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現代化的工程語(yǔ)言
　　MOSES軟件是將海洋工程建模、模擬和分析整合于一體的軟件工具，這種整合是工業(yè)軟件的發(fā)展方向，它為工程師提供一個(gè)工具箱。通過(guò)MOSES軟件可以很容易地建立各種模型、管理模型數據，并進(jìn)行計算分析——以上操作都在一個(gè)程序中進(jìn)行。 除了各種專(zhuān)業(yè)功能以外，MOSES軟件還有豐富的通用模塊來(lái)服務(wù)于這些專(zhuān)業(yè)功能，把復雜的項目簡(jiǎn)單化。大多數的MOSES軟件模擬結果都可以交互式地輸出文字報告、圖形報告，在三維環(huán)境下瀏覽，并可以輸出統計報告。用戶(hù)還可以定制輸出報告，無(wú)需在一個(gè)非常長(cháng)的綜合報告中查找用戶(hù)所需的數據。

　　MOSES軟件還為用戶(hù)提供了高級工具中所期望具有的功能，包括：

• 循環(huán)功能：自動(dòng)輸入數據塊，而不需手動(dòng)輸入。
• 條件執行功能：只有當數據變化的時(shí)候程序才重新進(jìn)行計算。
• 變量定義：用戶(hù)可以將指定的數據定義為變量，軟件可以將此變量插入到其他的模型或者在后續操作中引用。
• 宏功能：用戶(hù)通過(guò)自定義宏避免重復輸入命令。

　　MOSES軟件基于一個(gè)數據庫管理器。 這個(gè)數據庫管理器是專(zhuān)為存儲、檢索模型以及保存模擬結果而特殊設計的。通過(guò)這種把數據存儲到一個(gè)數據庫的方式，MOSES軟件可以自動(dòng)進(jìn)行重運行，比如用戶(hù)可以交互式地執行一些任務(wù)，然后停止，然后重新啟動(dòng)程序執行其他任務(wù)。 在這個(gè)數據庫中，還可以對相同的模型進(jìn)行不同類(lèi)型的模擬計算，并可以同時(shí)對所有模型進(jìn)行分析。

模擬
　　MOSES軟件豐富的模擬功能為浮體工程師提供了強有力的支持和靈活性。MOSES軟件內置三種水動(dòng)力學(xué)理論，用于計算水動(dòng)力荷載：

• 莫里森方程（Morrison's equation）
• 切片理論（strip theory）
• 三維勢流理論（three dimensional diffraction theory）

　　MOSES軟件模擬多體交互使用的是非常精確的方法。多體間的連接單元對MOSES軟件而言不只是一個(gè)簡(jiǎn)單的“約束”，更是連接不同物體的方法�？捎嬎愕倪B接單元包括：懸鏈線(xiàn)錨泊鏈/纜（catenary mooring lines）；各種非線(xiàn)性彈簧；剛性連接單元例如銷(xiāo)軸和下水滑道；有限元桿系rod單元。由于在整個(gè)模擬過(guò)程中軟件會(huì )自動(dòng)添加連接單元，所以MOSES軟件可以對多個(gè)連接體進(jìn)行分析。

　　MOSES軟件并不只是針對給定條件進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，而且提供了菜單幫助用戶(hù)設計各種連接單元。在這個(gè)菜單中只需簡(jiǎn)單的操作，通過(guò)特殊的命令就可以自動(dòng)修改連接單元并為分析設定不同的參數條件，例如慣性和阻尼的影響等等。用戶(hù)只需做很少的修改就可以將其他程序建立的模型轉換為MOSES軟件模型。 MOSES軟件和很多其他軟件有接口程序，同時(shí)我們也可以快速開(kāi)發(fā)您所需要的接口程序。

靜水力計算
　　MOSES軟件的基本計算主要是由浮體工程師進(jìn)行，包括計算船形曲線(xiàn)、完整穩性和破損穩性以及船的總縱強度。同時(shí)為用戶(hù)提供交互式環(huán)境，工程師可以在船的任意艙室或全部艙室內加壓載，并快速計算出結果。MOSES軟件可以針對特定條件計算裝載方案，并根據需要進(jìn)行修改。最后MOSES軟件會(huì )對計算后的裝載方案進(jìn)行詳細分析。軟件會(huì )計算得到慣性、荷載和約束。

頻域分析
　　只需要發(fā)出一個(gè)命令就可以使用MOSES軟件進(jìn)行傳統的耐波性（sea-keeping）研究。MOSES軟件 可以從三個(gè)可用的水動(dòng)力理論中選取一個(gè)計算每個(gè)浮體運動(dòng)和連接力的響應算子。軟件提供一套命令菜單對響應算子進(jìn)行后處理。用戶(hù)可以得到指定海況的統計結果，并建立結果的時(shí)域樣本來(lái)確定相位。結果都能以圖形化輸出或以文字報告輸出。只需增加四個(gè)命令就可以在頻域 (frequency domain)內對系統進(jìn)行應力分析。



時(shí)域分析
　　使用MOSES軟件可以在時(shí)間點(diǎn)上對當前系統做時(shí)域模擬，只需執行一個(gè)命令來(lái)定義環(huán)境，然后用另一個(gè)命令初始化，時(shí)域模擬就可以進(jìn)行。MOSES軟件會(huì )將水動(dòng)力學(xué)理論計算出來(lái)的水動(dòng)力和其他作用在系統上的力進(jìn)行合并，然后在時(shí)域里對非線(xiàn)性運動(dòng)方程進(jìn)行積分求解。在結果部分，后處理命令菜單會(huì )幫助用戶(hù)解釋相關(guān)的結果，例如，點(diǎn)的軌跡、桿件上的力、連接力等等。和前面的分析一樣，只需增加幾個(gè)簡(jiǎn)單的命令就可以對工況進(jìn)行應力分析。
吊裝和扶正
　　MOSES軟件為用戶(hù)提供菜單，模擬將一個(gè)結構從駁船上吊起、放入水中以及扶正的過(guò)程�？梢詫θ魏闻撌疫M(jìn)行交互式的壓載、可以讓吊鉤起降以模擬現場(chǎng)的作業(yè)過(guò)程。結果可以按照工況進(jìn)行保存，用戶(hù)可以查看結果并修改作業(yè)過(guò)程，直到得到合適結果。和其它模擬類(lèi)似，用戶(hù)可以對結果進(jìn)行后處理，最后進(jìn)行應力分析。
導管架下水
　　導管架滑移下水是一種特殊類(lèi)型的時(shí)域模擬。在滑移下水過(guò)程中,導管架被駁船裝載到場(chǎng)地后，從駁船上開(kāi)始滑動(dòng)，直到導管架和駁船完全脫離。傳統來(lái)講,導管架滑移下水是從一個(gè)單體船上下水，但是MOSES軟件也可以模擬導管架從多個(gè)連接到一起的駁船上滑移下水的過(guò)程。
管線(xiàn)鋪設
　　不管是從托管架或者吊柱上鋪管，MOSES軟件可以用非線(xiàn)性rod單元和其他的連接單元組合起來(lái)模擬管線(xiàn)鋪設系統。鋪設船和托管架可以模擬為獨立的部分，并通過(guò)管線(xiàn)、鉸鏈、張緊器以及滾筒進(jìn)行連接。當模擬系統建立后，就可以進(jìn)行管線(xiàn)鋪設過(guò)程中的靜態(tài)、頻域或者時(shí)域分析。
應力分析
　　MOSES軟件可以在靜態(tài)分析、頻域分析或者時(shí)域分析過(guò)程中對工況進(jìn)行詳細的應力分析，且對模型的尺寸、可分析的浮體數量或者荷載工況的數量沒(méi)有限制。

MOSES軟件分為基本包和可選模塊兩大部分
MOSES軟件（Basic package module）基本包中包括如下模塊:

• Powerful Command Language
• Modeling
• Hydrostatics
• Frequency Domain Post-Processing

可選模塊:

• Connector Elements
• Pipe and Rod Element
• Strip Theory(Frequency Domain)
• 3D Diffraction(Frequency Domain)
• Time Domain Simulation
• Jacket Launch
• Structural Solver
• Generalized Degrees of Freedom

Powerful Command Language

• 命令語(yǔ)言可以幫助用戶(hù)建立宏，并盡可能利用模型的特點(diǎn)來(lái)建模。MOSES軟件可以靈活的建立新模型、管理模型并可以評估模型的有效性，這些操作都可以在程序中進(jìn)行。
• 功能強大的圖形處理功能可以為用戶(hù)輸出交互式的Ｘ-Ｙ圖形結果，并可以3D形式顯示模型。
• 很容易進(jìn)行結果后處理，并可以通過(guò)宏、批處理或者是對話(huà)框的方式對計算結果進(jìn)行用戶(hù)定制。
• 可以使用SI，English或者M(jìn)etric單位制，且單位制可以切換。
• 數據庫可以按照定義好的序列隨時(shí)重新啟動(dòng)。

Modeling

• 使用莫里森方程將板、管與船體進(jìn)行組合來(lái)模擬結構，也可以模擬半潛式或浮式平臺。
• Model Generation 可以將一個(gè)浮體系統模擬為一個(gè)或多個(gè)船體和一套管單元以及板單元，并將他們組合成一個(gè)模型。通過(guò)Generation 選項以及交互式的圖形操作可以很容易的模擬出不規則的形狀，包括半潛式結構或者張力腿平臺。
• 自動(dòng)生成水動(dòng)力網(wǎng)格以及板單元網(wǎng)格。程序可以對網(wǎng)格進(jìn)行細化并可以計算定義多邊形的交叉點(diǎn)、接頭和差值，并將這些值應用于網(wǎng)格生成。

• 提供容量豐富的浮體數據庫。

Hydrostatics
　　Automatic Ballasting 計算保持平衡所必須的壓載量，并給出船的吃水狀態(tài)（吃水深度、縱傾、橫傾）和荷載，也可以對壓載艙進(jìn)行交互式的壓載并自動(dòng)修正系統重量和慣性。 可以計算新的吃水狀態(tài)和移動(dòng)或變化所需要的壓載量�？梢葬槍σ幌盗谐运�和縱傾角生成一系列的曲線(xiàn)和表格，主要包括排水量、水線(xiàn)面積、浮心和漂心位置、橫穩心和縱穩心距基線(xiàn)高度（KM）、改變吃水深度所需荷載和改變縱傾所需力矩等。



Process

• 在頻域中可以包含有非線(xiàn)性的二階慢漂力。
• 海洋環(huán)境包括海流、波譜以及風(fēng)。
• 可以計算結構上任一點(diǎn)的運動(dòng)響應幅值算子以及整體結構慣性力的響應幅值算子。
• 使用響應幅值算子和ISSC譜、JONSWAP譜或用戶(hù)自定義的各種譜，可以計算浮體運動(dòng)的統計值。根據時(shí)域模擬時(shí)長(cháng)可以對時(shí)域計算結果進(jìn)行數值統計，得到如均方根值、有義值、1/10 和1/100 的響應平均值等。
• 頻域分析可以用于一系列給定周期和方向的波浪作用在結構上時(shí)的響應計算。報告中包括附加質(zhì)量、阻尼、作用在船上的壓力以及力的合力以及合力矩。

Connector Elements

• 多體平衡自動(dòng)考慮風(fēng)、波浪以及海流。
• 結構體可以通過(guò)多根吊索進(jìn)行起升、下落或者扶正模擬。
• 連接單元可以通過(guò)激活或者失活來(lái)模擬脫離連接或者重新連接。
• 錨可以自動(dòng)移動(dòng)以滿(mǎn)足指定拉力。
• 可以改變連接單元長(cháng)度以達到指定拉力。
• 自動(dòng)調整多體位置以達到平衡。
• 配置時(shí)，考慮外力和連接單元作用力的交互作用。
• 可以通過(guò)用戶(hù)自定義安裝順序來(lái)模擬結構的扶正或者吊裝。
• 可模擬結構扶正吊裝及充水。

• 在充水或排水時(shí)可以使吊鉤保持在恒定高度或者恒定荷載。
• 吊裝可以使用吊索。
• 可以模擬30段通過(guò)浮筒或者配重塊分割開(kāi)的懸鏈線(xiàn)系泊纜繩。
• 可定義非線(xiàn)性的單向受拉或者單向受壓彈簧。
• 可以指定彈簧或者系泊纜繩的拉伸變形行為。
• 可以考慮間隙，銷(xiāo)栓以及纜繩對于運動(dòng)的約束。
• 可定義多根吊索組成起吊系統。
• 連接單元設計菜單可以幫助用戶(hù)快速地設計樁、防沉板、系泊纜繩和起重吊索。
• 可以計算連接單元的譜疲勞累積損傷。
• 可以計算連接單元的張力循環(huán)次數。
• 重定位菜單可以幫助用戶(hù)很容易通過(guò)調整連接單元來(lái)改變位置或者達到平衡。

Pipe and Rod Element

• 大變形梁模擬能力。
• 使用本模塊可以對張力腿平臺的筋腱、剛性立管以及管線(xiàn)安裝進(jìn)行分析。
• 使用本模塊可以對系泊鏈/纜進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。

Hydrodynamic theories

• Strip Theory Module
  對于傳統船體外形來(lái)說(shuō)，切片理論是非�？焖�、有效的。


• 3D Diffraction Theory Module
  三維勢流理論可以考慮底部影響以及船體間的相互作用。

分析類(lèi)型
Time Domain Simulation

• 時(shí)域仿真以確定系統的時(shí)程響應。
• 海洋條件包括海流，不規則波浪，風(fēng)以及這幾種荷載的任意組合。
• 頻域的計算結果可以轉換到時(shí)域分析中。
• 可以分析多體運動(dòng)。典型案例：油輪連接到系泊浮筒上。
• 重啟功能可以保證分析的連續性。

• 可以非常容易的進(jìn)行結果后處理，并可以進(jìn)行用戶(hù)定制。
• 可以計算結果的統計值。
• 可以基于介質(zhì)屬性和實(shí)際的壓頭差進(jìn)行艙室的動(dòng)態(tài)充水模擬。
• 可以通過(guò)定義壓縮機的方式模擬艙室的排水。

Jacket launch

• 可以對所有參與計算的結構體進(jìn)行六自由度時(shí)域動(dòng)態(tài)仿真模擬。
• 可以實(shí)施參數敏感性研究，大大簡(jiǎn)化吃水深度和縱傾的優(yōu)化過(guò)程。
• 自動(dòng)壓載可以計算下水前所需的吃水深度和縱傾。
• 可以分析結構的橫向下水。
• 可以研究結構從多船下水。

Structural solver

• 頻域應力分析允許對桿件和結點(diǎn)進(jìn)行基于譜的校核。
• 非線(xiàn)性結構求解可以對所有的非線(xiàn)性因素進(jìn)行分析。
• 自動(dòng)進(jìn)行環(huán)境荷載計算而無(wú)需風(fēng)和波浪荷載文件。
• 提供按照API和AISC規范校核的能力。
• 根據數據庫的數據可以自動(dòng)調整桿件尺寸。
• 可以考慮梁、板和節點(diǎn)的譜疲勞�？梢允褂肒wang & Smedley, API, Marshall，Efthymiou等公式計算應力集中系數或者用戶(hù)自定義應力集中系數。
• 通過(guò)子空間迭代技術(shù)計算特征值和特征向量。
• 可以對節點(diǎn)倒塌進(jìn)行評估。
• 圖形化輸出變形。

Generalized Degrees of Freedom

• 在所有的MOSES分析類(lèi)型中都可以考慮廣義自由度。
• 廣義自由度可以被應用于：
  • 考慮結構動(dòng)力效應對結構完整性的影響。
  • 裝船分析中快速考慮柔度的影響。
  • 在計算總浮力的時(shí)候考慮變形影響。
  • 考慮兩艘船之間水動(dòng)力的相互作用。
  • 在頻域響應計算中考慮變形的影響。