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ANSYS ASAS와 ANSYS Offshore는 대부분의 해양 구조물에 적용 가능 한 강력하고 사용하기 쉬운 구조해석 프로그램입니다. 이를 이용하여 jacket, jackup, 콘크리트 중력 구조물, riser, FPSO(floating production storage and offloading systems), TLP(Tension leg platform), 반잠수식시추선, 선박 등을 시뮬레이션 할 수 있습니다. 폭넓은 해석 기능, 대형 모델 지원, 다양한 후처리 기능을 바탕으로 모든 설계 과정을 하나의 소프트웨어로 처리 할 수 있으며, 해양구조물 설계에 획기적인 시간 단축을 이룰 수 있습니다.
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ANSYS ASAS
ANSYS ASAS는 선형, 비선형 해석 기능과 코드 검증 기능이 있는 범용 해석 프로그램으로서, 모델의 생성은 ANSYS Mechanical™, ANSYS Mechanical APDL, ANSYS DesignModeler™ , FEMGV을 이용합니다. 이 제품은 3가지 주요 솔버와 함께 특수한 기능을 지닌 여러개의 모듈로 구성됩니다. |
 ANSYS ASAS Solvers |
• ASAS(L)은 기본 선형 솔버(gap 요소는 포함됨)로서 정상상태 및 과도 상태해석이 가능합니다. 솔리드, 쉘, 플레이트, 빔 요소를 사용할 수 있습니다. Composite mode damping을 포함하는 모달해석, MPC와 강체 요소도 지원하며, 결과 중첩(load case combination)을 통하여 개별적인 해석결과를 합칠 수 있으며, 다양한 레벨의 부구조(substructuring)기법을 제공합니다.
• ASAS(NL)은 소성, 진동, 좌굴, 대변형 등의 비선형 해석기능을 지원하는 ANSYS ASAS 확장 모듈입니다. 또한 정상 상태와 비정상(random) 파도에 대하여 완전 연성된 파동-구조 연성기능을 제공하며, 기타 터빈블레이드 동해석 프로그램과 연동시킬 수 있습니다. Floating-body 효과를 구현할 때 RAO(Response amplitude operators)를 통하여 ANSYS AQWA로 부터 시간에 따른 힘을 불러들일 수도 있습니다.
• BEAMST는 조인트와 각 부재들의 안정성을 다양한 코드를 기반으로 체크하여 줍니다. (AISC 10th edition working stress and 2nd edition LRFD; API RP2A-WSD 21st edition working stress (updated in 2007) and RP2A-LRFD 1st edition; ISO 19902 2007 (including dented member checks); BS5950 part 1 1992; NORSOK 2000; NORSOK, NS3472 1984; NPD 1992; DS449 1984 (with 1994 amendments); DS412 1984 (with 1994 amendments).) 이 코드 검증 모듈은 ANSYS Mechanical에서도 사용할 수 있습니다. |
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ANSYS ASAS Offshore
ANSYS ASAS Offshore는 기본적인 ANSYS ASAS기능에 jacket, jackup, subsea template, riser, topside와 같은 프레임 구조해석 기능을 추가한 모듈입니다. |
| ANSYS ASAS Offshore Solvers |
ANSYS ASAS Offshore는 모든 ANSYS ASAS 기능(ASAS(L), ASAS(NL), BEAMST)을 기본으로 포함하며, 다음의 기능이 추가 됩니다.
• ASAS-WAVE/MASS는 jacket과 같은 프레임 구조에 작용하는 wave 하중과 부가질량을 계산하여 주며, 다양한 wave 형식과 수심을 고려할 수 있습니다.
• SPLINTER는 soil-pile-structure 또는 soil-pile의 상호 관계 해석을 수행합니다.
• FATJACK은 프레임 구조로 이루어진 jacket과 topside 구조물에 대하여, deterministic, spectral, time-history(rainflow counting) 피로 해석을 할 수 있습니다.
• WINDSPEC은 spectral 피로해석을 할 수 있습니다.
ANSYS ASAS는 지난 30년 동한 해양 구조물 해석을 위해서 끊임없이 개발 및 개선되어 왔으며, 북해(North Sea)에 설치된 수 많은 jacket 구조물의 해석에 사용되었습니다. |
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| Key Characteristic of ANSYS ASAS Packages |
ANSYS ASAS는 여러가지 유용한 결과보기 툴을 제공합니다.
• Excel과 Mathcad와의 연결을 통한 데이터 및 결과 추출 기능
• 데이터와 결과들에 대한 programmatic interface 생성용 tool kit 제공
• ANSYS ASASVisualizer를 이용한 편리한 결과 표현 및 조합 수정 |
| 주요 상세 기능 |
Modeling
• Models can be created from ANSYS software products or FEMGV®
• Extensive data input flexibility using parameters
• All data files easily editable
• Section library for beams
• Freedom releases to permit pin and sliding connections
• Stiffened plate structure modeling
• Cartesian, cylindrical and spherica coordinate systems
• Family of force-equilibrium membranes and shear panels to represent areas where high-shear flows are evident
• 2- and 3-node bars and beams including tubes and box elements with local and global offsets
• Full range of solid elements including high-accuracy 8-node and 20-node bricks, 6- and 15-node wedges, 10-node tetrahedral and 15- and 20-node laminated elements
• Low- and high-order shell elements with thick- and thin-shell formulations
• Special crack elements and a shell-brick interface
• Most elements can be used for field problems (heat transfer, etc.)
• Isotropic, orthotropic and anisotropic material
• Units can be modified within the data
• Interfaces to ANSYS® AQWA™ software for transferring pressure loads and accelerations for hull design
• Stiffened plate definitions
• Utilization of up to four simultaneous processors for higher productivity
• Multilevel substructure analysis for modeling efficiency
• Load case combinations and factoring
• Set and group definition for efficient analysis management
• Joint flexibility for tubular joints
• Dynamic analysis in both frequency and time domain
• Composite mode damping in frequency domain
• Hysteretic damping in time domain
• Local and global buckling
• Large displacement
• Plasticity with various laws including partial plasticity
• Creep with various laws including user defined
• Fracture including line-spring formulation
• Multiple load cases with full range of load types including nodal, pressure, distributed, face and element temperatures, body forces, centrifugal loads and angular acceleration
• Seismic analysis
• Transient nonlinear heat conduction analysis capabilities including convection and radiation; time dependent thermal loads automatically Transferred to stress analysis
• Tube-in-tube analysis including contact
• Composite material analysis for shells and bricks
• Laminated, woven roving and chopped strand material definitions
• Composite elastic failure covered by Azzi-Wu, Norris, Tsai-Wu, maximum stress or maximum strain
• Composite inelastic failures covered by combination of Tsai-Wu and maximum stress laminate and lamina definitions
Code Checks
• Member and joint code checks performed to most commonly used codes for offshore structures
• Reports for data input, members and unity checks
• Intermediate forces and stresses along a member
• Fiber stresses produced for standard or user-defined sections
• New load cases by combining and factoring existing cases
• Local buckling and column buckling checks
• Different joint types can be specified
• Response spectrum analysis results can be processed
• Searching facilities to obtain maximum stresses and forces
• Can perform code checks for members with elastic deformations within nonlinear analysis
• Interfaces to one or more ANSYS Mechanical simulations
Wave Loading
• Wave theories include linear wave (Airy), solitary wave (Cnoidal 1st), Stokes 5th order, stream function and Shell new wave (dispersive wave)
• Input of wave kinematics in the form of a grid of velocities and accelerations
• Forces on submerged sections calculated using Morison’s equation
• Drag and mass coefficients can be user defined or calculated from a table of Reynolds and/or Keulegan-Carpenter numbers
• Linear, exponential or user-defined current variation
• Marine growth with optional drag coefficients and density
• Self weight and buoyancy calculated for some or all members
• Full hydrostatic loading effects on members calculated including induced end loads
Soil-Pile-Structure Interaction
• Single pile or pile group
• Variable pile cross sections
• Automatic subdivision of piles based on pile cross section and number of soil layers
• Automatic calculation of Mindlin coefficients for pile groups
• Automatic generation of P-Y and T-Z curves
• Efficient nonlinear solution for soil-pile-structure interactions via superelement approach
• Stress recovery to structural elements following convergence
• Tangent and secant stiffness methods for iterating with nonlinear P-Y and T-Z curves for soil
• Skewed system option for constraints or loading
• Non-tubular cross sections and tubes within tubes
• Linearized pile cap stiffness option
• Code checking to API RP2A
Fatigue
• Deterministic, spectral or rainflow counting methods
• Tubular framed structures subject to waves and current or wind including wind gusts
• Scott-Weigel, Jonswap, Pierson- Moskowitz or user-defined wave spectra
• Empirically derived stress concentration factors including Efthymiou influence functions
• User-defined stress concentration factors for both box and tubular members
• Wave spreading effects |
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