ANSYS AQWA软件入门与提高/万水ANSYS技术丛书 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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高巍，董璐，黄晶 编

图书标签:

• ANSYS AQWA
• 海洋工程
• 水动力学
• 数值模拟
• 结构分析
• 波浪分析
• 水下结构
• 海洋平台
• 仿真
• 万水ANSYS技术丛书

出版社： 中国水利水电出版社

ISBN：9787517061069

版次：1

商品编码：12289775

包装：平装

丛书名： 万水ANSYS技术丛书民 ，

开本：16开

出版时间：2018-01-01

用纸：胶版纸

页数：338

字数：525000

正文语种：中文

编辑推荐

　　《ANSYS AQWA软件入门与提高/万水ANSYS技术丛书》特色：
　　介绍了海工软件特别是浮体分析软件体系及常用软件的特点，对ANSYS AQWA的理论基础、经典建模方法、Workbench分析手段，及通过软件进行水动力分析、耐波性、多体耦合水动力分析、靠泊分析、单点系泊分析进行了介绍。
　　实例包括使用经典AQWA建立船体模型及半潜平台模型的方法，工作船耐波性与系泊分析、多体耦合分析、半潜钻井平台水动力分析、工作船靠泊分析及单点FPSO系泊分析等，在介绍软件使用方法的基础上对部分分析过程中的技巧进行了介绍。
　　《ANSYS AQWA软件入门与提高/万水ANSYS技术丛书》附赠以上分析实例模型文件，包括对应输入数据等内容，便于读者练习研究。

内容简介

　　《ANSYS AQWA软件入门与提高/万水ANSYS技术丛书》着眼于ANSYSAQWA软件实际操作，在基本理论介绍基础上对使用AQWA软件进行浮体分析进行了介绍并辅以工程实例，力图以一种全新的方式将海洋工程浮体分析工程实际与工程软件使用结合起来并呈现给读者。
　　《ANSYS AQWA软件入门与提高/万水ANSYS技术丛书》共分6章，主要内容包括：主流分析软件介绍、海洋工程浮体分体理论基础、经典AQWA的建模、使用经典AQWA进行浮体分析、AQWA与Workbench、分析实例。
　　《ANSYS AQWA软件入门与提高/万水ANSYS技术丛书》面向的目标读者为从事海洋工程浮体分析工作，以及使用AOWA软件的学生和工程技术人员。

内页插图

目录

前言

第1章 主流分析软件介绍
1．1 AQWA软件简介
1．1．1 发展历史
1．1．2 软件理论基础与主要功能
1．1．3 运行界面
1．1．4 前处理
1．1．5 后处理
1．1．6 局限性
1．2 部分主流分析软件介绍
1．2．1 WAMIT
1．2．2 MOSES
1．2．3 Hydrostar与Ariane
1．2．4 Sesam
1．2．5 OrcaFlex
1．3 软件特点对比与发展趋势
1．3．1 主要海洋工程软件及其发展趋势与授权方式
1．3．2 浮体分析软件功能对比

第2章 海洋工程浮体分析理论基础
2．1 海洋工程环境条件
2．1．1 主要设计环境条件
2．1．2 全球各主要海区的环境条件特点
2．1．3 风
2．1．4 波浪
2．1．5 流
2．1．6 设计水位
2．2 浮体载荷
2．2．1 风载荷
2．2．2 小尺度结构物上的波流载荷
2．2．3 浮体动力学方程
2．2．4 静水力载荷
2．2．5 波浪载荷特性与计算理论适用范围
2．2．6 波浪载荷的周期特征
2．2．7 波频载荷与波频运动
2．2．8 平均波浪力
2．2．9 低频波浪载荷
2．2．10 高频波浪载荷
2．2．11 大尺度结构物的流载荷
2．2．12 深吃水结构物的涡激运动
2．3 耐波性与系泊定位
2．3．1 频域分析
2．3．2 时域分析
2．3．3 系泊系统与悬链线理论
2．3．4 耦合分析方法与张力分析理论

第3章 经典AQWA的建模
3．1 船体模型建模方法
3．1．1 型线图及量取
3．1．2 通过。ANSYSAPDL建立计算模型
3．1．3 通过AQWA-AgsLinePlan建立计算模型
3．2 ANSYSAPDL建立混合水动力模型
3．2．1 相关数据及建模准备
3．2．2 建模过程

第4章 使用经典AQWA进行浮体分析
4．1 AQWA软件内部规则、文件组成与输入文件
4．2 AQWA文件系统与运行模式
4．2．1 输入输出文件
4．2．2 经典AQWA的运行模式
4．3 JOB、TITLE、OPTIONS与RESTART
4．4 DataCategory(DECK)用法与解释
4．4．1 卡片1(Category1)定义节点
4．4．2 卡片2(Category2)ELM
4．4．3 卡片3(Category3)MATE
4．4．4 卡片4(Category4)GEOM
4．4．5 卡片5(Category5)GLOB
4．4．6 卡片6(Category6)FDR
4．4．7 卡片7(Category7)WFS*
4．4．8 卡片8(Category8)DRC
4．4．9 卡片9((2ategory9)DRM
4．4．10 卡片10(Category10)HLD
4．4．11 卡片11(Category11)ENVR
4．4．12 卡片12(Category12)CONS
4．4．13 卡片13(Category13)SPEC／WAVE
4．4．14 卡片14(Category14)MOOR
4．4．15 卡片15(Category15)STRT
4．4．16 卡片16(Category16)TINT／LMTS／GMCH
4．4．17 卡片17(Categoryl7)HYDC
4．4．18 卡片18(Categoryl8)PROP
4．4．19 卡片19(Categoryl9)ENLD
4．5 工作船的水动力计算
4．5．1 数据输入
4．5．2 数据结果后处理与分析
4．5．3 阻尼修正
4．6 给定海况下工作船的频域运动分析
4．6．1 数据输入
4．6．2 数据结果后处理与分析
4．7 工作船时域系泊分析
4．7．1 风流力系数的定义
4．7．2 系泊系统布置
4．7．3 编写运行文件
4．7．4 程序运行与结果后处理

第5章 AQWA与Workbench
5．1 分析流程与船体模型建模
5．1．1 界面组成与基本分析流程
5．1．2 模型的建立
5．2 水动力计算
5．2．1 参数设置
5．2．2 水动力计算与结果处理
5．3 频域运动分析
5．3．1 参数设置
5．3．2 频域分析与结果处理
5．4 时域系泊分析
5．4．1 参数设置
5．4．2 时域分析与结果处理

第6章 分析实例
6．1 多体耦合分析示例
6．1．1 圆柱与方驳多体耦合分析建模
6．1．2 圆柱与方驳多体耦合分析计算
6．2 半潜钻井船的运动分析
6．2．1 拖曳力线性化
6．2．2 参数设置
6．2．3 拖曳力线性化及其影响
6．2．4 给定海况频域运动分析
6．3 工作船靠帮系泊分析
6．3．1 系泊与护舷布置
6．3．2 多体耦合模型的建立
6．3．3 靠泊分析模型的建立
6．3．4 时域耦合分析结果处理
6．4 内转塔单点FPSO的系泊分析
6．4．1 基本数据与风流力系数
6．4．2 文件设置与预张力计算
6．4．3 系泊系统整体刚度
6．4．4 扫掠分析与工况设置
6．4．5 文件设置
6．4．6 计算结果处理与分析
命令查询索引
后记
参考资料

前言/序言

　　本书着眼于软件实际操作，在浅显易懂的理论介绍基础上对使用海洋工程浮体分析软件AQWA进行浮体分析进行了详细介绍并辅以工程实例，力图以一种全新的方式将海洋工程浮体分析工程实际与工程软件使用结合起来并呈现给大家。
　　本书分为六章，主要内容包括：
　　第1章：主流分析软件介绍。本章介绍了主要几种主流的海洋工程浮体分析软件的情况，比较了这几种软件的特点，着重介绍了AQWA软件的发展历史、主要功能以及运行界面等情况；
　　第2章：海洋工程浮体分析理论基础。本章结合工程实际简要介绍了海洋工程环境条件、流体动力学、耐波性与系泊定位分析理论并穿插介绍部分常用规范；
　　第3章：经典AQWA的建模。本章介绍了基于经典AQWA进行船体水动力模型建模与混合水动力模型建模的方法、主要流程以及部分建模技巧；
　　第4章：使用经典AQWA进行浮体分析。对经典AQWA的运行模式、命令卡片的含义等进行了解释，并以一个实例说明使用经典AQWA进行浮体分析的主要流程与数据处理方法；
　　第5章：AQWA与Workbench。对基于Workbench进行AQWA水动力分析的运行模式和方法进行了介绍，并以一个实例说明使用Workbench界面进行浮体分析的主要流程与数据处理方法；
　　第6章：分析实例。以四个较为完整的实例对使用AQWA进行多体水动力分析、混合模型水动力计算分析、靠泊分析、单点FPSO系泊分析的主要流程与方法进行了介绍。
　　希望通过本书，能够使初步接触海洋工程浮体分析以及初次接触AQWA软件的朋友们能够建立起浮体分析的基本概念与分析思路，快速地掌握软件操作以及分析浮体问题的方法。
　　本书在编写过程中参阅了大量同行专家的著作与科研成果，在此向他们表示感谢。
　　限于编者水平，本书难免出现错误与不当之处，恳请读者提出宝贵意见，不吝赐教。
　　编者
　　2017年7月

精通海事工程仿真：流体力学与结构耦合分析的实践指南 书籍简介 在当今高度互联和依赖海洋资源的时代，海事工程的设计与分析面临着前所未有的挑战。从海上风力涡轮机的稳定性，到大型船舶的航行安全，再到水下结构的抗压能力，精确的流体力学和结构耦合分析是确保项目成功的关键。本书并非一本介绍特定软件功能的入门教程，而是聚焦于海事工程领域中那些至关重要的、跨越不同软件平台和分析方法的仿真核心技术。我们致力于提供一套全面、深入且高度实践化的指导，帮助读者理解并掌握在复杂海洋环境中进行精确预测的理论基础、分析流程以及结果解读。 本书将引导您深入探索海洋环境的动态特性，以及这些特性如何影响海上结构物的性能。您将学习到流体动力学（Hydrodynamics）的基本原理，包括波浪理论（如线性波、非线性波），水流效应，以及这些因素如何产生作用力，例如浮力、阻力、升力以及波浪载荷。我们将详细阐述如何建立精确的海洋环境模型，从简单的规则波到复杂的随机波谱，再到考虑洋流和风速的耦合作用。理解这些海洋环境参数的生成与应用，是进行后续结构响应分析的基础。 接着，本书将把焦点转移到结构动力学（Structural Dynamics）的范畴。您将了解不同类型的海上结构，例如固定式平台、浮式生产储油船（FPSO）、张力腿平台（TLP）、半潜式平台、船舶以及水下管道和电缆等，并深入研究其结构特性、材料选择以及受力分析方法。我们将详细讲解模态分析（Modal Analysis）、谐响应分析（Harmonic Response Analysis）、瞬态动力学分析（Transient Dynamic Analysis）等核心分析技术，以及如何根据结构特点和载荷性质选择最合适的分析类型。 本书最核心的价值在于其对“流体力学与结构耦合分析”（Hydrodynamic-Structure Interaction, HSI）的深入探讨。您将学习到如何将流体产生的载荷传递给结构模型，并如何将结构的变形和运动反馈给流体模型，从而实现迭代计算，获得更真实、更精确的仿真结果。我们将详细介绍不同耦合分析策略的优劣，包括弱耦合（Weak Coupling）、强耦合（Strong Coupling）以及全耦合（Full Coupling）方法，并阐述在实际工程中如何根据项目需求和计算资源选择合适的耦合方式。 在理论讲解之外，本书还将提供大量的实践案例，涵盖了海事工程中的典型问题。您将有机会跟随我们一起，从零开始，逐步构建复杂的海工结构模型，并在各种海洋工况下对其进行详细的仿真分析。这些案例将覆盖： 海上风力涡轮机基础设计与稳定性分析： 模拟不同波浪和洋流条件下，单桩基础、导管架基础以及吸力式基础的受力响应，评估其疲劳寿命和整体稳定性。 浮式平台的运动响应分析： 预测FPSO、半潜式平台在复杂海况下的摇摆、俯仰、横移等六自由度运动，分析其适航性（Seakeeping）和系泊系统的受力情况。 大型船舶的结构强度评估： 模拟船舶在不同航行状态下的应力分布，评估其结构完整性，尤其是在恶劣海况下的安全裕度。 水下结构物的安装与运行分析： 分析水下管道、电缆在铺设和运行过程中承受的海流载荷和外部冲击，以及其结构变形与稳定性。 波浪能装置的性能优化： 模拟不同波浪条件下，波浪能转换装置的工作效率和结构受力，为装置的设计优化提供依据。 本书的特色在于其贯穿始终的“工程实践”导向。我们不仅仅是介绍技术，更侧重于展示如何在实际的工程项目中应用这些技术。我们将详细解析每个仿真步骤的目的和意义，强调数据准备、模型构建、边界条件设置、载荷施加、结果后处理以及不确定性分析的关键环节。对于结果的解读，我们将深入剖析如何识别关键的应力集中区域、评估结构的疲劳损伤，以及如何将仿真结果与工程规范和设计标准进行对比，从而做出明智的设计决策。 本书还特别关注了一些高级分析主题，例如： 非线性效应的建模与分析： 深入探讨在强波浪和剧烈运动条件下，如何处理流体和结构的非线性行为，以及如何选择能够捕捉这些非线性的数值模型。 疲劳分析与损伤累积： 介绍如何根据仿真得到的时域或频域响应，结合海浪谱和材料疲劳曲线，进行结构的疲劳寿命评估。 不确定性量化（Uncertainty Quantification, UQ）： 探讨如何量化模型参数、载荷条件以及材料属性中的不确定性，并将其传播到仿真结果中，从而获得更可靠的设计置信度。 多物理场耦合的进阶应用： 除了流固耦合，我们还将触及声固耦合、热固耦合等在特定海事工程场景下的应用。 本书适合以下读者群体： 海事工程领域的工程师和设计师： 希望提升其在仿真分析方面的技能，能够独立完成复杂的海工结构仿真项目。 高校和研究机构的师生： 正在从事海洋工程、船舶与海洋工程、土木工程（海洋结构方向）等相关专业的学生和研究人员。 希望深入理解海工结构设计原理的工程师： 即使不直接使用特定软件，也能通过本书掌握仿真分析的核心思想和方法。 本书旨在提供一套独立于任何特定软件平台的通用知识体系，帮助读者理解流体力学与结构耦合分析的本质，并能够灵活地将其应用于各种仿真工具中。通过掌握本书的核心内容，您将能够自信地应对海事工程设计中的各种挑战，设计出更安全、更高效、更具经济性的海洋结构。 本书并非一个关于如何操作某个特定软件的“点石成金”手册，而是一本关于如何“思考”和“解决”海事工程仿真问题的“思想武器”。 我们相信，凭借坚实的理论基础和丰富的实践经验，您将能够在这个充满挑战且前景广阔的领域取得卓越成就。

评分☆☆☆☆☆

作为一名多年从事船舶结构强度计算的工程师，我一直关注着ANSYS AQWA在海洋结构物领域的应用。尽管我更熟悉结构力学方面的内容，但为了更全面地理解船舶和海洋工程项目中的载荷分析，我开始涉足流体力学仿真。这本书《ANSYS AQWA软件入门与提高/万水ANSYS技术丛书》的出现，为我打开了一个新的视角。我希望能从中了解AQWA在计算波浪载荷、风载荷以及其他水动力载荷方面的能力，并学习如何将这些载荷耦合到结构有限元模型中进行应力分析。书中是否会提供关于如何精确定义波浪谱、波浪方向谱以及风载荷模型的方法？对于复杂的海况模拟，例如风浪流耦合，AQWA又能提供怎样的解决方案？我也非常想了解，在进行海洋结构物的水动力分析时，有哪些常见的陷阱和需要注意的关键点，这本书能否提供一些经验性的指导，帮助我避免走弯路，提高仿真的可靠性。最后，对于后处理阶段，如何有效地提取和可视化水动力载荷对结构的影响，并将其转化为结构分析所需的输入，这一点也是我非常期待能够从书中获得解答的。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对海洋工程领域充满好奇的学生，正在寻找一本能够系统学习ANSYS AQWA软件的教材。《ANSYS AQWA软件入门与提高/万水ANSYS技术丛书》这个名字听起来非常契合我的需求。目前我接触到的许多资料都只是零散的教程，缺乏一个完整的故事线。我希望这本书能够从一个完整的项目流程出发，带领读者从头到尾地完成一个具有代表性的仿真任务。比如，从定义一个简单的浮体几何模型开始，到施加波浪、风、流等环境载荷，再到求解计算，最后对结果进行分析和可视化。我特别希望书中能强调每一步骤背后的“为什么”，而不是仅仅告诉“怎么做”。例如，在进行网格划分时，为何要选择某种网格类型？网格密度对结果有什么影响？这些都需要有清晰的解释。此外，我对于如何利用AQWA进行浮体设计优化也充满兴趣，这本书能否提供相关的案例和方法论，指导我们如何根据仿真结果迭代优化设计方案，例如调整浮体的尺寸、形状或者配重，以达到预期的性能指标，这将对我非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

作为一个初学者，我对ANSYS AQWA这款软件可以说是一窍不通。在网上搜寻相关的学习资料时，发现内容零散且不成体系，让人望而却步。当看到《ANSYS AQWA软件入门与提高/万水ANSYS技术丛书》时，我眼前一亮，感觉像找到了救星。从书名就可以看出，它不仅是入门级的，还包含“提高”的内容，这对我这种希望一步到位的人来说非常有吸引力。我希望这本书能够从最基础的软件安装、界面介绍开始，一步一步地引导我完成第一个简单的模型。例如，如何导入几何模型，如何定义水的属性，如何设置边界条件等等。我特别期待书中能有详细的截图和图示，让我在操作时有迹可循，减少走弯路的可能性。另外，对于一些常用的模块，比如结构模块、流体模块，希望能有专门的章节进行讲解，并配有简单易懂的实例。我担心自己理解能力有限，如果书中的语言过于专业化，我可能会跟不上。因此，我希望这本书的语言能够通俗易懂，多使用类比和比喻，让抽象的概念变得具体化。这本书如果能真正做到“入门”，那我将非常感激。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在船舶与海洋工程领域摸爬滚打多年的工程师，深知流体力学计算的复杂性，也见证了ANSYS AQWA这类专业软件在设计优化、性能预测方面的关键作用。最近有幸接触到一本名为《ANSYS AQWA软件入门与提高/万水ANSYS技术丛书》的书籍，虽然我还未深入研读，但从其厚度和目录初步浏览来看，它似乎肩负着一个非常重要的使命：将复杂的AQWA软件操作以一种易于理解的方式呈现给广大用户。我尤其关心的是，这本书能否在理论讲解与实际操作之间找到一个恰当的平衡点，让初学者能够快速上手，同时也能为有一定基础的用户提供更深入的技巧和方法。比如，在进行波浪载荷计算时，模型几何的准确性、网格的划分策略、以及不同波浪谱的设置，都是影响结果精度的重要因素。我期待这本书能提供清晰的步骤指导，并附带一些典型算例，帮助我们理解这些参数的含义和设置原则。同时，对于后处理部分，如何有效地提取和分析结构响应、运动响应等关键数据，书中是否能给出一些实用的建议，例如如何进行疲劳分析、稳定性评估等，这些都是我在实际工作中经常遇到的挑战。总而言之，我希望能从这本书中获得能够直接应用于项目实践的知识和技能，而不是仅仅停留在理论层面。

评分☆☆☆☆☆

作为一名已经使用ANSYS AQWA一段时间的用户，我对于《ANSYS AQWA软件入门与提高/万水ANSYS技术丛书》的“提高”部分尤为期待。在工作中，我主要利用AQWA进行浮体运动分析和系泊系统设计，但总感觉在一些高级功能的应用上还不够熟练，例如如何精确模拟复杂海况下的非线性响应，如何优化系泊缆的布置以达到最佳稳定性，以及如何进行水动力载荷的精细化分析。这本书能否在这些方面提供一些深入的指导和实用的技巧，是我最为关注的。我希望书中不仅仅是罗列操作步骤，更能深入剖析其背后的物理原理和数学模型，让我知其然也知其所以然。例如，在进行谱分析时，如何根据实际工程需求选择合适的波浪谱模型，不同谱参数对结果的影响有多大，以及如何解释和验证谱分析的结果，这些都需要更深层次的理解。我也很想知道，书中是否会涉及一些关于AQWA与其他ANSYS模块（如CFX、Fluent）的联动应用，或者与其他仿真软件（如NAVIER、OrcaFlex）的协同工作流程，这对于构建更全面的仿真分析体系至想当重要的。

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