应用 | 海洋平台波浪载荷的计算和传递

2018-01-25 by:CAE仿真在线来源:互联网

1前言

海洋平台由于长期固定在某海域作业,在遇到恶劣海况时不能规避,因而在结构设计阶段必须要考虑其在生命期内可能要遭遇的极限海况。波浪载荷是半潜平台所遭遇的环境载荷的主要部分,对船体的总强度校核起决定性的作用。因此在极限海况下对半潜平台的波浪载荷特性进行分析以及对其运动响应进行预报是平台设计的基础,也是平台设计的关键。各大船级社规范对此也有要求。

ANSYS系列产品主要专注于工程结构的CAE仿真分析,通过仿真模拟来掌握海洋平台等工程结构的安全性、可靠性。采用ANSYS仿真,可以在设计阶段就把设计风险降低,并充分掌握海洋平台在各种恶劣载荷条件下的响应和工作状态。

2分析方法

波浪载荷的传递,并不仅仅是载荷的施加,还需要考虑水动力结构的网格模型和强度校核模块的网格模型的差异,包括单元类型的差异、单元位置和形状的差异。在载荷传递的过程中,需要考虑网格的匹配。

3波浪载荷计算与传递

一般来说,海洋平台在海面上受到的与波浪相关的载荷包括静水压力、动水压力和运动产生的惯性载荷。其中,静水压力可以在ANSYS Mechanical中直接施加,但是动水压力和运动的惯性载荷需要采用水动力软件计算。采用ANSYS AQWQ可以方便的计算出波浪的动水压力以及海洋平台运动产生的惯性载荷。

在ANSYS系列软件中,要将AQWA计算的波浪载荷传递给Mechanical进行进一步的强度校核,可以采用两种方法:

(1) 通过ANSYS AQWA-WAVE计算加载的APDL命令传递;

(2)通过中间格式文件采用OC系列命令传递。

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