OrcaFlex

软件介绍

软件简介

OrcaFlex是一款世界领先的动力学分析计算的海洋工程软件包。50多年的发展， OrcaFlex在技术能力和用户方便性方面赢得了很好的声誉。 OrcaFlex在应用于Windows DLL的分类方面也有其独特的兼容性，可以综合化入第三方软件。OrcaFlex有170多用户正在使用，主要用于海洋工程学，及其他在地震，防御、海洋工学、海洋学研究、水产养殖等相关领域。

制造商

Orcina Ltd.

详细介绍

OrcaFlex是一种非线性时域有限元软件程序，主要用于海上施工环境中使用的系统的静态和动态建模，包括柔性和刚性类型的海洋立管，系泊系统和拖曳阵列。由Orcina生产，它可以在任何具有Windows 2000，Windows XP或Windows Vista的PC兼容计算机上运行。该程序使用线路，6D浮标，3D浮标，船只，系绳，绞车，链接，您可以添加到海上环境。
OrcaFlex可以对项目的主要物理元素进行建模。可以将诸如海床剖面，不同类型的波谱，风和水流的环境影响应用于模型。最初，模型执行静态计算，并假设模型已经按照正确的实践进行，它应该收敛，这产生了可以在设计中使用的静态条件* .dat文件。
模拟的下一级是运行动态模拟，生成* .sim文件。从该文件中，用户可以生成图表，提供有关力，空间位置，加速度和速度，动态响应以及其他重要值的动态信息，以便获得有关正在建模的组件的更多工程洞察力。
涡激振动（VIV）也可以使用其他软件模块进行建模。
可以导入着色的3D图形形状文件，以增加模拟的视觉效果。
OrcaFlex主要功能摘要:
全3D，非线性，大位移分析。
压缩和抢夺的一致且强大的建模。
完全耦合的张力，弯曲和扭转。
弯曲加强筋/锥形应力关节模型生成。
瑞利阻尼。
高度稳健和精确的有限元配方。
选择隐式或显式时间积分方法（仅具有此功能的对等组产品）。
完全耦合的容器/线分析。
平面，2D轮廓或3D海底表面。
线性弹性或非线性滞回土模型。
非各向同性库仑摩擦适用于各种接触物体。
最佳的完全交互式GUI。
系统可视化为线框或带阴影视图和隐藏线移除的阴影视图。
模态分析。
接触和清除分析。
疲劳分析（常规，雨流和光谱）。
完整的环境描述，包括波传播。
涡激振动分析（VIV）。
并行处理以利用多核和多处理器硬件。
唤醒干扰建模（Huse，Blevins，用户指定）。
用于参数，灵敏度和载荷研究的自动化设施。
分析
全3D建模。
完全和部分准静态分析。
极其快速和强大的静态分析。
通过加速进行时域动态分析（以最小化启动瞬态）。
非线性大位移分析，包括线压缩和抓取负载。
模态分析。
联系，冲突和间隙分析。
疲劳分析（常规，雨流和光谱）。
完全耦合的张力，弯曲和扭转。
船舶机动（前进速度和转弯率）。
表面穿孔完全建模。
线设置向导可设置指定张力或顶角的线长。
数值程序
每个分段端具有6个自由度的有限元模型。
元素配方非常稳健，准确且广泛适用。
选择隐式（恒定或可变时间步长）或显式时间积分方法。
并行处理以利用现代多核和多处理器硬件。
缓慢变化的水颗粒载荷可以在比结构位移更大的时间步长处计算。
从单点高程时间历史FFT重建波场的设施。
基于行业标准Morison和交叉流量假设的流体力。
1 日和2 个从波负载RAOS和QTFs计算浮子顺序波浪载荷。
数据输入
交互式图形用户界面。
可视化为线框和/或带有透视和隐藏线移除的阴影视图。
强大的模型浏览器，用于组织和管理复杂模型。
拖放工具以从预先准备好的OrcaFlex库文件导入数据。
分组，移动，显示/隐藏，定位和锁定操作可以应用于单个或用户定义的建模对象组。
简单的对象复制。
批量处理。
用于生成系统负载情况或参数变化的批处理脚本工具。
波散射转换设备，便于处理海上散射表。
船舶RAO导入的综合设施，包括图形RAO现实主义检查。
为AQWA和WAMIT水动力数据提供专用进口设施。
通过内置向导设备提供的典型线路属性（用于链条，绳索，电线，带浮子的线，均质管道，软管和脐带）。
管道可塑性向导。
强大的可变数据结构允许将许多数据项设置为其他数据的函数。
外部功能允许用户定义的计算（例如升沉补偿装置，DPS系统等）
船舶运动和波浪高程时间历史的进口设施。
SI，US或用户定义的单位。
全面而全面的上下文敏感帮助。
结果输出
本机Windows用户界面。
阴影图形（透视，照明，隐藏线移除等），实现逼真的演示，系统可视化。
无限制的多个视图和模型图形同时可见。
用于管理3D视图，图形和电子表格窗口的工作区工具。
重播向导以准备多个模拟和/或移动相机的动画。
AVI文件将动画导出到演示应用程序，如Powerpoint。
可以在运行时和模拟重放期间监视结果。
输出可以是图形（时间历史，范围和XY图形），值（以文本文件或Excel电子表格格式），统计分析和屏幕快照。
图形和3D图像可以粘贴到其他Windows应用程序中。
原始数据和分析结果可以导出为电子表格，以便进一步后处理。
Excel后处理电子表格允许从多个模拟文件中提取所选数据并进行处理。
报告船舶对指定波谱的响应。
建模元素
线对象
用于SCR，TTR，系泊链，电线，绳索，均质管，柔性管，浮动软管，电缆，脐带等。
完全耦合的弯曲/扭转和轴向刚度。
弯曲加强筋/锥形应力关节模型生成。
包括离心内部流动效应。
弯曲刚度，阻力和附加质量可以是非各向同性的。
轴向，弯曲和扭转刚度可以是非线性的。
可用于弯曲的滞后模型。
瑞利阻尼。
线质心可以从几何中心位移。
可以对预弯曲进行建模（例如，线轴件）。
成束的线条附件（浮力或重量），拖链或挠性接头。
非各向同性库仑摩擦与海床和弹性固体。
接触刚度和阻尼用于线冲突建模。
发布冲突后的行为模型。
水动力和空气动力负荷。
唤醒干扰建模（Huse，Blevins，用户指定）。
部分浸没的管线（例如浮动软管）可靠地处理。
当雷诺数变化时，线阻力和升力系数可以变化。
线拖曳和升力系数可以随着接近海床而变化。
由体积模量指定的可压缩性。
船只物体
完全耦合分析，船舶与附属系泊设备，立管等之间的耦合。
来自一阶位移RAO或一阶波浪载荷RAO的波频运动。
使用卷积积分的频率相关的附加质量和阻尼系数。
施加船舶操纵和/或谐波运动。
为推进器，DP等施加用户定义的负载
计算6阶自由度二阶慢漂移运动。
使用运动时间历史文件。
添加风和当前力系数。
浮标对象
浮标的全3D和6D建模。
具有整体属性的集总选项。
SPAR和Towed Fish选项使用同轴圆柱体建模，每个圆柱体具有独特的属性。
基于瞬时湿润表面计算的浮力和流体动力载荷。
为水翼和尾翼造型附上翅膀。
强加用户定义的负载。
由体积模量指定的可压缩性。
库仑摩擦与海床和弹性固体。
形状，绞车和链接对象
具有弹性刚度的固体形状和用于接触建模的Coloumb摩擦力。
平面，长方体，圆柱，空心圆柱和喇叭口选项。
用于模拟月池水动力屏蔽的残留水选项。
绞车，包括精确控制长度或张力。
链接，提供非线性刚度和阻尼的分段线性表示。
环境
海
用户定义的水密度，运动粘度，温度，水平和垂直密度变化。
温度可随位置而变化，运动粘度可随温度变化，温度可随深度变化。
海底
水平，倾斜或2D / 3D不规则海床表面。
用户定义的刚度和阻尼。
线性弹性或非线性滞后土壤模型，具有挖沟，抽吸，再穿透。
静力学和动力学中的非各向同性库仑摩擦。
波浪
规则波模型的选择（艾里，斯托克斯5 次顺序，院长流函数，椭圆余弦）。
选择不规则波谱（ISSC，JONSWAP，Ochi-Hubble，Torsethaugen，用户定义，时间历史）。
用于海况组合的多个波列，例如膨胀加上来自不同方向的局部波。
波粒子运动学在波形中的所有点处完全计算。
选择拉伸方法（Wheeler，运动学或外推法）。
随机波有波传播选项。
预览和选择不规则波形。
用于光谱响应计算的白噪声选项。
当前
3D当前配置文件。
幅度和方向都可以随时间变化。
水平变化因子的大小。
可以定义多个当前数据集。
风
用户定义的空气密度。
风速可以是常数，由API或DNV谱指定，或由速度和方向的时间历史文件指定。
垂直变化系数指定为配置文件。
涡激振动（VIV）
VIV概述
通过OrcaFlex完成对Vortex Induced Vibrations分析的主要方法（频域和时域）的访问。这种方法是可靠和有效的模型构建的关键。
应用于3D立管（不仅仅是2D张紧立管）。
一致性因为只需要构建一个结构模型，然后可以与任何VIV模型一起使用。
与OrcaFlex的各种建模功能自动集成。
质量保证实施时域模型。
可靠的测试和完整记录的Shear7和VIVA接口。
不同VIV模型的结果之间的简单和一致的比较。
Shear7接口
根据OrcaFlex模型数据导出Shear7数据文件（.dat）。这样可以提高工作效率并提高质量保证，因为您不需要为Shear7构建单独的模型。
使用OrcaFlex模态分析功能从OrcaFlex导出Shear7模式形状文件（.mds）。
使用与Shear7作者K. Vandiver教授合作开发的方法自动为模式形状文件选择横向模式。
VIVA界面
VIVA通过链接到VIVA DLL直接从OrcaFlex调用。
OrcaFlex静力学计算包括由VIVA计算的增强阻力系数。
增强的阻力系数输出作为结果。
唤醒振荡器模型
选择米兰唤醒振荡器模型或Iwan和Blevins唤醒振荡器模型。
为线路中的每个节点附加唤醒自由度。
可以为选定的线路部分禁用唤醒振荡器模型，以模拟VIV抑制设备。
在线拖动增强。
涡旋跟踪模型
选择两种CFD涡旋跟踪模型，这些模型本身就是VIV的物理特性。
模拟在线和横向VIV效应。
基于边界层理论的停滞和分离点。
对边界层外的区域使用无粘性Navier-Stokes方程。
计算要求比完全CFD要低得多。
这些涡旋跟踪模型提供了有用的定性结果，但通常过度预测VIV。
OrcaFlex硬件要求
OrcaFlex可以在任何兼容PC的计算机上安装和运行，该计算机具有：
Windows 2000，XP或Vista。支持32位和64位版本的Windows。
如果您使用的是小字体（96dpi），则屏幕分辨率必须至少为1024×768。如果使用大字体（120dpi），则屏幕分辨率必须至少为1280×1024。
但是，OrcaFlex是一个功能强大的软件包，我们建议您获得最佳效果：
功能强大的处理器，具有快速浮点和内存性能。这是最重要的因素，因为OrcaFlex是一个计算密集型程序，复杂模型的模拟运行时间可能很长。
至少512MB的内存。这不如处理器性能重要，但是当有更多内存可用时，OrcaFlex的某些方面确实表现更好。此外，拥有足够的内存使您可以在运行OrcaFlex仿真的同时有效地使用其他应用程序。
一个多核系统，可充分利用OrcaFlex的多线程功能。
尽可能多的磁盘空间来存储模拟文件。模拟文件的大小各不相同，但对于复杂模型，模拟文件的大小可以是100兆字节。
屏幕分辨率为1280×1024或更高，以及16位或更高的调色板。
DirectX 9兼容显卡，至少256MB内存。
Microsoft Excel（Excel 2000或更高版本）以便使用OrcaFlex自动化工具。
Windows XP或Vista。
尽管OrcaFlex是一个32位程序，但64位版本的Windows可以非常高效地运行32位程序，并且与32位版本的Windows相比具有一定的优势。最值得注意的是，64位版本的Windows能够使用更大量的内存。这可以使OrcaFlex和其他程序受益。此外，我们发现64位版本的Windows在多线程计算中更有效。出于这些原因，我们目前推荐64位Vista作为运行OrcaFlex的最佳平台。
OrcaFlex具有非常广泛的应用，包括：
提升管
张拉海洋隔水管
钢悬链立管（可控硅）
的混合立管系统
的柔性立管
脐带
停泊
点系泊系统
码头系泊系统
转塔（外部和内部）停泊系统
单点系泊
海洋学系泊系统
水产养殖系泊
安装分析
Pipelay分析
锚和系泊部署
立管安装
电缆敷设动态
贯穿区域部署
海底硬件的深水安装
海底犁部署和操作
海上升力动力学
偏转连接和海底拉入式
刺穿和铰链模拟
浮标系统
CALM浮标
SPAR浮标
中水拱门
Metocean浮标
软管系统
浮标软管
卸载软管
浮动软管
牵引系统
牵引束动力学
地震阵列
牵引车身
防御
扫雷研究
船到船补给
Dunking声纳建模
直升机降落系统
浮动保护臂和网
可再生能源
波动力系统
海上风电场安装
风力涡轮机建模
电力电缆起飞
其他
海床稳定性分析
ROV足迹分析
海洋紧固设计
水产养殖和海洋安全网
转盘和卷轴装载