某大型LNG船穹顶甲板挥发气管道振动特性分析

穹顶甲板挥发气管道系统是大型LNG船液货围护系统的重要组成部分。文中对某大型LNG穹顶甲板挥发气管道系统振动特性分析研究,使用有限元法计算了不同影响因素下管系的固有频率,分析了各影响因素的重要性。计算结果表明综合考虑管路支架和甲板结构的影响能更精确的预报管路系统的固有频率,为管道系统的防振设计提供了依据。     

一种船用LNG管路管夹布局优化方法

船用LNG管路的应力大小和分布对于管夹的布局非常敏感,提出一种船用低温管路管夹布局优化方法,建立以管路应力为目标函数,管夹数量和位置为变量的优化模型,并提出一种基因同化-遗传算法。在该算法中,管夹的数量和位置可同时进行优化。将该方法应用于某LNG液相管路,有效的降低了管路的应力。     

LNG船压载水管路的优化布置与应用

随着造船技术的发展,对于一些高新船舶,尤其是LNG船,海水对压载管路提出了更高的要求,同时在管路的布置上也产生了更多的限制。针对LNG船压载水排舷外管路及涂塑要求进行了阐述和分析,优化船舶压载水处理装置的管路布置,形成一套高效、节约且满足趋势要求的压载水管路布置方法。     

海水管路破损原因分析及防治措施

紫铜管广泛应用于船舶供水海水管路中。通过Ansys流场仿真分析和金相分析,对船舶供水管路弯管处破损原因进行研究。结果表明,在一定范围内启闭阀门时间对弯管处应力和应变影响不大,弯管处存在流速过大现象,存在明显的冲刷腐蚀;通过改进铜管制造工艺、建立管线运行制度控制管路压力冲击、增大管路通径和弯曲半径减小管路冲刷腐蚀都能有效的抑制管路破损。     

舰艇管路系统抗冲击设计及性能分析

针对舰艇管路系统传统抗冲击元器件的缺陷与不足,设计了新型的抗冲击元器件,从结构上改进了普通元器件的约束方式,利用新型材料和新型弹性元件增强了抗冲击效果.同时对舰艇管路系统进行抗冲击性能分析,结果表明新型抗冲击元器件对管路起到正常的约束和固定作用,在冲击载荷作用下,能够增强管路横向、垂向的抗冲击性能,有效降低套管及其约束管路处的应力,保护管路系统因局部应力过大而出现破损,可及时限制管路产生大的位移,保护管路不至于有较大的变形,具有较强的经济性和适用性.     

通用型FPSO压载水管路系统应力分析及优化

通用型FPSO管路系统的复杂性和紧凑性相比传统FPSO有显著提升,作业负荷更大,油气泄漏和火灾风险更高,因而对整个管路系统的安全性以及支架的优化上有更高要求。本文将传统的输入附加位移D模拟船体变形变为温度T中热膨胀系数的叠加来表现,给出工况设置方法,综合考虑各种环境条件研究其对管道应力以及位移的影响,对通用型FPSO玻璃钢压载水管道进行一次、二次应力及水锤载荷计算,验证压载水管路设计的合理性,并对不合理部分给出优化方案,提高管路系统的安全性,为通用型FPSO管路系统工程设计提供技术借鉴。     

载重量38000 t化学品船甲板蒸汽管路应力分析

针对化学品船甲板大通径纵向蒸汽管路在热膨胀和船舶纵向弯曲影响下的管路内膨胀弯和支架合理设计问题,利用CAESAR Ⅱ平台,对依据船厂补偿习惯设计的蒸汽管路进行建模,对管路在多工况条件下受到的热应力和波浪导致船舶纵向弯曲的弯曲应力进行分析,结果表明,当大通径蒸汽管路膨胀弯的弯曲柄长度为管路通径的7倍、补偿间距为20 m时,管路应力满足规范要求。在船舶生产设计中结合使用CAESAR Ⅱ和tribon可为甲板区长距离纵向管路的变形补偿设计提供帮助。     

LNG船液货装卸系统的研究

在介绍液化天然气（LNG）船营运流程的基础上,分析研究了LNG船液货装卸系统中的船岸管路连接,系统部件构成以及液货装卸作业程序。     

船用LNG装卸臂旋转接头滚珠数量优化研究

旋转接头用于实现船用LNG装卸臂低温管路系统的旋转动态密封,是船用LNG装卸臂的核心部件.本文基于Abaqus有限元软件对LNG装卸臂旋转接头整体进行静力学承载仿真,分别针对双排滚道滚珠数目146、120、100、80、60进行仿真计算.结果表明上下排滚珠的最大切应力和最大等效应力随滚珠数目的增加先减小后增大,最佳滚珠数目为120.最后根据滚珠的最大接触应力与最大切应力之间的关系,总结针对旋转接头滚珠应力的数值模型.     

腐蚀裂纹损伤下船舶管路抗冲击时变剩余强度研究

舰艇管路系统对冲击载荷作用非常敏感,遭受冲击载荷后通常会引起管路系统应力或变形过大而破坏,而裂纹和腐蚀作为常见的一种损伤缺陷导致结构承载力下降,降低管路系统的使用寿命.因此针对典型管路系统管路段,建立仿真精度较高的典型管路有限元模型,对典型管路系统管抗冲击性能进行分析;根据仿真分析结果,确定管路结构强度的薄弱节点或分段(称之为关键节点或关键结构)作为裂纹扩展的初始点.基于管路系统腐蚀和裂纹的发展规律和有限元计算方法,建立管路系统时变剩余强度预报模型,发展一种分别计及腐蚀、裂纹2种因素作用下,舰艇管路系统在三向冲击载荷作用下剩余强度的计算方法和实现流程.在此基础上,分别研究裂纹损伤、腐蚀损伤在不同服役年限下冲击载荷对舰艇管路时变剩余强度的影响规律.     

基于流固耦合的线性充液卡箍管路振动研究

充液管路液压系统广泛应用于舰船、车床、制冷等大型运输系统上,由于管子的振动效果是充液流动情况所致,对其研究需要借助于流固耦合理论。本文针对线性充液管路,在有限元理论的基础上建立振动的流固耦合模型,研究对称布局限制下的管路振动模态及Von Misses应力分布情况,重点分析充液管路长度对压力波动的影响。结果表明:卡箍设置处能够明显减弱振幅,越远离卡箍设置处振动效果越明显,共振情况随着振动频率的增加明显得到加强;应力最大点只要布局在管子内部。压力变化是液压作用的宏观表现,波动的曲线反应出充液过程是一个复杂的作用过程,尽量选择布置长度较短的充液管路。     

基于流固耦合的线性充液卡箍管路振动研究

充液管路液压系统广泛应用于舰船、车床、制冷等大型运输系统上,由于管子的振动效果是充液流动情况所致,对其研究需要借助于流固耦合理论。本文针对线性充液管路,在有限元理论的基础上建立振动的流固耦合模型,研究对称布局限制下的管路振动模态及 Von Misses 应力分布情况,重点分析充液管路长度对压力波动的影响。结果表明：卡箍设置处能够明显减弱振幅,越远离卡箍设置处振动效果越明显,共振情况随着振动频率的增加明显得到加强;应力最大点只要布局在管子内部。压力变化是液压作用的宏观表现,波动的曲线反应出充液过程是一个复杂的作用过程,尽量选择布置长度较短的充液管路。     

舰艇管路系统抗冲击设计及性能分析

针对舰艇管路系统传统抗冲击元器件的缺陷与不足,设计了新型的抗冲击元器件,从结构上改进了普通元器件的约束方式,利用新型材料和新型弹性元件增强了抗冲击效果。同时对舰艇管路系统进行抗冲击性能分析,结果表明新型抗冲击元器件对管路起到正常的约束和固定作用,在冲击载荷作用下,能够增强管路横向、垂向的抗冲击性能,有效降低套管及其约束管路处的应力,保护管路系统因局部应力过大而出现破损,可及时限制管路产生大的位移,保护管路不至于有较大的变形,具有较强的经济性和适用性。     

管路系统结构及其参数对冲击响应的影响分析

对管路系统进行了冲击响应的仿真及试验分析,得到了管路系统弹性吊架、间隙、弹性支撑三种管路系统结构及其参数对冲击响应的影响情况.结果表明:集中质量点处的最大冲击加速度值在管路系统配置了弹性吊架后有所减小,配置间隙后有所增大,弯管处的应变最大值则反之.在较小范围改变吊架刚度及间隙大小对两者的影响均不大,但两者在管路系统配置了弹性支撑后均有所减小,且均衡支撑将使应变最大值的减小更为明显.研究结果为舰艇管路系统结构抗冲击防护提供了支持.     

C型LNG船鞍座区域温度应力分析

液化天然气(LNG)船在货舱区会形成一个温度梯度变化的温度场,导致相应结构产生温度应力。鞍座是LNG船的关键承载结构,用于支撑C型LNG液货罐。以某3 000 m3LNG运输船为例,计算分析温度应力对货舱区,尤其是鞍座结构的影响,研究结果表明,温度应力对C型LNG船鞍座强度有显著影响,在设计鞍座结构时不能忽略。     

化学品船货舱甲板管路布置设计

船舶生产建造除了船体结构部分外,主要工作就是管舾装.管路布置合理,预装率高,有利于缩短造船周期,所以管路布置的生产设计越来越被各船厂重视.化学品船由于其性能特点,各系统的布置要求也不同,甲板管路较多,管子布置困难.本文以37 300 t化学品船为例,介绍其货舱甲板区域的管路布置设计要求及不锈钢管材和附件的选用,为同类型...     

基于灵敏度分析的管路系统抗冲击优化设计

运用Sobol'法、傅立叶幅值灵敏度检验扩展法和重要测度法对某管路系统进行了灵敏度分析,得到了对管路系统冲击响应影响较大的若干参数.以这些参数为设计变量,以管路最大冲击等效应力为目标变量,联合运用子问题法及扫描法对管路系统进行了抗冲击优化设计,得到了一些有益于管路系统抗冲击设计的结论.研究表明,应用基于灵敏度分析的抗冲击优化设计方法能快速判断出舰艇管路系统中不合理的设计如支撑位置、刚度等,其结果为舰艇管路系统提高抗冲击能力进行改装提供了理论支持.     

LNG船舷侧碰撞损伤场景下的极限强度研究

液化天然气(LNG)船的船体极限强度是衡量其安全性及环境适应性的重要指标。LNG船在受到撞击损伤后的安全性,不仅取决于船体结构的剩余极限强度,还取决于其围护系统中的绝缘箱能否在船体损伤状态下承受结构变形所引起的应力载荷。利用有限元数值仿真技术和ABAQUS软件,建立LNG船液舱围护系统以及舱段的有限元模型,模拟LNG船舷侧受撞击场景。在碰撞损伤基础上,对含有液舱围护系统的LNG船舱段开展极限强度研究,获取LNG船舱段结构的极限承载能力。研究发现在船体达到极限强度状态之前,液舱围护系统不会失效。     

LNG船疲劳强度评估及低温影响的讨论

以某LNG船为研究对象,建立三舱段有限元模型,并根据美国船级社薄膜型LNG船体结构疲劳强度指南,基于SN曲线法的疲劳积累损伤原理,分别采用名义应力和热点应力法,对船体典型节点进行疲劳强度评估,同时对计算结果进行分析;讨论低温下材料性能改变对节点疲劳寿命评估的影响。研究表明,采用常温下SN曲线进行LNG船疲劳强度评估是合适的。     

船舶管路系统连接垫片选型研究

针对现代船舶管路系统的特殊环境下的使用要求,对各种流通介质的管系及其连接方式进行了分类,通过不同密封材料和类型垫片的理论分析、对比试验及实船应用效果研究,提出了现代船舶管路系统垫片合理选型推荐方案.