基于AQWA的游艇水动力分析方法

　　2.AQWA分析流程 
　　（l）建立分析项目。启动ANSYS Workbench，在Toolbox中的Analvsis Systems找到HvdrodynamicDiffractions，双击或拖曳到Project Schematic，并将游艇的模型IGS文件导入Geometry，如图4、5所示。 
　　（2）设计水线定义导入的模型为1：10的缩小模型，分析前应该将模型的大小调整为实船大小。在菜单栏里依次选择CreateBodv Transformation-Scale，将模型缩放比例改为10；再依次选择CreateBody TransformationTranslate，将模型移动到XY Plan以下0.8m处，操作过程如图6所示。 
　　模型调整完毕后，依次点击CreateSlice，以XYPlan为切割基准面对模型进行切割，如图7所示。 
　　（3）模型整理。将船壳上半部分命名为UpperHull，下半部分命名为LowerHull，并从这两部分建立Part，以保证生成网格的连续性，这部分工作十分重要，如果不进行此项操作，则会导致后期的网格划分失败，操作如图8所示。 
　　至此，模型的前期处理工作已经完成，退出Geometrv界面，进入Model进行有限元网格的建立。 
　　（4）质量点定义。AQWA中默认将船体的重量集中于一个质量点（Point Mass），这个点与重心重合，且集中了整船的质量。定义质量点后，一共有四个参数需要手动设置，其中重心高度根据型线图及总布置图计算得到，另外三个参数根据表计算得到，参数计算结果如图9所示。 
　　（5）网格划分。选择Tree中的Mesh，在Details ofMesh中的Defeaturing Tolerance中输入0.1，在MaxElement Size中输入0.2，其他选项默认，点击Generate生成网格。网格参数如图10所示，网格划分结果如图II所示。 
　　（6）波浪定义。点击Tree中的Wave，选择WaveDirection，将波浪方向定义为360°，其它参数保持默认，如图12所示。 
　　点击Tree中的Wave，选择Wave Frequency，将 Details of Definition中的Highest Frequency Definition与Lowest Frequency Definition选项改选为Manual Definition，在Lowest Period中输入25； Shortest Period中输入15。点击Generate，完成波浪周期的设置。波浪周期的详细设置参数如图13所示。 
　　四、分析结果展示 
　　所有参数设置完毕后，点击Solve进行求解。船体外板湿表面压强的时域分布如图14-16所示，不同波浪入射方向下船体各个自由度上收到的波浪力矩如图17所示。 
　　五、结语 
　　本文利用AQWA对一艘游艇进行水动力分析，并对详细的分析流程进行展示和介绍。通过上述分析可以看出，AQWA作为一款成熟的海洋工程水动力分析软件，在进行游艇分析时，具有一定的优势。 
　　（1）基于ANSYS Workbench平台的操作，将分析流程规范化、参数化，从而大大降低了分析难度与精度。 
　　（2） AQWA的模块成熟且完整，可对游艇不同的水动力性能进行计算，并能输出完整的水动力分析报告，大大简化了分析工作量。 
　　（3） Workbench平台下的AQWA可输出完整的分析数据，对于专业人员来说，可以将数据导入传统模式下的AQWA进行底层操作，得到更加全面的水动力分析数据。