第一章 介绍

1.1 介绍

此文献是AQWA集成模块的使用手册。

主要集成的模块有： AQWA-LINE

AQWA-LIBRIUM

AQWA-FER

AQWA-DRIFT

AQWA-NAUT

本手册定义了上述工程的所有输入数据的格式。大部分的输入信息应用于不止一个工程中。对于只适用

于一个工程的数据，手册中会特别说明。

手册中也包含对所有工程均适用的某些内容的详情，这些信息会在后面的附录中给出。

1.2 约定

AQWA工程采用下面的约定，在准备输入数据和整合结果的时候，用户应该记牢。

1，整体坐标系统 也被称作固定的参考坐标系(FRA)。这个坐标系原点在水平面，Z轴竖直向上，X、Y

在水平面上。在任何分析步此坐标系不移动。

2，局部坐标系 局部坐标系(LSA)原点固定在船体的重心位置，X方向为船长，Y方向为横梁方向，Z垂

直于XY平面。LSA随船体运动而运动。

3，波浪（风和流同）方向 波浪方向定义为波浪去向与整体坐标系X轴的夹角，按逆时针。如从-X到+X

时，波浪的方向就是零度，从-Y到+Y，波浪的方向就是90度。

4，单位 AQWA中单位有输入数据中的水密度和重力加速度决定。例如，如果米和牛顿被用作长度和力

的单位，用户应该用1025作为水的密度，9.806作为重力加速度。

5，相位角 相位角定义了一个振荡参数和一个参考点之间在时间上的不同。在AQWA中，一个参考点的

入射波相位角为零时，就相当于当波峰通过结构的重心的位置。在AQWA输出文件中，大部分的计算参数

以振幅和相位角的形式给出。一个正的相位角表明在波峰已经经过结构的重心后参数达到它的峰值。时

间差分由下式决定：

dt=T*Phase/360

其中T是波浪的周期，相位以度表示。

1.3 AQWA文件

AQWA模块用ASCII和二进制两种文件输入和输出。所有文件一般由包含三个字母的扩展名定义。文件名字最多由28个字母构成（包含扩展名为32个）。强烈建议文件名与所分析工程相关。扩展名与文件类型有关。下面是应用在AQWA和AGS中的文件扩展名的列表。输入文件

DAT--ASCII，模型定义和分析参数，应用于所有AQWA工程。

XFT--ASCII，在局部坐标系下定义六个自由度的一个或多个结构的外力的时间历程。用于运动分析 （非强制）。

WVT--ASCII，定义风的速度和方向时间历程。用于运动分析（非强制）。 LIN--ASCII，船OFFSETS，在AGS网格划分中用于定义船体形状。

MSD--ASCII，定义船体的质量分布。在AGS中用于剪力和弯矩的计算。 EQP--二进制，包含结构的平衡位置。在AQWA-LIBRIUM中产生，应用在FER，DRIFT，和NAUT中，查看RDEP选项。输出文件

LIS--ASCII，包含模型定义/分析参数和分析结果。

HYD--二进制，包含在AQWA-LINE中计算的水动力结果。能被用在以后的AQWA分析。

RES--二进制，包含模型定义/分析参数和在AQWA-LINE中计算的水动力结果，能被用于后面的AQWA分析和在AGS中的结构观看等。 EQP--二进制，包含结构的平衡位置，在AQWA-LIBRIUM中产生，有选择的应用在FER，DRIFT中；查看RDEP选项。

ENL--二进制，包含Morison单元/节点载荷。仅用于TETHER分析，或在stage6中的管单元分析。

MES--ASCII，包含在AQWA分析中产生的信息。

POS--二进制，包含在每一时间步的结构的位置。在AGS中用于产生动态效果。 PLT--二进制，包含AQWA分析结果。在AGS中用于显示图形。

POT--二进制，包含潜势。在AGS或AQWA-WAVE中用于压力计算。这个文件仅仅在AQWA-LINE中有LDOP项在的时候产生。

USS--二进制，包含sourse strengths。在AQWA-WAVE中用于Morison力的计算。这个文件仅仅在AQWA-LINE中有LDOP项在的时候产生。

SEQ--二进制，包含结构运动的动画，产生和应用在AGS中。 TAB--ASCII，包含AQWA-DRIFT TETHER分析的统计表格。

PAC--二进制，包含在单元质心的压力。在AGS中国用于涉及压力的后处理。 VAC--二进制，包含在单元质心的流体速度。在AGS中用于波浪形状的显示。 QTF--ASCII，包含二次传递函数的完全稠密矩阵。

第二章 AQWA模块中的分析步

2.1 总体描述

AQWA模块中的所有程序凭借一些给出的分析有一个渐进的分析过程。即通过让每一个程序结构化为几个清晰的步骤，称作重新开始步(Restart Stages）.这适用于在模块中的所有程序，用户可以顺次运行任何步（共有6步）。因为重新开始步适用于所有程序，这就允许用户在任何分析中运行多于一个的程序（例如，用户可以运行AQWA-LINE的三个步，然后运行AQWA-FER的最后两步，来完成一个特定的分析）。

当重新开始功能被引用时，经由一个RESTART程序项（见附录B），输入信息必须有先前运行的程序运行中产生的备用文件，和不是来自正规卡片信息的输入数据文件。需要的这种备用的文件，叫做重新开始文件，在一个程序运行时自动产生。这个过程被用来将信息从一个程序翻译到另一个程序中以便于输入数据占据较小的空间。

AQWA的六个重新开始步的每一步可以划分到两个级别，它们是： 1，数据输入和数据处理 2，特定分析和后处理

本手册主要与特定的详细的输入数据要求有关。其他分开的程序用户手册则与采用的特定的运动分析类型有关。 2.2 重新开始步

如下是AQWA模块程序的重新开始步的识别特征： Stage 1-输入几何定义和静态环境。 这个输入包含Deck 1 到 5。

Stage 2-衍射和辐射分析参数的输入 这个输入包含Deck 6 到 8。 Stage 3-衍射辐射分析 没有输入要求。

Stage 4-分析环境输入

这个输入包含Deck 9 到 18 Stage 5-运动分析和后处理 没有输入要求

Stage 6-在AGS产生前，用于图形显示

每一个程序重的新开始步和可能输入的数据将在2.3到2.7中叙述。 2.3 步1

Deck1-5 - 几何定义和静态环境

这些decks的初始功能是描述被模拟的结构。这包括质量和结构的惯性，以及它的几何特征，以便于我们进行水静力和水动力的计算。另外，在随后的decks中涉及的所有位置的坐标和将被涉及环境参数（如水密度）也将输入。在特定分析结构中这些参数保持恒定不变。 如果从步1开始，所有AQWA程序要求Deck1到5的数据。 2.4 步2

Deck 6到8 - 辐射和衍射分析参数

这些decks中输入的数据关系到在一定频率和方向的规则波范围内辐射结构的运动方程。 如下为通过decks 6到8 输入的数据： Deck 6 - 要求的频率 -要求的方向

Deck 7 - 线性水静力刚度矩阵 -在平衡状态下的浮力

-在平衡状态下重心的Z坐标 -附加质量矩阵 -辐射阻尼矩阵 -衍射力

-Froude-Krylov力

-运动响应（或RAOS)

Deck 8 - 无输入或漂移系数

通常，对一个特定的分析并非所有的数据都是必须的，在这种情况下，用户简单的将那些没有用的数据忽略就可以了。

注意，虽然AQWA-LINE计算的辐射衍射参数能被传递到AQWA中的其他模块中，但这也不是必须的。这就是说，如果由AQWA-LINE产生的备用文件无法使用（如AQWA-LINE还没有运行）或用户想输入非AQWA-LINE模块的值，他就可以在这些decks中输入。 对一个有效的模型分析要求的数据输入如下：

(A)在没有运行AQWA-LINE的情况下，AQWA-LINE的输入 辐射衍射参数（即附加质量，波浪阻尼，漂移系数等）的计算。 Deck 6 - 需要的频率 -需要的方向

Deck 7 - 在平衡状态下重心Z的坐标 Deck 8 - 没有输入要求

(B)对一个已经运行的AQWA-LINE的运行，AQWA-LINE增加的附加频率的输入 如果在一个单一的运行中已被定义的整个频率范围是特定的，因为一些原因程序不得不再次运行，那么将招致巨大的计算成本。因此，AQWA-LINE允许用户在最初的运行中特定选择频率和在后面的运行中特定附加的频率。

如果AQWA-LINE在前面部分输入的数据下运行，程序可能在重新开始Stage2中重新开始。通过应用

RESTART项和RESTART卡（看4.0部分），和忽略Deck 1到5来做这一步。用户然后仅指定在Deck6中将被

计算的参数的附加频率。