OrcaFlex

制造商：Orcina Ltd.
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。

• 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。
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• 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。
• 更佳的完全交互式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。
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• 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。
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• 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，我们建议您获得更佳效果：
• 功能强大的处理器，具有快速浮点和内存性能。这是较重要的因素，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的更佳平台。
• 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