【浮体分析小品】工作船靠泊计算

一个使用经典AQWA进行工作船靠泊分析的小例子。

一、基本参数

 

工作船基本参数：排水量6300t，Heave、Roll、Pitch固有周期分比为6.4、6.2、10.05秒。码头场200m，宽50m，深20m。

                                             

 

设计环境条件：流速0.5m/s，一小时平均风速15m/s，Hs0.5n，Tp5s，波浪来向为90度，指向码头。

 

工作船系泊情况如下图所示，共6个系泊缆，两个Fender。系泊缆艏、艉各两根，船中有两道交叉缆与码头连接。系泊缆为100mm尼龙缆，与张力为15吨。

 

 

Fender位于船中，其刚度情况如下图所示。

 

二、分析流程

1. 在经典ANSYS中建立船与码头的水动力模型

   
   

 

 

2.分别输出船和码头的面源模型，在文本编辑器中进行组装。这时定义码头为固定不动的体。

3.进行频域水动力计算。

4.定义系泊与Fender模型，这里注意Fender非线性刚度的定义与其受力方向的定义。

5.进行给定环境下的时域计算。

 

三、主要结果

 

数值计算进行了5个种子的时域模拟。最终缆绳受力最大值为41吨，缆绳安全系数满足规范要求。

 

Fender受力最大为77吨，变形量0.14m，变形较小，处于安全范围内。

船横向运动最大为0.97m，横摇最大为1.4°。

 

 

这个例子比较简单对于一些地方（比如Fender的布置等）进行了简化，主要为了说明问题。进行靠泊计算，多体模型的建立、Fender的设定和非线性刚度的模拟、风流力系数的输入都是较为关键的步骤，真正做靠泊分析，需要考虑和注意的地方还有很多，需要一定经验和技巧。