有保持平衡的多种绝招。

绝招一、三颗心的完美配合。

船舶在海上航行，浮性、稳性、抗沉性、快速性、操纵性、耐波性是几个重要指标。

浮性是船舶在一定重量的装载下，在水面漂浮保持平衡位置的能力；而稳性是船舶受外力影响倾斜，当外力消失后自动回复原平衡位置的能力，又分横稳性、纵稳性两种。

船舶体型很长，所以纵稳性一般都没问题，重点研究横稳性就行了。船舶倾角小于10度~15度，且上甲板边缘开始进水前的稳性叫小倾角稳性，又称初稳性。

为提高横稳性，船舶揣着好几颗心：重心、浮心、稳心、漂心。这几颗心的相互关系，决定了船舶安全，从设计之初就要做好计算。

船舶左右横摇时排水体积不变，但排水形状不断变化，导致浮力作用点浮心发生移动。不同角度下的浮力指向同一个中心，称之为稳心。稳心与重心的关系，就是船舶稳性的重点，它们之间的距离，叫初稳性高度。

重心低、稳心高时，船舶横摇浮心移向一边与重力形成一对力偶，产生复原力矩将船舶扶正。初稳性高度越大，船舶扶正力矩越大，回复原平衡位置的能力越强.

若船舶超载或其他原因，导致重心迅速提高超过稳心时，船舶横摇就没有复原力矩了，此时就很容易倾覆，所以超载是航行安全的大敌。

在水面航行的潜艇也一样，其本质是一艘密封良好的船，也遵循这个规律，随海浪左右横摇，复原力矩令其自动扶正。

当潜艇下潜时，稳心高度逐渐降低。艏、艉组压载水舱注满水时，潜艇处于半潜航行状态，此时稳心高度很低，复原力矩很小，稍有不慎就会倾覆，是最危险的时刻之一。

当潜艇潜入水下，情况与水面有所不同。因为水线面消失了，所以浮心与稳心重合，初稳性高度变成浮心与重心的距离。

随着压载水舱注水，潜艇重心不断降低；入水体积增大，潜艇浮心也不断升高，最后变成浮心在上、重心在下的情况。此时浮力与重力形成新复原力矩，将潜艇扶正。

潜艇在水面纵倾幅度很小，基本不用考虑。但在水下时，纵倾幅度变大，受很小的影响也能让潜艇纵倾发生很大变化。比如某些潜艇上，一个人从艇艏走到艇尾，都能让潜艇发生1度左右的纵倾。

绝招二、均衡水舱。

为了控制纵倾，潜艇除了艏、舯、艉三组十几个主压载水舱外，还有专门的纵倾均衡水舱和均衡水舱。

通过水泵、中压气和管路在各舱间移注水，调整各水舱水量就能让潜艇保持平衡。

绝招三、艏艉水平舵、方向舵、指挥台围壳。

它们也是控制平衡的重要工具。潜艇在水下航行时，水平舵面产生升力，就像飞机翅膀在空气中产生升力一样。通过精确调整舵面角度，就能精确调控潜艇平衡。

而潜艇方向舵，不但能控制方向，也能辅助调整潜艇左右平衡，性价比还很高。

另外，高大的指挥台围壳像鱼鳍一样，起到垂直舵的作用。潜艇水下高速转弯时离心力很大，搞不好会侧倾翻滚。高大的围壳能对抗侧倾，提高适航性，在潜艇水下平衡中起到重要作用。

综上，这三大绝招结合在一起，就能克服各种横摇纵摇、横倾纵倾问题，也解决了单螺旋桨旋转时产生的扭矩问题，让潜艇在水下又快又稳的航行，实在了不起！

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5. 船舶稳性系数名词解释

客车平稳性是评定旅客舒适程度的主要 依据,它反映了车辆振动对于旅客舒适程度的影响。

而旅客舒适度是在包括车辆振动在内的外界因素作用下于旅途中反映旅 客疲劳程度的综合性生理指标。 

评定客车平稳性的方法: 以人的感觉疲劳程度为依据的,通常用平 稳性指标来表示。考虑到旅客的疲劳程度因人而异,因此需要有一个评定标准,用来鉴别各类客车的运行平稳性。 

平稳性的评定标准的制定: 对于这一问题,各国已进行了多年的试验研究。早在第二次世界大战以前,德国铁路车辆试验所斯佩林等人就进行了大量的振动对人体生理感觉的试验。被试验人 员坐在专门的振动试验台上,然后在不同的方向进行变频率、 变振幅的重复试验。

根据被试验人员的反映,将其感觉分级 加以记载。在对上千次试验数据统计的基础上,斯佩林提出 了目前被很多国家采用的平稳性指标经验公式的雏型。

以后, 考虑到振动频率对平稳性指标的影响,公式中又加人了频率 修正系数。为简便起见,后来国内外又开始采用振动加速度 来评定客车的运行平稳性。

此外,有的国家还采用疲劳时间、 等舒适度曲线等方法来评定客车的振动性能 由表可见: 客车平稳性指标值愈小愈好。目前各国根据科 学技术发展情况及铁路车辆运用经验,选定客车平 稳性指标最大允许值约在2.5～3.25之间。

6. 船舶稳性如何计算

装运散装谷物的船舶在整个航程中的稳性特征值,考虑到谷物移动产生的倾侧力矩后,至少应能满足下列要求: (1)由于谷物移动使船舶产生的横倾角不大于12°. (2)在静稳性曲线上,到达倾侧力臂曲线与复原力臂曲线的纵坐标最大差值的横倾角或40°或进水角,取其中较小者;该两曲线之间的剩余面积A,在所有装载情况下应不小于0.075m2rad. (3)经对各液体舱内自由液面的影响修正后,初稳性高度应不小于0.3m.

7. 船舶稳性高度多少正常

船舶摇摆周期的大小，与船的大小、形状 、排水量 装载情况有关。船舶在外力作用下，离开原来平衡位置向一侧横倾，当外力停止后，由于船舶具有稳性，会产生复原力矩使船向原来平衡位置方向运动。当船回到平衡位置时，由于惯性的作用使船继续向另一侧横倾，当惯性力被相应的复原力矩相互抵消时，船舶又在复原力矩作用下，向原来平衡位置运动。船舶就按照这样的运动规律，左右反复地摇摆，只有当船舶所受的外力全部为水阻力耗尽后，船舶才可能停止在原来的平衡位置上，在静水中这种摇摆运动叫“自由摇摆”。船舶从倾斜一侧，经过左右完整的一次摇摆周期时，船舶摇摆就剧烈；当船舶自由摇摆周期长时，船舶摇摆就缓慢。而自由摇摆的长短，与船舶的稳性高度GM值有关，如果船舶的GM值太大，复原力矩很强。回复速度很快，摇摆周期就短，形成剧烈的摇摆；反之，摇摆周期长，船舶摇摆缓慢。当船舶在波浪中航行时，还要加波浪引起的强迫摇摆

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8. 船舶稳性定义

影响船舶稳性主要因素有船舶的主尺度、货物配载、结构形式和长宽比。船舶设计初期，由设计单位根据用途和船东要求进行设计，过程中要根据航区和船舶类型计算稳性并核准。建造完成后要通过稳性试验并出具稳性计算书和稳性手册。

船舶在营运过程中，由船上的大副负责货物配载，以保证安全。

9. 船舶稳性系数是

竹筏，又称竹排，用竹材捆扎而成，是有溪水的山区和水乡的水上交通工具，流行于长江南部地区。它有着悠久的历史，在船舶发展史上有自己的地位。构成竹筏用真竹配加刺竹捆扎而成，小筏用5～8根竹，大筏用11～16根。一般的竹筏长约三丈，宽数尺。竹子的粗端做筏头高高翘起，细端做筏尾平铺水面。用粗竹竿编排而成的渡水用具。[1]

产品特点

竹筏具有以下特点:

一是吃水小，浮力大，可以在浅水河流中航行.

二是稳性好，水上行驶平稳安全，不会翻船，无论大筏小筏均由一名艄公点篙撑驾。

三是制作简便，可以就地取材进行制作。

制作

制作步骤

首先，要选择好制作竹筏的竹子.然后对竹子进行加工.加工时，用刀削去竹子的表皮，将粗的一端放在火上烤软，按一定尺寸将其弄弯，呈弧形，以做筏头。然后涂上防腐汁液，干燥后再涂上多层桐油或沥青以防腐。

竹子加工好后，就可以进行组搭。先搞好支架，在上面排好加工好的竹子，一人在上，另一人在下用藤条绑紧扎牢即可。

用途与发源地

竹筏历来是江南水上的重要运输工具。《载敬堂集》：“竹排；竹簰；竹筏，又称筏儿，简称筏，其物一也，古来为水上运输重要工具，也是代替桥梁渡水之要用。”《碧溪观渡》诗：“雁荡山娇溪亦好，滩斑岸诡倒峰高。渡工浮筏时横绝，碧水油油欲没篙。”同时，古朴原始的小竹筏也构成江南水乡独具特色的景致。20世纪80年代中期，中国浙江、福建、广西旅游系统相继启用竹筏，在风景如画的江面上开展竹筏漂流旅游。竹筏漂流成为时尚旅游活动。中美洲，在牙买加的安东尼奥港也开展起乘竹筏游览的活动。