aqwa中文帮助.docx

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aqwa中文帮助

ANSYSTOAQWAMODELTRANSLATOR

ANSYS模型文件转换AQWA-LINE标准输入文件

1.INTRODUCTION引言

ItispossibletouseclassicANSYStocreateanAQWAradiation/diffractionmodel.AnyofthetoolsavailableinWorkbenchorANSYScanbeusedtocreatethemodel.OncethemodeliscreatedanAQWAinputfilecanbewrittenoutusingamacrosuppliedwithANSYS.

使用传统的ANSYS产生AQWA辐射/绕射模型是可行的。

在Workbench或ANSYS中有工具能够建模。

一旦模型建立了，使用ANSYS的宏命令'ANSTOAQWA'可以自动产生AQWA-LINE的输入文件（将.aqwa修改为.dat格式即可）。

2.MODELDESCRIPTION模型描述

ThemodelmustbemeshedwiththemeshthatyouwishtousefortheAQWAanalysis.Ifyouareworkingfromamodelcreatedforastructuralanalysis,itwillprobablybenecessarytore-meshthemodelasthestructuralmeshislikelytobefinerthanisneedforadiffractionanalysis.

必须使用与AQWA中分析单元类型相同的单元来划分模型的网格。

如果你的模型建于ANSYS结构分析，可能会需要不断重新划分网格直到网格尺寸、数目等满足绕射分析的要求。

Thereshouldbealineofnodesatthewaterline,althoughthesenodesdonotneedtocoincidewithnodesonthestructuralmodel.Thetranslationmacrowillonlymakediffractingthoseelementsthatareentirelybelowthewaterline.Iftherearenowaterlinenodestherewillbenodiffractingelementsatthewaterline,whichwillseverelyreducetheaccuracyofthediffractionanalysis.

吃水线上应该有一行节点，尽管这些节点不需要符合结构模型的节点。

转换宏会仅仅将位于吃水线以下的单元制作成绕射单元（DIFF）。

如果没有吃水线节点，则吃水线上不会有绕射单元，这会严重的减少绕射分析的准确性。

Allthepanelelementsbelowthewatermusthavetheirnormalspointingoutwards.

水下所有的面元必须指示外表面。

InAQWAtheverticalaxisisalwaystheZ-axis.ThetranslatorcanconvertamodelwitheitherYorZ-axesvertical,buttheX-axismustbehorizontalandpreferablyshouldbealongthefore/aftaxisofthevessel.

在AQWA中垂向轴总是Z轴。

转换器能转换一个以Y或Z为垂直方向的模型，但是X轴必须是水平方向的，最好是沿着船的头/尾轴。

IfthestructureissymmetricandyouwishtousetheSYMXorSYMYcardsinAQWA,youmustonlyselect½or¼ofthemodelasappropriate.IfyoumodelacompletevesselandspecifyXsymmetry,theAQWAmodelwillcontaintwosetsofcoincidentelements.

如果结构是对称的，你希望使用AQWA的SYMX或SYMY卡片,你必须仅仅选择1/2或1/4模型。

如果你建立一个完整的船模，指定X方向对称，则AQWA模型将会包含2套一致的单元。

3.ELEMENTMAPPING绘制单元

ThetranslatormapsSHELL41,PLANE42,SHELL43,SHELL63,SHELL181elementstopanels,andPIPE16,PIPE20,PIPE59elementstoTUBEs.ItdoesnotrecognizeanyotherANSYSelementtypes.AnymaterialorgeometricpropertiescanbeusedfortheshellelementsasAQWAdoesnotneedanypropertiesatallandthetranslatordoesnotusethem.

转换器能够绘制SHELL41,PLANE42,SHELL43,SHELL63,SHELL181面单元，及PIPE16,PIPE20,PIPE59管单元。

它不识别其他任意的ANSYS单元类型。

板壳单元使用的任意材料或几何性质，AQWA都不需要，转换器不会使用这些性质。

TUBEelementsinAQWAhavematerialdensity,outsidediameter,wallthickness,addedmassanddragcoefficients,soappropriatepropertiesshouldbeusedintheANSYSmodel.PIPE59elementscanhaveaddedmassanddampingcoefficients,andthesewillbetransferred.NotethatANSYSusestheinertiacoefficientCM,whereasAQWAusestheaddedmasscoefficientCA,whereCM=（1+CA）.Thiscorrectionismadeautomaticallybythetranslator.

AQWA管单元具有材料密度，外径，壁厚，附加质量和阻力系数，所以ANSYS建模时应该定义正确的性质。

PIPE59单元具有附加质量和阻力系数，这两项会被转换器写入*.DAT文件。

注意：

ANSYS使用惯性系数

，但是AQWA使用附加质量系数

，

。

转换器会自动修正数据。

4.RUNNINGTHEMACRO运行宏命令

Whenyouhavecreatedandmeshedamodelasdescribedabove,youcanrunthemacrotogenerateanAQWAinputfile.FirstselecttheelementsthatyouwanttoincludeintheAQWAmodel.

Atthecommandlinetype“anstoaqwa”optionallyfollowedbyafilename.TheAQWAinputfilewillbecalled“”,wherefileisthenameofyourdatabaseorthefilenameyouhaveinput.

Youwillthenbepromptedtoinputanumberofparametersinawindowasshownbelow.

当你按照上面的描述建立模型并划分网格后，你能够运行转换宏来产生AQWA输入文件。

首先选择你想要包含在AQWA模型中的单元。

在命令行上输入‘ANSTOAQWA’命令，后面跟一个文件名。

AQWA输入文件会是'文件名.aqwa'（实际就是.dat文件）。

接着你会在弹出的如下窗口中输入一系列的参数。

AQWA对网格的要求

RulesforDistributionofDiffractionPlateElements

TheRULESforthedistributionofdiffractionpressureplateelementsoverthewettedbodysurfacefallintotwocategories.Thesemaybeclassifiedasrulesrelatingtotheoreticalconsiderationsandrulesrelatingtonumericalcomputationalconsiderations.Thehydrodynamicdiffraction/radiationfluidforcesarecalculatedbyusingadiscretedistributionoffluidSOURCESoverthewettedsurfaceofthebody（seeSection.Thesesourcesarepositionedatthecentresoftheuserdefineddiffractionpressureplateelements.Thefollowingrulesrelategenerallytoplacementandsizingofplateelementswhichinturnreflectsonthedistributionofsources.

绕射压力单元在湿表面的分布规则分为两类：

考虑理论和数值计算的影响。

水动力绕射/入射流体压力是使用整个湿表面上的源离散分布来计算的。

这些源定位在用户所定义的绕射压力单元的中心位置。

以下的规则主要与压力单元的放置和单元大小有关，反过来会影响源的分布。

（A）RULESduetoTheoreticalConsiderations基于理论考虑的网格规则

1Theplateelements,whichautomaticallygeneratesources,MUSTCOVERtheentiremeanwettedsurfaceofthebodyorbodies.Thebodymeanwettedsurfaceisthatpartofthebodywhichisincontactwiththefluidwhenthebodyisinanequilibriumorsteadystateposition.Thiswettedsurfacemustbebetweenthefluidfree-surfaceandthesea-bed.

2Theplates,andhencesources,shouldbeCONCENTRATEDonthosepartsofthebodywhicharelikelytoexperiencehighfluidflow.thebowsectionoraftendsectionofaship）.

压力单元（或源）必须在浮体可能经受较高流体流动的部分分布密集（例如船尾或弓形部分）

3PlatecharacteristicdimensionsshouldbeLESSTHAN1/7thOFTHEINCIDENTWAVELENGTH.Therefore,thelongestsideoftheplateelementshouldsatisfythiscriterion.

面元的性能尺寸必须小于突发波高的七分之一，面单元的最长边应该满足这个准则

4PlateelementsidedimensionsshouldbeLESSTHANthelocalradiusofcurvatureofthesurfacebodypartbeingmodelled.Thisconditioncannotbesatisfiedatsharpcornersandtheseareeffectivelyroundedoff.knucklesonaship’shull）.

面元边尺寸应该小于表面的局部曲率半径

5DiffractingplatesmodellingthebodysurfaceMUSTNOTCUTthefreesurfaceofthefluid.PlatesbelowthefreesurfaceareallowedbyAQWAtobedenotedasnon-diffracting.

6PlateelementnormalsMUSTpointoutwardsfromthebodysurfaceintothefluiddomain.Plateorientationsshouldbechecked（usingAQWAGraphicalSupervisor（AGS））asAQWA-LINEcannotdetectincorrectlyplacedplates.

7Iftheclearancebetweenthebodyandthesea-bedislarge,andusingthewavepropertyofexponentialdecaywithdepth,partsofthebodyatadepthgreaterthanapproximatelythewavelengthmaybeignoredinthediffraction/radiationcalculation.Notethat,whenemployingthiseconomytactic,thehydrostaticcalculationMUSTstillbeperformedovertheentirewettedbodysurface,unlessthehydrostaticstiffnessmatrixisinputdirectlybytheuser.ThishydrostaticinformationmaybeacquiredfromAQWA-LIBRIUMorfromothersources.curvesofform）.

（B）RULESduetoNumericalComputationalConsiderations

1ElementsizesshouldvaryGRADUALLYoverthewettedbodysurface.largerelementsmaybeusedintheparallelmid-bodyofashipandgraduallydecreaseinsizeastheboworsternisreached）.

单元尺寸应该沿湿表面慢慢变化（例如在平行于船体中间部分使用大尺寸单元，在船尾或船艏使用小尺寸单元）

2ElementsshouldhaveanaspectratioofGREATERTHAN1/3.Thenearerthisistounity,thebetter.Theaspectratioofaplateelementisdefinedasfollows:

单元应该具有超过1/3的长宽比。

这个比值越接近1越好。

面元的长宽比定义如下：

3Elementcentres,andthussources,shouldbeatLEASToneelementequivalentradius（facetradius）apart.Anequivalentradiusforanygeometricalformofelementmaybededucedbyequatingtheactualareatothatofacircularelementofequalarea,

4ThecentreofadiffractionplateshouldbeMORETHANacertaindistancefromtheSEA-BED.Obviously,thiswilldependonthedraughtofthebodyandtheprescribedwaterdepth.Theminimumdistancepermittedisonehalfoftheelementcharacteristicradius（seeRule3above）.

5Adjacentdiffractionplateelementsshouldhaveanarearatioofmorethan1/3,.theAdjacentAreaRatioistheMINIMUMofthefollowing:

i-tharea/j-thareaANDj-tharea/i-thareawhere

2adjacentelements

Note:

Adjacentelementsaredefinedaselementsthathavecommonsides.

6Discretisationofthebodyshouldnotleadtoanygapsinthecoverageofthewettedsurfaceandanygapsfound（usingAQWA-AGS）shouldbeeliminated.

7Themaximumnumberofelementsthatmaybeexplicitlydefined（onallstructures）is12000,themaximumnumberofdiffractionelementsis8000.Thenumberofplateelementsdefinedrelatesonlytothatpartofthebodybeingexplicitlymodelled.ThereforeifNFplatesareusedtomodelhalfthebody,thentwotimesNFplateswilleffectivelybeusedforthewholebody（effectivelyfourtimesNF,ifusingfour-foldsymmetry）.

ThusthemaximumTOTALnumberofelementsthatmaybedefined（includingallstructures）is48000iftheyareallplateelements.Forexampleamodelcouldhave:

Tubes100notaffectedbysymmetryTotal=100PMAS1notaffectedbysymmetryTotal=1Non-diffracting2000with2-foldsymmetryTotal=4000Diffracting3899with2-foldsymmetryTotal=7798Totalexplicitlydefinedelements=6000Totalelementsinanalysis=11899

8Tryandusethesymmetrypropertiesofabodysurfacetothefull.Theuseofsymmetrymayonlybeappliedtoplateelements.

ThetranslatorwillthencreateacompleteAQWA-LINEasciidatafilethatisreadytoruninAQWA.However,readthefollowingsectioncarefully.

转换器接着会产生一个完整的AQWA-LINEascii数据文件（*.aqwa文件）。

然而，仔细阅读下面的部分：

5.AQWA-LINEDATAFILEAQWA-LINE数据文件

Thefilewillspecifyrestartstages1-2only.IthasnooptionsexceptREST,soAQWAmayfailifanyoftheelementsarebadlyshaped.

这个文件仅指定了重分析阶段是1-2。

他除了REST选项外，没有选择其他的选择项，如果存在任意的不理想的单元，则会导致AQWA分析失败。

ThetotalmassisobtainedbyintegratingoverthewettedsurfaceareaandaddingtheTUBEmasses,soitshouldbereasonablyaccurate.However,theintegrationusedisnotasaccurateasthatinAQWAsotheremaybeasmalldifferencebetweentheweightandbuoyancy,particularlyiftubesre