AQWA是一套集成模組，主要用於滿足各種結構流體動力學特性評估相關分析需求，包括從桅、桁到FPSOs，從停泊系統到救生系統，從TLPs到半潛水系統，從漁船到大型船舶以及結構互動作用。
基本介紹
- 中文名：AQWA
- 外文名：AQWA
- 描述：一套集成模組
- 包括：從桅、桁到FPSOs
- 模組覆蓋範圍：衍射/輻射（包括淺水效應）等
- 特徵：ANSYS軟體下的集成系統
- 開發公司：安世亞太公司
簡介,重要特徵,集成系統,互動作用,建模查詢,分析功能,索動力學,動態聯接,校核驗證,應力分析,AQWA特點概述,AQWA的局限性,
簡介
模組覆蓋流體分析的全部範圍，包含
衍射/輻射（包括淺水效應）－ AQWA-LINE；
具有隨機波的頻域－ AQWA-FER；
具有隨機波包括慢漂流的時域AQWA-DRIFT；
具有寬大波的非線性時域－ AQWA-NAUT；
包括停泊線的靜動穩定性－ AQWA-LIBRIUM。
時域和頻域模組還包括耦合纜索動力學。最後所有的模組集成於強大的前後處理器AQWA－圖形超級用戶界面。
AQWA能夠處理多達50個互聯的結構，且能夠考慮和流體的互動作用。
AQWA還可以作為浮動結構的完整流體和結構分析系統－AQWA-OFFSHORE，它結合了AQWA 和 ASAS並有格線劃分和結果顯示功能。
重要特徵
· 完全的集成系統
· 豐富的流體互動作用
· 多達50個互聯的結構
· AQWA 超級圖形用戶界面
· 靈活的建模功能
· 耦合纜索動力學
· 能夠集成軟體以施加外部載荷
· 超過20年的用戶適用證明和驗證
· 直接將結果傳輸到 ASAS
集成系統
AQWA是一個由衍射/輻射(AQWA-LINE)），包含停泊線的初始靜動穩定性(AQWA-LIBRIUM) ，具有不規則波的頻域(AQWA-FER) ，具有隨機波包含慢漂流的時域（AQWA-DRIFT），具有不規則波的非線性時域（ AQWA-NAUT）等模組構成的完整集成系統。
另外一個可選擇的集成模組－耦合纜索動力學是實用的頻域和時域模組，也具有強大的AQWA圖形用戶界面。
其它可選擇的模組包括AQWA-LAUNCH和AQWA-FLOAT。這些模組用來模擬安裝時的套管下水和浮動操作。AQWA圖形用戶界面可以從程式中提取出結果和動畫演示。
互動作用
AQWA可以考慮鄰近結構間的流體動力學相互作用。因而某一結構的運動可能影響另一結構的運動。結構可以由纜索鉸結、連線在一起，也可以相互獨立無關。一種典型的套用為禁止效應分析。需要注意的是具有前進速度條件的流體動力學互動作用目前是不可用的。
建模查詢
AQWA-Graphical Supervisor是程式的關鍵模組. 其主要功能如下：
· 數據編輯
· 自動格線產生
· 線上幫助
· 線上參考手冊
· 線上指南/算例
· 分析的控制和監測
· 包括前進速度的彎曲動量/剪下力計算
· 分離力計算
· 模型縮放
· 結果演示
· 強大的圖形工具
· 輸出到電子表格
· 函式處理，如節點 RAOs
· 轉換分析，如時域向頻域的轉換
· 波幅升降的顯示
分析功能
AQWA不僅僅用於系泊系統或衍射輻射分析，也是通用的流體動力學分析軟體，對多種問題提供了非常靈活的解決方法。具體套用實例包括：
· 停泊系統的設計和分析
· FPSOs 的運動分析
· 氣隙的確定
· 船和障礙物禁止效應的計算
· LNG傳遞過程中多體相互作用
· 系泊耦合線－結構相互作用
· 帶中間浮標的纜索動力學
· 半潛水狀態時的分離力計算
· TLP 概念設計
· TLP 纜索分析
· 跌落物體軌跡計算
· 概念設計和波能量系統分析
· 浮船間升降操作的模擬
· 母船登入卸載工藝
· 駁船/海船對大型近海結構的的運輸分析
· 浮動分析
· 桅船的運動分析
索動力學
利用這一獨特模組，AQWA可以進行獨立的或耦合的纜索動力學分析。這一功能既在頻域可用(AQWA-FER)，也在時域模組可用（AQWA-DRIFT和 AQWA-NAUT)。頻域求解非常快，以確定是否需要進行纜索動力學分析，然而精度僅大約為90%。時域分析可以提供非常高的精度，但是當然要使用更長的運行時間。
某些機構還堅持單獨進行纜索動力學分析，這可以直接在AQWA Graphical Supervisor中進行。耦合纜索動力學的其它特點包括：
· 中間的浮筒
· 中間的配重
· 易浮懸鏈線
· 船艦間的纜索
動態聯接
AQWA 5.5具有通過動態聯接庫(DLL)施加力載荷歷史的能力。這一特點可使用戶在“C++”或FORTRAN中產生他們自己的動態庫來計算結構基於時間、位置和/或速度的力。同時在每一時間步定義了質量矩陣來模擬慣性力。計算可由最多100個整數參數和100個實數參數來控制，這些參數可以由用戶輸入然後傳遞到外部力程式。該功能可用於分析如下過程：
· 動態定位系統
· 航向校正系統
· 拖船提供的牽引力
· 具有特殊性質的阻尼系統
· 兩船靠近時船體間或船與海床間的吸引力?
校核驗證
AQWA已經開發了近30年。最初它被用於預測大型管套結構的下水和浮起，因為北部海域開始成為巨大的產油區。實際的下水試驗證明AQWA能夠以非常高的精度預測套管的運動。這使得LAUNCH/FLOAT程式成為了事實上的分析標準，此後該程式又融合了其它第三方軟體，包括Exxon、DNV和 Bureau Veritas，功能得到了擴展並成為更通用的程式，又推出了AQWA-FER, AQWA-NAUT和AQWA-DRIFT。這些程式通過試驗和其它比較得到了廣泛驗證。
AQWA-FER、AQWA-LINE和AQWA-LIBRIUM已被挪威海事管理局批准用於停泊分析。連同23個其它國際機構，AQWA被用於NTNF研究項目中的FPS2000比較試驗，結果根據授權來使用。
應力分析
AQWA-WAVE是 AQWA-LINE和ASAS間的聯接程式。對於給定的波方向，周期和頻率，它讀取壓力和運動形式的結果，並且自動地作為壓力和加速度套用到ASAS 有限元模型中。兩種模擬間節點坐標的差別由系統自動解決。
AQWA特點概述
AQWA軟體用於計算船舶與海洋工程的水動力性能問題功能完備，計算精度高，界面友好，影響廣泛。其大致有如下特點：
(1)可以計算任意水深；
(2)計算浮體結構的波浪力，同時考慮波浪的衍射/輻射(包括淺水效應)；
(3)計算浮體結構的平衡位置，可以考慮多個浮體結構通過纜繩的連線；
(4)停泊線的初始靜/動穩定性；
(5)浮體結構的初步設計；
(6)頻域線性分析模組；
(7)時域非線性分析模組；
(8)外力載荷動態庫聯接；
(9)傳遞壓力和速度結果到ASAS或ANSYS進行結構回響分析。
AQWA的局限性
AQWA本身是一個非常優秀的軟體，但是在使用過程中發現它還是有一些不足之處的，大概有以下幾點：
(1)AQWA-LINE對節點和單元的個數有限制，節點個數不能超過22000個，單元個數不能超過18000個；
(2)AQWA裡面沒有Tank的概念，無法進行穩性計算；
(3)AQWA里考慮風和流的作用時，需要用戶自己計算風力、流力係數；
(4)AQWA軟體卡片的設定有著非常嚴格的格式要求，一般初學者較難掌握。
