LinearityHydro-StaticsLINELIBRIUMeqmLIBRIUMstabilityFERDRIFTNAUTAQWA Training Course125CENTURY DYNAMICSL I M I T E DDiff / RadiationLINLINLINLINLINLINFroude-KrylovLINLINLINLINLINNONDriftForce2ndorder2ndorder2ndorder2ndorder2ndorder-MooringForce-NONLINLINNONNONDrag-LinearisedLIN NONLINLINLINNONLinearisedLinearisedNONNON

AQWA介绍

? AQWA全局坐标系：

? 它是固定参考轴系（Fixed Reference Axes ）: ? 原点在静水线面上 ? X方向：从船尾到船头

? Y方向：在船舶宽度方向上。 ? Z方向：船吃水高度方向

NOTE:节点数最大15000，水下势表面单元最大8000

? AQWA风浪流方向说明：

? 在AQWA风浪流的方向指的是其传播方向

? 风浪流方向角是指风浪流传播方向与x轴逆时针方向的夹角 ? 在AQWA中定义风浪流方向只需输入方向角度（度）即可

? AQWA输入文件中风浪流方向编辑规则

? 原点在静水线面上

? 方向角度必须按照升序排列

? 对于非对称结构可以输入-180至180度方向角

? 对于关于x轴对称（symx）结构可以输入0至180度方向角

? 对于同时关于x轴，y轴对称（symx和symy）结构可以输入0至90度方

向角

? AQWA相位角（phase angle）

? 原点在静水线面上

? 在AQWA中，相位角(Φ in degrees) 与时间差分的关系：(dt= Φ*T/360,

T 是波浪周期).

? 负的相位角表明滞后于波浪行进方向

? 规则波浪类型

? AIRY线性波a = A cos (-ωt + kx) (ω: 频率 radians/sec; k: 波数)AQWA

LINE, LIBRIUM, FER, DRIFT, NAUT （可选）都会用到

? STOKES二阶波 a = A cos (-ωt + kx) + 0.5 k A2 cos2(-ωt + kx)

一阶项 二阶项

AQWA NAUT 的缺省波浪类型

? AQWA支持的随机波谱

? P-M spectrum

? JONSWAP spectrum ? User defined spectrum

? Gaussian spectrum for Cross Swell NOTE:随机波浪有以下两种形式: a.Long crested waves长峰波;

b. Short crested waves短峰波, ie a spread sea (only for AQWA LIBRIUM and FER)

AQWA支持的风载荷

? Uniform wind：均匀风

? Ochi and Shin wind spectrum：风随海平面力、能量是变化的。 ? API wind spectrum ? NPD wind spectrum

? User-defined wind spectrum

? AQWA支持的流类型

? Uniform current：均匀流

? Profiled current velocity：从海的到水平面是变化的。非均匀流。

? 波浪载荷概述

? 波浪荷载是由波浪水质点与结构间的相对运动所引起的。波浪是一随机性运

动，很难在数学上精确描述。

? 当结构构件（部件）的直径小于波长的20％时，波浪荷载的计算通常用半

经验半理论的美国莫里森方程

? 大于波长的20％时，应考虑结构对入射波场的影响,考虑入射波的绕射,计算

时用绕射理论求解。

? 影响波浪荷载大小的因素很多，如波高、波浪周期、水深、结构尺寸和形状、

群桩的相互干扰和遮蔽作用以及海生物附着等 ? 波浪荷载常用特征波法和谱分析法确定。对一些特殊形状或特别重要的海洋

工程结构，除了用上述的方法进行计算分析外，还应进行物理模型试验，以确定波浪力。

? 特征波法： 选用某一特征波作为单一的规则波，并以它的参数（有效波高、

波浪周期、水深）和结构的有关尺寸代入莫里森方程或绕射理论的公式，求出作用在结构上的波浪力。此法简便易行，在海洋工程设计广泛应用。 ? 谱分析法：利用海浪谱进行波浪荷载计算、结构疲劳和动力响应分析的一种

方法。把波浪作为随机性的、由许多不同波高和波周期的规则波线性迭加而成的不规则波，用概率论和数理统计的方法收集、分析处理波浪观测数据，由于它能较精确地反映波浪的能量分布规律，所以是一种比较理想的方法。海洋工程结构设计中常用的有P-M和联合(JONSWAP)谱。

? AQWA处理作用在结构上的波浪力

三维浮体波浪载荷的计算：与二维势流理论不同的是，此方法把平台结构作为一个整体，在平台水下部分的表面上划分网格，根据三维源汇分布理论，采用面元数值计算方法求解平台在波浪中受到的载荷。波浪力考虑二阶波浪力而对