MOSES軟件應用指南ppt課件

1、海洋平臺靜水力設計深海工程技術研究中心1；.一. 如何進行海洋平臺設計設計任務書：環(huán)境要求（風、浪、流、水深）作業(yè)要求：作業(yè)工況要求、自存工況要求平臺的作業(yè)能力要求：最大裝載、平臺設備等。平臺設計規(guī)范根據(jù)設計任務書提供的參數(shù)，設計能夠滿足所有要求，且滿足規(guī)范，經(jīng)濟型最佳的平臺。2；.二. 平臺設計需要考慮的因素靜水力因素：浮性（重量、重心、裝載狀態(tài)的影響）、穩(wěn)性（初穩(wěn)性、回復力曲線，風載荷、典型工況的穩(wěn)性校核）運動性能：典型工況的載荷和運動響應極值，系泊特性，抗風浪能力分析結構強度、剛度和疲勞特性平臺建造工藝平臺造價和經(jīng)濟性3；.三. 平臺靜水力設計 1. 重量重心估算平臺重量包括：機械載荷，

2、船體結構重量，載重量。機械載荷：本次設計由于不包括總布置設計，因此機械載荷部分事先給定。結構重量估算：結構重量=船體表面積*板厚*等效鋼板密度載重量：平臺排水量采用浮筒內(nèi)的壓載水進行調節(jié)。（采用列表形式進行估算）4；.三. 平臺靜水力設計 2. 靜水力曲線計算 平臺由簡單形體構成，因此靜水力曲線計算可用簡單圖形的解析公式來計算各項靜水力參數(shù)。也可用軟件進行計算。3. 穩(wěn)性校核 按照平臺穩(wěn)性規(guī)范進行穩(wěn)性校核 ，根據(jù)穩(wěn)性規(guī)范的多種要求，計算平臺極限重心高度曲線。確定不同工況時平臺的穩(wěn)定性。051015202530010203040重心高度重心高度/m吃水吃水/m平臺重心高度曲線平臺重心高度曲線預期

3、重心高度極限重心高度5；.MOSES軟件應用指南海洋工程技術研究所盛其虎6；.一.MOSES 簡介 MOSES軟件有圖形和文本兩種模式。這里主要介紹文本形式的MOSES應用方法。 MOSES軟件由同名的“*.dat”“*.cif”兩個文件組成，一般“*.dat”包含浮體建模數(shù)據(jù)， “*.cif”包含執(zhí)行命令。 MOSES采用了文本型編程語言，MOSES中可以定義變量，方式為：&Set Vname = ValueVname為變量名稱，Value為變量的值，可以看做是一段字符串，變量的引用采用% Vname，% Vname%，%(Vname)等形式。例如：&Set A = “船舶學

4、院” /n &Set B = “海洋技術研究所” &Set C = B %A%( %C%) =船舶學院%( B) =船舶學院海洋技術研究所續(xù)行號為 “_”7；.二. MOSES的建模12345678910 任何一個海上結構物都可以看做若干個簡單形狀的組合體。若右圖所示，一個半潛平臺可以有10個基本形狀組成。船體也可以分為主船體和若干上層建筑，主船體可進一步分為船首分段，船中分段和船尾分段等。 在MOSES中，任意一個“Body”或艙室可以由若干“part”組成。在定義形狀之前，應首先定義單位制，單位制定義方式如下：&dimen -save -dimen meters m

5、-tons-save 表示保存原有單位制-dimen meters m-tons表示長度單位為m，重量單位為噸use_mac stab若要進行靜水力計算，需引用靜水力計算模塊，形式為：8；.2.1 Body和艙室的定義Body的定義方式為： &DESCRIBE body Bodyname艙室的定義方式為&DESCRIBE compartment Cname一般第一個定義的艙室或Body為外部艙室，其他默認為內(nèi)部艙室。到下一條&DESCRIBE body語句為止，之間的語句都是&DESCRIBE body的具體定義命令。&DESCRIBE body語句后面

6、為從屬于該Body的parts的定義。Parts的定義形式為：由Pgen 開始到 end pgen 結束。9；.2.2 part的定義形式Pgen方式定義parts是以剖面的形式進行的，剖面和parts的x軸垂直，剖面按剖面位置x值順序排列，x值小的在前，大的在后。若前后若干個剖面形狀一致，剖面和一起定義，所有剖面的x值順序給出。Part定義的具體形式為：x6 5 4 3 2 1pgen Pname -loc x y z fa ct ps -CS_wind wx wy -CS_Current cx cy -PERMEABILITY value _ -both stbd -portplane x

7、0 -rect z0 z1 b -circular y0 z0 R ct0 dct ndc -cart y0 z0 y1 z2 y2 z2 y3 z3plane x1 -rect z0 z1 b -circular y0 z0 R ct0 dct ndc -cart y0 z0 y1 z2 y2 z2 y3 z3plane x2 x3 x4 -rect z0 z1 b -circular y0 z0 R ct0 dct ndc -cart y0 z0 y1 z2 y2 z2 y3 z3plane x5 -rect z0 z1 b -circular y0 z0 R ct0 dct ndc -c

8、art y0 z0 y1 z2 y2 z2 y3 z3end pgen10；.pgen Pname -loc x y z ct fa ps -CS_wind wx wy -CS_Current cx cy -PERMEABILITY value -both stbd port -loc x y z fa ct ps x y z ：part局部坐標零點在整體坐標中的位置fa ct ps: part安裝到整體中的方向角ct：part x 軸和整體坐標xoy平面的夾角（縱傾）ps：part x 軸在整體坐標xoy平面投影與整體坐標x軸的夾角（首搖）fa： part繞自身x軸的旋轉角度（橫搖）-CS_

9、wind wx wy -CS_Current cx cy: 無因次風載荷系數(shù)和流載荷系數(shù)-PERMEABILITY value 滲透率，默認為1，去掉的部分為-1。內(nèi)部艙室按實際取負值-both stbd port：建模規(guī)則，不選或三選一。MOSES建模時默認為左右對稱，在建模時只給出右半部分-both：非對稱體用，需給出完整剖面信息-stbd：只取右半部分；-port只取左半部分，不選：對稱模型11；.plane x0 -rect z0 z1 b -circular y0 z0 R ct0 dct ndc -cart y0 z0 y1 z2 _ y2 z2 y3 z3選項： -rect ,

10、ZBOT , ZTOP, BEAM , NB , NS , NT （矩形剖面） 底部高 頂部高 寬度 底部等分數(shù) 側面部等分數(shù) 頂部等分數(shù) -cart Y(1), Z(1), Y(2), Z(2), ., Y(n), Z(n) 任意剖面，順序給出節(jié)點-circular y0 z0 R ct0 dct ndc 圓心坐標 半徑 初始角 角度增量 點數(shù)三個選項可按實際次序任意組合12；.建模例子use_mac stab&dimen -save -dimen meters m-tons&Set LBouy = 100&Set BBouy = 15&Set HBouy =

11、 7$吃水&Set Draft = 22$氣隙&Set Gap = 10$浮體中心線橫向間距的一半&Set YB = 25$立柱中心線縱向間距的一半&Set XP = 37.5$四個立柱參數(shù),立柱建模時局部坐標x軸選為垂直向上，$建模時為水平放置，繞y軸轉90度至圖示的垂直安裝位置&Set PosBouyL = 0 -%YB% 0 0 0 0&Set PosBouyR = 0 %YB% 0 0 0 0&Set HPot = %Draft%+%Gap%-%HBouy%&Set DPot = 10&Set PosPotLH =

12、 %XP% -%YB% %HBouy% 0 90 0&Set PosPotLT = -%XP% -%YB% %HBouy% 0 90 0&Set PosPotRH = %XP% %YB% %HBouy% 0 90 0&Set PosPotRT = -%XP% %YB% %HBouy% 0 90 013；.$甲板參數(shù)&Set LDeck = 100&Set BDeck = 65&Set HDeck = *&Set PosDeck = 0 0 %Draft%+%Gap% 0 0 0$上層建筑甲板室參數(shù)（大的箱體）&Set TDeck

13、= %Draft%+%Gap%+%HDeck%&Set LSupA = 25&Set BSupA = 15&Set HSupA = 30&Set PosSupA = %XP %YB %TDeck 0 0 0$上層建筑起重塔（小的方形立柱）建模時局部坐標x軸選為垂直向上&Set ATowA = 5&Set HTowA = 20&Set PosTowA = -18 %YB %TDeck 0 90 0$上層建筑立桿(圓形立柱)&Set DTowB = 5&Set HTowB = 40&Set PosTowB =-%XP

14、-%YB% %TDeck 0 90 014；.$定義平臺&DESCRIBE body Platform$-CS_Current為風載荷系數(shù)開關 cx,cy用x，y方向流載荷系數(shù)的具體數(shù)值代替pgen BouyL -loc %PosBouyL -CS_Current cx cy$ -cart 表示按順時針逐點給出剖面形狀 $-CIRCULAR表示按圓弧給出剖面形狀$-Rect表示矩形剖面$ 縱向位置，可增加剖面 矩形剖面，左右對稱，定義右半部分plane -%LBouy%/2 %LBouy%/2 -Rect 0 %BBouy%/2 %HBouy end pgenpgen BouyR -l

15、oc %PosBouyR -CS_Current cx cyplane -%LBouy%/2 %LBouy%/2 -Rect 0 %BBouy%/2 %HBouy end pgen $-CS_wind為風載荷系數(shù)開關wx,wy 用x，y方向風載荷系數(shù)的具體數(shù)值代替pgen PotoonLH -loc %PosPotLH -CS_wind wx wy -CS_Current cx cy $ 圓心 cx cy 半徑 圓周起點 終點 角度數(shù) plane 0 %HPot -CIRCULAR 0 0 %DPot%/2 0 180 19end pgenpgen PotoonLT -loc %PosPotL

16、T -CS_wind wx wy -CS_Current cx cyplane 0 %HPot -CIRCULAR 0 0 %DPot%/2 0 180 19end pgen15；.pgen PotoonRH -loc %PosPotRH -CS_wind wx wy$ 圓心 cx cy 半徑 圓周起點 終點 角度數(shù) plane 0 %HPot -CIRCULAR 0 0 %DPot%/2 0 180 19end pgen pgen PotoonRT -loc %PosPotRT -CS_wind wx wyplane 0 %HPot -CIRCULAR 0 0 %DPot%/2 0 180

17、19end pgen $定義甲板pgen Deck -loc %PosDeck -CS_wind wx wyplane -%LDeck%/2 %LDeck%/2 -rect 0 0 %BDeck%/2 %HDeckend pgen $定義甲板室pgen Deck -loc %PosSupA -CS_wind wx wyplane -%LSupA%/2 %LSupA%/2 -rect 0 0 %BSupA%/2 %HSupAend pgen $定義起重塔pgen TowA -Loc %PosTowA -CS_wind wx wyplane 0 %HTowA -rect 0 %ATowA%/2 %

18、ATowAend pgen $定義立桿pgen TowB -Loc %PosTowB -CS_wind wx wyplane 0 %HTowB -CIRCULAR 0 0 %DTowB%/2 0 180 19end pgen$平臺定義結束16；.MOSES的靜水力曲線計算CFORM, DRAFT, ROLL, TRIM, -DRAFT, INC, NUM, -ROLL, INC, NUM, _-PITCH, INC, NUM -WAVE, WLENGTH, STEEP, CREST說明：DRAFT, ROLL, TRIM 為靜水力曲線計算的初始值-DRAFT, INC, NUM, 表示改變吃水

19、 -ROLL, INC, NUM,表示改變橫傾角 -PITCH, INC, NUM表示改變縱傾角-WAVE, WLENGTH, STEEP, CREST為波浪條件17；.MOSES的靜穩(wěn)性曲線計算RARM, INC, NUM-ECHO, YES/NO 是否顯示迭代過程-FIX 是否固定縱傾角-NUMITER, ITER_MAX 最大迭代步數(shù)-TOLERANCE, HE, RO, PI 誤差-WAVE, WLENGTH, STEEP, CREST 波浪條件-YAW, YAW ANGLE 傾斜軸方向-WIND, WIND_SPEED 風速-CEN_LATERAL, X, Y, Z 旋轉中心-U_C

20、URRENT, FLAG 是否考慮流的影響-W_COEFF, WC0, WC1, WC2, WC3 風載荷系數(shù)-R_COEFF, RC0, RC1, RC2, RC3 恢復力系數(shù) l=0 l=lf 進水點-STOP, HOW 計算終止條件，選項RARM，NET，DOWN18；.MOSES極限重心高度曲線計算MOSES has two commands STAB_OK and KG_ALLOW, What they do is compute several things from the basic results reported by the RARM command; and if yo

21、u ask it to, it will check to see if the value computed is greater than a specied value. These checks are given by the stability criteria of the dierent regulatory bodies.穩(wěn)性判據(jù)包括：GM ， DOWN_H(進水點)， ZCROSS（零點）， THETA1 （第一交點）， THETA2 （第二交點）， RANGE （穩(wěn)距），R M EQUI ，AR RATIO（面積比）， ARR30， AR WRATIO.等，具體參見MOSES幫助文檔A4help.pdf，p338Kg_Allow命令：KG ALLOW -WIND, I_WIND, D_WIND -YAW, Y_ANGLE(1), . -DAMAGE, DAM_CMP(1), . -DRAFTS,