[windgo]

系统简介：三条barge，side by side，浮托一座topside，吃水不一，承重由分处两边的两条barge分担，中间barge吃水较深，与topside不发生接触。两边的承重barges和topside之间使用DMU(dynamic mating unit)/DSU(dynamic supporting unit)连接，共十六个连接点。topside上装有supporting column，barge上有mating pipe，当DSU的supporting column插进DMU的mating pipe中时，连接完成，水平和垂直方向上都有刚度限制。DMU/DSU在水平方向上全角度具有刚度，有stroke的非线性影响，在垂直方向上，单向朝上刚度，不但有stroke，而且还要加上脱离距离的非线性影响。水平刚度值和垂直刚度值不同。对水平和垂直方向的运动来说，当mating pipe和supporting column的相对运动限制在stroke和脱离值之间时，为设计状态，可考虑使用线性刚度值；如两者相对距离小于stroke值，则刚度发生突变（暂设为10倍于线性刚度值）；当两者垂直方向上的相对距离大于脱离值，则topside完全与barge分开，连接点在水平和垂直方向上都再没有刚度限制。模拟的主要目的是要算出在波浪条件下各连接点上回复力的短期最大值，暂不考虑风流影响。

系统的GDF模型如附件图1所示。（因为Topside在水面之上，而WAMIT不能model水线以上的物体，因此将Topside在WAMIT模型中简化为很小的水中潜体，不对整体系统hydrodynamics发生显著影响，小trick）
http://lh3.ggpht.com/_fEsjQbmzpLM/Sr8QR6TYKAI/AAAAAAAABqI/Oyrh1CkxLtA/s640/b5b.jpg

建模与计算：
1、频域计算
采用WAMIT建立4 body system，计算周期共三十个，从1s－30s。由于频域模型理论限制，只能把各连接点简化为线性弹簧，刚度值为线性的设计刚度值。topside与两边barge之间共8个连接点，16个线性弹簧，每连接点上水平和垂直弹簧各一，由系统总体外部刚度矩阵输入。WAMIT POTEN和FORCE计算完毕后，由.4文件得到system中4个body在各自局部坐标原点处运动的RAO。根据刚体假设，将RAO由局部坐标系转换到总体坐标系下，其中，tranlastional modes的RAO等值输入，各Rotational modes上的RAO乘以连接点位置的空间位置转化矩阵，得到couple的tranlational motion，加到原先的tranlational modes RAO上去。每个连接点两端的总体坐标RAO两两相减求差值，得到各连接点处的相对运动RAO。乘以水平和垂直的线性刚度值，得到连接点处回复力的RAO。根据Faltinsen的'sea load on ships and offshore structures'，频域响应方差（variance）为：
variance=integrate(S(w)*H(w)^2); 积分从0到无限。
其中，S(w)为波谱，H(w)为响应RAO，在此处为回复力RAO。
最大可能短期极限值为：
Rmax=(2*variance*log(t/T2))^(0.5)
其中，t为短期时间值，此处设为3小时；T2为周期均值。
波谱我采用modified PM Spectrum，有义波高Hs=1m，peak period为7.5秒，周期均值T2=peak period/1.408。波谱公式如下：
S(w)=Hs^2*T2*0.11/(2*pi)*(w*T2/(2*pi))^(-5)*exp(-0.44*(w*T2/(2*pi))^(-4))
程序编制中用simpson梯形法求积分。如上求得连接点回复力的三小时短期极限值。

2、时域计算
WAMIT水动力系数直接导入CHARM3D/HARP。与频域模型一样，时域模型也是4 body system。barge与topside之间的连接进一步细化，完整考虑stroke和脱离距离的非线性刚度影响。共8个连接点，每个连接点上用五个fender model模拟，水平方向上两对，垂直方向上一个。fender为单向，X Y方向上各设两对fender，两两相对；Z方向的fender朝上。当fender被压缩制stroke limit时，刚度突变增至线性值的十倍；当fender放松超过脱离距离时，则认为两端完全脱离，刚度值设为0。因水平方向上的fender是两两相对设置的，因此始终具有回复刚度，当垂直方向的fender伸长到脱离距离，则同时将水平和垂直回复刚度设为0值。另外，在三条barge之间有水平fender和hawser连接，通过总体外部刚度矩阵输入。
程序编写自动输出连接点处在每个time step的连接点回复力数值。因此，可直接求均值、方差、最大值。时域模拟时间设为5000s，步长0.02s，有义波高和峰值周期与频域计算设置相同。去除所有viscous设定，只计算一阶线性波力以与频域结果进行比较，关闭difference和sum frequency功能。

比较起见，只取频域和时域模拟的45度波浪入射角的情况进行结果比较。

计算结果与比较：
频域回复力RAO如附件图2所示（以＃1连接点为例）。很奇怪的是，对于0度和90度波浪入射角，在peak period＝7.5s附近都有较大峰值出现，唯独在45度入射情况下，7.5s处无峰值，甚至是局部下降波谷。从提取的连接点处的两端相对位移来看，频域计算得出的短期最大值都在设计范围之内，没有触及stroke limit，更没有伸长至脱离距离。从我的经验来看，频域计算的相对位移最大值都太小了，水平和垂直相对位移最大值分别为0.060082 m和0.10618 m，对于一个特征长度为一百几十米的多体系统来说，偏小。
图2：
http://lh3.ggpht.com/_fEsjQbmzpLM/Sr8QSMpzSQI/AAAAAAAABqM/I4gSJOz3pfg/s912/Fig1.jpg

时域结果如附件图像所示（以＃1连接点为例），图3为水平回复力时间序列，图4为垂直回复力时间序列。可以明显看出在时域模拟过程中，无论是水平方向还是垂直方向的DMU/DSU，连接点相对运动在多个时间点上撞击触及Stroke Limit，在回复力图像上由突然增大的impulse load peak表现出来，暂无脱离现象出现。
图3：
http://lh5.ggpht.com/_fEsjQbmzpLM/Sr8QSdrEj6I/AAAAAAAABqQ/MP1M5I31kNM/Fig.2.jpg
图4：
http://lh6.ggpht.com/_fEsjQbmzpLM/Sr8QSuhoG3I/AAAAAAAABqU/S4O7COtghY8/Fig3.jpg

回复力统计值比较：
.................................... Horizontal Variance.......Horizontal Maxima............Vertical Variance.......Vertical Maxima
Frequency Domain:...........2.3704e+010.............6.0082e+005...................1.0661e+011..........1.2742e+006
Time Domain :..........1.3209e+012 .............1.2012e+007...................2.4586e+012..........1.699e+007

频域与时域结果相差百倍，过于大了。目前正在积极寻找原因，但尚未找到，若说是因为时域刚度非线性而频域刚度线性的问题，则频域的相对运动结果中，连接点处相对运动根本就远未达到stroke limit，所以即使是假设能在频域分析中加上非线性刚度值，则这个非线性的刚度值根本就在整个模拟过程中用不上。从个人经验来看，时域结果的表现看起来可能会更符合实际情况，但目前也无具体数据依据支持。两个分析之间差别之大，已经造成了根本性的问题，直接决定了连接点设计的有效性与否。为什么会出现这种情况，尚不得而知，需要和各位朋友一起讨论。

问题和探讨：
时域分析和频域分析是工程设计中主要的两种分析方法，对于工程项目的校核、验证、可行性研究、安全评估等具有极为重要的价值。在一般的工程项目中，两种方法都要采用，对同一目标系统进行分析，并将结果进行比较。在正常情况下，两者的分析结果至少在某一理论设定情况下差别都比较小，像出现我上面所提供的实际例子这样大的误差是很少见的。这样的情况肯定是某一种分析的模型出现了问题，但问题出在哪里？我目前还没找到，欢迎大家和我一起探讨，共同学习。

wavesurfer，您在这方面的工程经验和理论基础极其厚实，我尤其希望您能抽出时间下场指教。

[gene]

先顶一下，回头再细细看，这个问题还蛮感兴趣的。

[windgo]

我突然开窍，问题很可能就出在频域分析的模型上。
对于这样一个barge浮托topside系统，在topside的自重作用下，连接点处的垂直弹簧实际上应该是有一个初始压缩量的，而且由于DMU在barge上并不是沿船长中线布置，因此topside的重力还会对barge产生一个横摇方向上的力矩，与之couple的有水平方向上的初始位移。因此，无论是垂直或是水平方向的线性弹簧都应有一个初始压缩量，而且由于topside重量较大，这个初始压缩量实际上比振动幅度还要大。
而根据WAMIT的频域计算方法，多体系统实际上已经简化成了一个质量－弹簧系统，系统只考虑了线性刚度矩阵、质量矩阵（无阻尼设定），不会重新计算系统中各物体由于重量分配而造成的初始平衡位置，而时域分析是要重新计算系统初始位置，并考虑topside的恒定重力作用的。频域分析计算出的RAO实际上是系统中各物体相对于各自初始设定的局部坐标系中心的往复振动幅度，而设定的局部坐标中心，都是在各物体不受力情况下的平衡位置。所以，频域分析中用于计算连接点回复力的相对位移RAO缺少了一个初始压缩量的项。把这个项加进去之后，频域相对位移RAO的值就会超过Stroke limit，这反映在时域分析中，就会发生回复力的突变，由此造成了两个分析结果的巨大差值。
不知道我自己琢磨的对不对，大家都来想想，说说你们的宝贵意见。我感觉问题最有可能就出在这里，明天需要做一个时域分析结果的坐标转换，看看连接点上的相对位移时间序列，如果这个时间序列的各项统计值和频域（RAO＋初始位移）相近，那么就一定是这个原因了。

[c.c]

在讨论双浮托？

[windgo]

引用框（c.c ＠ 2009-09-28）

在讨论双浮托？

差不多，单浮托转双浮托，我发的case是双浮托。

[wavesurfer]

谢谢Windgo给大家提供了这么一个十分有趣的Float-over安装实例来讨论。我自己也接触到一些类似的项目，做过一些分析。不过我们大部分都只是在频域内做多体分析。这主要是因为：

1. 我们项目里的物体间的Connector（连接）多半是铰接，也就是说可以简化为双向弹簧，从而保证了频域计算里的线性特征。

2. 有时候有一些竖向受压的支撑，一般为了操作安全总会要求其竖向的动荷载不超过其初始静态压力。这样同样可以简化为一个线性弹簧。

你第二个帖子的理解是对的。应当注意的是WAMIT里求解的永远都只有系统动态受力的部分。而不包括初始平衡的静态力。我们在做任何动力分析之前，都要先把初始平衡状态搞清楚。包括各个连接或支撑处的初始受力。这些力，一方面实际上在总体刚度矩阵里的转动自由度上是有贡献的，另一方面初始静态力也是判断动态力的极值是否超出这个范围而出现连接受拉情形的依据。比如，我上面说的竖向受压支撑，如果出现了动态力超出静态力的情况，那我们认为频域分析就无效了，因为线性假定不再成立。同时作业也不安全。这时候我们往往会想办法增加支撑上的初始静态压力来满足要求。

另一个因素也是十分重要。连接力对你所取的弹簧系数非常敏感。严格来讲，我们应该尽量取得支座连接在各个方向上的准确弹簧系数来计算刚度矩阵。有时候保守起见，我们也把受限的方向的弹簧系数取为无限。这时候我们就会需要做sensitivity study。逐步增加弹簧系数，直到力的RAO不再明显变化（增大）为止。你的这个例子，我也建议做一下弹簧系数的sensitivity study，掌握支撑处所受动态力对弹簧系数的敏感性。

时域的多体分析我们最近也在尝试，我们主要用AQWA 。不过鉴于AQWA对于铰接类型（Articulation）Over-constrained系统求解的困难，我们用了一些处理技巧。比如你的这个系统，Topside在两边Barge上各有8个支撑，如果都要定义成Articulation就是有冗余的，AQWA无法求解。如果把部分铰接定义成超短，刚度超大的LINE就可以计算。结果也应该是合理的。最近我们采用这个方法对我们最新的Bottom Feeder系统进行了模拟。初步结果显示，时域里出来的最大值跟WAMIT的最大值比较略小，不过差得不是很大。当然更详细的比较，我们还没有来的及处理。

对同样的这个Bottom Feeder项目我们也想用MOSES进行一些尝试。不过，暂时还没有结果。

非常期待HARP/CHARM3D在多体系统的时域模拟上能进一步完善，使其通用化，标准化。多增加可模拟的Connector的类型。比如说学习MOSES里对DMU/DSU的模拟，而并不是用布设复杂的Fender来实现。

[wavesurfer]

引用框（windgo ＠ 2009-09-28）

差不多，单浮托转双浮托，我发的case是双浮托。

估计是单船运输topside到现场后用边上两条船把topside举起来Float-over安装。

[windgo]

感谢wavesurfer的宝贵指点，您的意见非常有意义，受教良多。
float over的计算模拟是一个比较复杂且多样性的问题。既然问题已经讲开，为了方便理解，我就贴一个浮托系统的示意图，如图1所示。正如wavesurfer所说，这个系统实际上是一艘barge先将topside运送到海上某位置，然后运输barge驶入两艘并排barge之间，然后加载下沉，同时两边的barge逐渐卸载上升，在这一过程中，topside上的插入柱逐步对准对接进安装在两边barge上的接收管内。最后topside的重量完全转移到两边的barge上，最后再由这两艘barge将topside浮托到安装点完成安装。整个多体系统的转载过程比较复杂，包括了各barge水深的实时变化、系统内各物体相对位置的变化、连接点的变化，受力分配的变化等等。
图 1：
http://lh5.ggpht.com/_fEsjQbmzpLM/SsBPcotq3-I/AAAAAAAABqk/I5rrW75RP3A/3barge.jpg
不同于Bottom Feeder和Versa Truss的铰接点，我现在研究的这个浮托系统是采用插管式的榫接点的，比如下面的这个示例：
图2：
http://lh6.ggpht.com/_fEsjQbmzpLM/SsBPcRhw3MI/AAAAAAAABqg/6eUAftRwmAc/DSU.jpg
这个连接点如果要进一步做细的话，可以搞得很复杂，在Level 1和2之间的范围，因为receptor的锥形结构，插入柱在锥形槽中对接深度的变化，还会引起水平弹簧初始接触点的不同。另外，由于分布式弹簧和DMU/DSU自身长度的影响，在连接点内还有一个转动与平动耦合、水平受力沿垂向变化的问题。不过这些问题在我的计算模型中都暂时进行了简化。首先，模型中连接点简化成了点对点的连接，消除耦合效应和刚度垂向变化的问题；其次，只考虑0%（中间barge承重，两边barges无接触）、50%（三艘barges同时承重）、100%（两边barge承重，中间barge无接触）三个离散的重量转移阶段点的问题，不涉及系统重量转移连续过程。我给出的示例实际上是100％重量转移阶段点的计算结果。

因为浮托系统的不同，仅凭频域分析无法完整反映真实的情况，因为连接点刚度的非线性（stroke和脱榫）无法在频域分析中建模。因此，在频域分析的基础上，还进行了时域分析。因为这个系统实际上已经有了具体设计，水平和垂直弹簧系数已经固定死，我的工作只是对已有设计进行数值校核，因此弹簧系数的sensitivity check我没有做。从我的计算来看，这个系统最大的问题就是初始静态压力太大，在初始状态垂向弹簧就已经向下被压缩到距离stroke limit很近的地方，因此一点风吹草动就会造成上体的插入柱向下直接触底撞上接收槽的底部，造成巨大的突变impulse load，动态压力峰值突变超出初始静态压力，并有很大的可能会塑性损坏DMU/DSU。而当上体向上运动的时候，因为初始压缩量很大，动态力的变化幅度总小于初始静态力，因此最担心的脱榫现象并没有发生。因为刚度的非线性作用，我这个系统的时域分析结果是要大于频域分析结果的，而不是bottom feeder那样相反的情况。因此，我建议的改进不是增加初始静态压力，相反，系统的改进需要或增加连接点，分散、减小每一连接点上的初始静态压力；或是改进DMU/DSU设计，增加对接槽的垂向Stroke limit；或是在每个连接点处加装阻尼器，减少突变力作用下物体的瞬时大幅运动。
我其实也在尝试用短长度的line element来模拟这个连接点，那样更符合真实情况，但是由于charm3d的thin rod theory的理论简化，以及程序的计算收敛问题，一直没有成功。实际上，CHARM3D一旦进入多体系统，对初始建模精确性的要求就大大提高了。在我的这个例子里面，我以前是使用各连接点不受力情况下的设计位置来建模，结果发现要么初始状态计算run不下去，要么就是在模拟的初始一段时间内，整个系统的时间序列有很剧烈的振动现象，出现了一些大得匪夷所思的连接点受力峰值。后来想明白这个现象是由于初始状态的建模不够精确引起的，打个比方，相当于把topside凌空举起一段距离后突然放松，结果砸到barge上去了一样。所以后来的建模中，就先反复计算得到系统在初始状态下的大致平衡位置，然后在依据这个平衡系统建模，定好连接点弹簧的初始压缩量，这样才消除了那种初始剧烈振动的现象。如果多体系统中再加上多元的线单元模型而不是使用简化的fender点模型，那么系统的初始收敛就更加困难，这也是我用line element来模拟连接点总是run不通的原因所在。

目前我的工作就是对程序在各种connector的整合输入设定和收敛计算的改进这方面做修改，希望HARP能像MOSES那样慢慢积累起各种connector的标准化建模，这样也方便使用，不用每次碰到不同的系统都要绞尽脑汁的用各种基本类型的弹簧、fender、damper等单元来组合模拟。

引用框（wavesurfer ＠ 2009-09-28）

谢谢Windgo给大家提供了这么一个十分有趣的Float-over安装实例来讨论。我自己也接触到一些类似的项目，做过一些分析。不过我们大部分都只是在频域内做多体分析。这主要是因为：

1. 我们项目里的物体间的Connector（连接）多半是铰接，也就是说可以简化为双向弹簧，从而保证了频域计算里的线性特征。

2. 有时候有一些竖向受压的支撑，一般为了操作安全总会要求其竖向的动荷载不超过其初始静态压力。这样同样可以简化为一个线性弹簧。

你第二个帖子的理解是对的。应当注意的是WAMIT里求解的永远都只有系统动态受力的部分。而不包括初始平衡的静态力。我们在做任何动力分析之前，都要先把初始平衡状态搞清楚。包括各个连接或支撑处的初始受力。这些力，一方面实际上在总体刚度矩阵里的转动自由度上是有贡献的，另一方面初始静态力也是判断动态力的极值是否超出这个范围而出现连接受拉情形的依据。比如，我上面说的竖向受压支撑，如果出现了动态力超出静态力的情况，那我们认为频域分析就无效了，因为线性假定不再成立。同时作业也不安全。这时候我们往往会想办法增加支撑上的初始静态压力来满足要求。

另一个因素也是十分重要。连接力对你所取的弹簧系数非常敏感。严格来讲，我们应该尽量取得支座连接在各个方向上的准确弹簧系数来计算刚度矩阵。有时候保守起见，我们也把受限的方向的弹簧系数取为无限。这时候我们就会需要做sensitivity study。逐步增加弹簧系数，直到力的RAO不再明显变化（增大）为止。你的这个例子，我也建议做一下弹簧系数的sensitivity study，掌握支撑处所受动态力对弹簧系数的敏感性。

时域的多体分析我们最近也在尝试，我们主要用AQWA 。不过鉴于AQWA对于铰接类型（Articulation）Over-constrained系统求解的困难，我们用了一些处理技巧。比如你的这个系统，Topside在两边Barge上各有8个支撑，如果都要定义成Articulation就是有冗余的，AQWA无法求解。如果把部分铰接定义成超短，刚度超大的LINE就可以计算。结果也应该是合理的。最近我们采用这个方法对我们最新的Bottom Feeder系统进行了模拟。初步结果显示，时域里出来的最大值跟WAMIT的最大值比较略小，不过差得不是很大。当然更详细的比较，我们还没有来的及处理。

对同样的这个Bottom Feeder项目我们也想用MOSES进行一些尝试。不过，暂时还没有结果。

非常期待HARP/CHARM3D在多体系统的时域模拟上能进一步完善，使其通用化，标准化。多增加可模拟的Connector的类型。比如说学习MOSES里对DMU/DSU的模拟，而并不是用布设复杂的Fender来实现。

[wavesurfer]

谢谢你分享这种复杂系统，特别是DMU/DSU连接，在时域内模拟的经验。作为大概的校核，可以考虑在频域的模拟上把刚度系数加到无限大（相当于cone tip与receptacle钢对钢接触）看频域内支撑最大动态响应力可以达到多少，是否可以与时域内的最大值相当。以我们的经验来看弹簧系数在平动自由度上是10**8~10**9lb/ft，转动自由度上是10**12~10**13lb.ft/radian范围时基本可以代表无限刚度。

ODL做Float-over分析比较多，包括单船和双船的。他们一直用MOSES。所以对于DMU/DSU的模拟经验丰富。请ODL/ODC的朋友不吝赐教。如果WINDGO觉得必要的话，也不妨打电话直接请教Alex。

[gene]

关于时域和频域的分析，在这里wavesurfer和windgo讨论的应该是在水动力分析中的一些问题，单元数量较少，应该比较容易操作，有没有人计算过浮式平台结构的有限元分析。还有一个问题不是很明白，就是时程分析的时候为什么要设很多的步试计算，比如说试算分析是500秒，也就是说试算的计算步有25000那么多，这一段时间应该怎样来选取比较，比如选300s就不行吗，我现在计算的semi平台有20万个单元，试算的步骤越少越好，大概我是知道，就是在这一段让结构计算比较平稳，wavesurfer和windgo能说说具体的原因吗，或者你们的理解，也欢迎大家讨论。
最近我看了一个时域的水动力荷载，时间是180s，每隔1s时间步取一次荷载，共180个荷载步，通过统计截面力发现到150（140）步以后荷载就开始发散了，所以很多荷载就失效了，不知道为什么。大家能说说吗。

[wavesurfer]

引用框（gene ＠ 2009-09-29）

关于时域和频域的分析，在这里wavesurfer和windgo讨论的应该是在水动力分析中的一些问题，单元数量较少，应该比较容易操作，有没有人计算过浮式平台结构的有限元分析。还有一个问题不是很明白，就是时程分析的时候为什么要设很多的步试计算，比如说试算分析是500秒，也就是说试算的计算步有25000那么多，这一段时间应该怎样来选取比较，比如选300s就不行吗，我现在计算的semi平台有20万个单元，试算的步骤越少越好，大概我是知道，就是在这一段让结构计算比较平稳，wavesurfer和windgo能说说具体的原因吗，或者你们的理解，也欢迎大家讨论。
最近我看了一个时域的水动力荷载，时间是180s，每隔1s时间步取一次荷载，共180个荷载步，通过统计截面力发现到150（140）步以后荷载就开始发散了，所以很多荷载就失效了，不知道为什么。大家能说说吗。

你说的试算如果是指结构有限元模型里的试算，其原因和目的可能与水动力里的初始过渡计算不同。在水动力模型的时域数值计算中一般在起始的时刻不宜把波浪直接加到最大的幅度，而是用一个逐渐由0增强到最终波浪强度的过渡函数来逐渐引入海洋波浪条件。这样可以使数值计算较为稳定。另一种情况是有时候用户给的系统各物体的初始位置不够准确，数值模型为了从这个初始条件出发收敛到正确的稳定状态也需要一定的过渡。至于，过渡时间的长短，每个模型都不太一样，视乎模型的稳定性和收敛快慢而定。所以一般都要实际算一两次以后来定。

你举的计算发散的例子，我不知道是不是水动力模型。如果是的话，1秒的时步长可能有点大。

[windgo]

引用框（wavesurfer ＠ 2009-09-30）

你说的试算如果是指结构有限元模型里的试算，其原因和目的可能与水动力里的初始过渡计算不同。在水动力模型的时域数值计算中一般在起始的时刻不宜把波浪直接加到最大的幅度，而是用一个逐渐由0增强到最终波浪强度的过渡函数来逐渐引入海洋波浪条件。这样可以使数值计算较为稳定。另一种情况是有时候用户给的系统各物体的初始位置不够准确，数值模型为了从这个初始条件出发收敛到正确的稳定状态也需要一定的过渡。至于，过渡时间的长短，每个模型都不太一样，视乎模型的稳定性和收敛快慢而定。所以一般都要实际算一两次以后来定。

你举的计算发散的例子，我不知道是不是水动力模型。如果是的话，1秒的时步长可能有点大。

我感觉他的那个计算发散的问题可能性有二：一、计算时间步长太大了，程序handle出问题，算不出收敛的结果，就直接把最后一个迭代步的结果输出来了；二，有可能是系统的共振频率跟环境力频率撞上了，尤其是横摇，然后系统的粘性阻尼设得又不够，所以就结果发散了。我个人感觉应该是前一种原因的可能性更大。

[lxq]

引用框（gene ＠ 2009-09-30）

关于时域和频域的分析，在这里wavesurfer和windgo讨论的应该是在水动力分析中的一些问题，单元数量较少，应该比较容易操作，有没有人计算过浮式平台结构的有限元分析。还有一个问题不是很明白，就是时程分析的时候为什么要设很多的步试计算，比如说试算分析是500秒，也就是说试算的计算步有25000那么多，这一段时间应该怎样来选取比较，比如选300s就不行吗，我现在计算的semi平台有20万个单元，试算的步骤越少越好，大概我是知道，就是在这一段让结构计算比较平稳，wavesurfer和windgo能说说具体的原因吗，或者你们的理解，也欢迎大家讨论。
最近我看了一个时域的水动力荷载，时间是180s，每隔1s时间步取一次荷载，共180个荷载步，通过统计截面力发现到150（140）步以后荷载就开始发散了，所以很多荷载就失效了，不知道为什么。大家能说说吗。

1s的步长太大了吧？坏处主要有两个，第一很容易引起不收敛；第二，在一些波浪波谱里，容易错过最大波峰值。

[lxq]

首先谢谢楼主这么长的帖子来分享这个问题，仔细看了一下，学习了很多。也有一点点小想法：第一，我发现你贴出的时程曲线图是说当loda传递100%时候的，但是发现在你的#1 connection 处还有很大的水平碰撞力，好像mean值不是很大，但是有很多峰值都很大，我想当重量全部传递到两边的barge上时，topside已经死死地压在了DMU上，那么怎么还会有这么大的力呢？请指教。第二，在你提供的管状锲形结构里，有个设计值b，所以感觉好像里面的receptor 和外面的套管离得有点远了，这样是否不太好呢？

[gene]

这个问题大家能够看到windgo的贴图吗，我好像看不见啊。
时域分析的荷载具体不是我做的，我也不知道为什么他们要取1s的时间间隔，回头我再问问清楚，然后再来讨论。我也觉得时间间隔太长了，可能他们想的是我们计算的效率，有限元模型有20万个单元，时间间隔取的很小，会造成计算困难，包括计算速度和磁盘空间问题，在目前的条件下，ansys还是不太适合用来做时域分析的，不知道有没有人用ls-dyna试过。

[windgo]

引用框（lxq ＠ 2009-10-04）

首先谢谢楼主这么长的帖子来分享这个问题，仔细看了一下，学习了很多。也有一点点小想法：第一，我发现你贴出的时程曲线图是说当loda传递100%时候的，但是发现在你的#1 connection 处还有很大的水平碰撞力，好像mean值不是很大，但是有很多峰值都很大，我想当重量全部传递到两边的barge上时，topside已经死死地压在了DMU上，那么怎么还会有这么大的力呢？请指教。第二，在你提供的管状锲形结构里，有个设计值b，所以感觉好像里面的receptor 和外面的套管离得有点远了，这样是否不太好呢？

是这样的。即使当载重转移达到100%的时候，在初始静力状态，connector在垂向并没有100％压死，有很小的余量，connector实际上在这种状态下仍是处于一个被各向弹簧支撑悬浮着的物体，有一定各方向运动的自由度。不管是水平还是垂直方向的支撑弹簧都有各自的Stroke Limit，即当内柱外径接触到了外管内壁的时候，刚度有一个增大的突变，这就是你所说的水平回复力mean值较小（因为在弹簧线性变形范围之内），而峰值很大（因为内柱外径已经撞上了外观内壁）的原因。上面例子里面提供的示意图只是示意而已，为了清楚看图，实际上夸张了内外壁之间距离的比例。这个connector的设计思想就是要让内外套管之间有一定距离，用刚度相对较小的弹簧支撑，尽量避免两者之间刚对刚的直接接触，以免因connector连接的两个物体之间的相对运动较大而造成connection的塑性毁坏，因此，有一定距离是必然的。

[windgo]

引用框（gene ＠ 2009-10-04）

这个问题大家能够看到windgo的贴图吗，我好像看不见啊。
时域分析的荷载具体不是我做的，我也不知道为什么他们要取1s的时间间隔，回头我再问问清楚，然后再来讨论。我也觉得时间间隔太长了，可能他们想的是我们计算的效率，有限元模型有20万个单元，时间间隔取的很小，会造成计算困难，包括计算速度和磁盘空间问题，在目前的条件下，ansys还是不太适合用来做时域分析的，不知道有没有人用ls-dyna试过。

先减少panels number来作个大致的时域分析来试试？这种问题，怕是只能分开来作，总体分析问题就建总体分析的模型，局部分析问题就做局部分析的问题，简化简化问题，大一统的模型很难实现。

[dyzbs]

引用框（windgo ＠ 2009-10-04）

先减少panels number来作个大致的时域分析来试试？这种问题，怕是只能分开来作，总体分析问题就建总体分析的模型，局部分析问题就做局部分析的问题，简化简化问题，大一统的模型很难实现。

能把你帖子里的图片发给我吗？看不见！ dyzbs@126.com 谢谢！

[windgo]

有朋友反映说看不到图，试试这个图床看不看得到：

图1：系统水动力模型
http://farm3.static.flickr.com/2613/3981316214_e5166dbfe9.jpg

图2：回复力RAO
http://farm3.static.flickr.com/2505/3980560105_70a437e2be.jpg

图3：水平回复力时域序列
http://farm3.static.flickr.com/2631/3981317458_634310743e.jpg

图4：垂直回复力时域序列
http://farm3.static.flickr.com/2640/3981318432_c01e4704df.jpg

图5：系统示意图
http://farm4.static.flickr.com/3048/3980551357_14339f9720.jpg

图6：连接点示意简图
http://farm3.static.flickr.com/2472/3980552155_3bca5e7cda.jpg