冲击波和破片联合作用下舱段毁伤效应分析

为了研究冲击波和破片联合作用下船舶舱段的毁伤效应,首先在ANSA中建立舱段的有限元模型,设定材料模型、模拟舷侧破口、建立战斗部模型和耦合模型;之后在AUTODYN中对比分析了爆炸冲击波单独作用以及冲击波、破片联合作用2种情形下,船舶舱段的舱内爆炸载荷特性、舱室结构等效塑性应变及位移等数值结果的差异。结果表明：考虑冲击波和破片的联合作用时,冲击波压力曲线的前期趋势与冲击波单独作用下大致相同,但由于冲击波从破口发生泄漏,舱室内压力会较早达到准静态压力状态。同时,爆炸当舱的更多区域出现了大破口,毁伤主要表现为角隅大塑性变形以及边缘大面积撕裂,甲板和舷侧的最大位移和等效塑性应变也较冲击波单独作用大得多。     

柴油—LNG动力船舶燃料加注燃爆风险分析预测

将液化天然气(LNG)用作船用燃料,可降低运输成本,且节能环保。但在生产及储运过程中存在火灾爆炸的风险。本文着重对LNG双燃料动力船舶加注过程的风险进行了分析。运用事故树分析方法,对加注过程中的风险进行识别并进行定性分析;根据泄漏概率和相关统计公式求得了燃料加注过程中管系发生泄漏的概率;对加注过程发生泄漏事故的后果进行了预测,包括利用高斯模型对加注过程管系泄漏事故时可燃气体浓度在5%-15%的半径范围进行预测,运用池火模型计算加注过程LNG 泄漏形成池火的热辐射危险距离;采用TNT当量法和超压准则对加注过程气罐泄漏发生蒸气云爆炸的危害范围进行预测。     

内河LNG动力船机舱NG泄漏爆炸对人员的损伤后果

为评估液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)动力船机舱内气体燃料泄漏和气云爆炸后果和对机舱内人员的损伤程度,对三维计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)工具Fluidyn的可靠性进行验证,建立典型内河LNG动力船机舱模型,通过数值模拟研究不同情境下机舱内气体燃料泄漏事故和爆炸事故后果,结合相关损伤准则研究事故后果对机舱内人员的损伤程度。研究结果表明:小流量持续泄漏情境下,机舱内局部小空间内形成可燃爆气云,燃料最大积聚量小于1 kg,气云爆炸后果对机舱内人员无损害风险;大流量泄漏情境下机舱内可燃气云体积迅速增加,泄漏持续30 s和60 s时,燃料积聚量可分别超过3 kg和5 kg,气云爆炸可导致机舱内人员损伤程度为重伤或死亡。     

空中爆炸载荷作用下舰船结构动态响应研究

本文在空中冲击波和空中接触爆炸理论研究基础上,以某大型船舶典型舱段为研究对象,利用瞬态有限元分析软件MSC.Dytran详细研究了空中接触爆炸以及舱室内部爆炸载荷作用下舱段结构的动态响应过程,得到不同形式爆炸载荷作用下舱壁结构的破坏模式与毁伤特性,并将舱室内部爆炸与强力甲板外部接触爆炸进行了对比,得到了2种不同攻击方式下,舱段的响应特点及规律,为后续舰船结构的加强提供参考。     

舱内爆炸冲击载荷特性实验研究

为探讨舱室抗爆结构设计,采用典型舱室结构进行了舱内爆炸模型实验,研究了舱内爆炸下的冲击载荷及其作用过程,分析了舱内爆炸载荷的强度及舱内爆炸载荷作用下舱室板架结构的失效模式.结果表明:舱内爆炸载荷与敞开环境下的爆炸载荷有较大区别,由于舰艇结构的影响,舱内爆炸下,舱室板架结构承受的冲击载荷除壁面反射冲击波外,在舱室角隅部位还有强度远大于壁面反射冲击波的汇聚冲击波,以及这些冲击波的多次反复作用;舱内爆炸下舱室板架中部结构所承受的初始冲击载荷强度与敞开环境爆炸下壁面反射冲击载荷强度相当,而角隅部位舱内爆炸载荷的强度远大于敞开环境爆炸下壁面反射冲击载荷;舱内爆炸下舱室板架结构的主要失效模式是沿角隅部位发生撕裂失效并发生大挠度外翻变形.     

集装箱船LNG燃料加注与装卸货同时操作的安全区域分析

大型LNG燃料船舶的LNG加注量大,为了减少靠港时间,需要考虑在LNG燃料在港加注的同时进行船舶装卸货操作。以一艘10 000 m3 LNG加注船对一艘18 000 TEU LNG燃料动力集装箱船的在港加注为研究对象,基于失效频率分析拟定了4个LNG泄漏场景,采用三维计算流体力学(CFD)软件FLACS分析了LNG泄漏后的可燃气体影响范围,最终得到了一个矩形危险区域,将此危险区域范围之外的区域作为LNG燃料加注与装卸货同时操作的安全区域。研究表明,LNG燃料船对船加注与装卸货同时操作的安全区域设定不可一概而论,不同的设计和作业条件将有不同的安全区域,在该类问题分析中,不能忽视LNG加注软管泄漏和加注船液货舱安全阀排放两种场景。     

基于VLCC船LNG燃料供给系统设计

选取中东至国内航线上的VLCC船作为母型船,并以LNG为动力燃料,给出母型船选择的理由、LNG加注时机方案、燃料消耗换算方法、储罐3D图布置方案、选型及结构设计计算。然后对船舶的燃料供给系统进行优化设计,阐述储罐BOG的处理方案和PBU的控制原理,对机舱内的供气管线和供气室的LNG泄漏提出通风措施以及加注站的泄漏保护措施。本研究对未来超大型LNG动力船开发与设计有很好的指导意义。     

我国LNG动力船舶燃料加注技术

LNG动力船舶以其环保、节能等优势受到越来越多的国家和航运企业的关注。针对我国目前LNG动力船舶在政策法规、燃料供应和加注技术等方面存在的问题,对国内外LNG动力船舶燃料加注技术的发展趋势进行总结。通过分析我国LNG动力船舶的燃料加注方式和加注站的规模,提出促进我国LNG动力船舶应用发展的建议及措施。     

舱室内爆冲击波载荷特性及影响因素分析

战斗部爆炸产生的冲击波载荷是舰船舱室结构的主要载荷之一,舰船舱室内爆炸载荷准确与否是正确计算板架响应的关键。舰船舱室内爆冲击波在舱室内部多次反射,舰船舱室内部形成持续时间较长的准静态压力过程,在此过程中舱室板架承受多次冲击波反射载荷。本文采用实验验证数值程序计算舱室内爆炸冲击波的可靠性,在此基础上采用数值方法研究舱室内爆冲击波壁面反射特性及爆点位置对舱室内爆载荷的影响。计算结果表明舱室内爆各壁面反射冲击波明显,爆点位置仅对爆点附近区域冲击波特性有影响,对远离爆点区域的冲击波特性无明显影响。     

内河油轮LNG燃料动力的应用分析

LNG作为一种清洁能源,可有效减少氮氧化物和二氧化碳以及硫化物和微小颗粒等的排放。不过,由于各种因素,LNG燃料在内河船还未得到普及,LNG燃料动力油轮在内河运输更是需要考虑各种因素的影响。文章介绍了内河船舶LNG应用现状,针对面临的"LNG作为船舶动力燃料在主机选型、LNG燃料补给、LNG运输作业安全"这三个问题进行研究和分析。通过调查、分析,对相关技术、资源和政策进行梳理,从而得出内河油轮应用LNG燃料的可行性。     

战斗部舱内爆炸对舱室结构毁伤的实验研究

为探讨舰船抗爆抗穿甲防护结构设计,利用导弹模拟战斗部进行了舱室内部爆炸模型试验,研究内爆条件下高速破片和爆炸冲击波对舱室结构的联合毁伤效应,分析舱内爆炸环境下舱室板架结构的典型破坏模式.结果表明:模拟战斗部内爆载荷作用下舱室结构的整体变形以冲击波破坏为主;战斗部破片对舱壁板架产生侵彻穿孔破坏,并在近爆区板架上形成了破口密集区域;单个破口对舱室整体结构破坏影响不大,而密集破口区在后续冲击波作用下会发生撕裂,形成大破口,影响舱室整体结构性能.该研究结果,可用于指导舰船防护结构的设计.     

舱室内爆冲击波载荷特性及影响因素分析

战斗部爆炸产生的冲击波载荷是舰船舱室结构的主要载荷之一,舰船舱室内爆炸载荷准确与否是正确计算板架响应的关键.舰船舱室内爆冲击波在舱室内部多次反射,舰船舱室内部形成持续时间较长的准静态压力过程,在此过程中舱室板架承受多次冲击波反射载荷.本文采用实验验证数值程序计算舱室内爆炸冲击波的可靠性,在此基础上采用数值方法研究舱室内爆冲击波壁面反射特性及爆点位置对舱室内爆载荷的影响.计算结果表明舱室内爆各壁面反射冲击波明显,爆点位置仅对爆点附近区域冲击波特性有影响,对远离爆点区域的冲击波特性无明显影响.     

LNG作为船舶动力燃料的效益分析

针对船舶采用液化天然气(LNG)作为动力燃料后的整体效益问题,从能源结构、经济利润、环境保护等方面进行评估与分析,证明LNG作为船舶动力燃料能改善能源结构,提高经济效益和提高环境保护水平。     

LNG燃料动力船产业竞争环境的SWOT势态分析

针对船舶采用LNG能源作为船用燃料后产生的市场竞争问题,本文对LNG燃料动力船的发展现状进行分析,找到我国发展LNG船舶的机会、威胁因子;对LNG船舶的环保经济性、政策进行分析,找到优势、弱势因子,根据实际情况赋权重,得出SWOT态势分析结果,分析结果对我国LNG动力船的产业发展具有一定的指导意义。     

典型舱室结构内爆毁伤效应

为研究内爆载荷下的典型舱室结构毁伤效应,针对大型舰船的典型舱室结构,结合冲击波载荷的经验计算公式,采用一种简化算法对爆炸舱室板架整体损伤情况进行计算,并使用数值仿真方法进行验证。分析常规反舰导弹作用下的典型舱室结构毁伤模式。根据相关大尺度模型内爆试验结果,研究爆炸舱室板架失效模式,并用试验结果对简化算法再次验证。结果表明,该简化算法具备一定的可靠性和准确性。     

中小型LNG动力船舶燃料系统配置

基于某型液化天然气（Liquefied Natural Gas，LNG）动力拖船实践经验，从燃料储存系统、燃料供应系统、燃料加热系统、燃料透气管路系统、燃料监控系统和燃料安全系统等方面对中小型LNG动力船舶燃料系统进行分析，实现中小型LNG动力船舶燃料系统的灵活配置，可为中小型LNG动力船舶设计提供参考。     

LNG双燃料船舶加注过程气罐泄漏爆炸后果分析

采用TNT当量法,对京杭运河江苏段岸基式LNG加气站在加注过程中被加注气罐泄漏进行了研究。通过对蒸气云爆炸人员伤害的分区及选取爆炸冲击波对房屋破坏的等级,预测了发生蒸气云爆炸的危害范围,运用MATLAB软件并结合对LNG加注过程气罐泄漏蒸气云爆炸实例分析,得出一些有益结论,对京杭运河江苏段岸基式LNG加气站的建设具有一定的参考意义。     

基于RCM的LNG动力船营运风险预控

以液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)作为燃料的LNG动力船的安全营运问题是当前的研究热点。针对计划预防维修管理模式存在的问题及船用LNG和船舶的高可靠性的特点,提出基于可靠性维修方法的LNG动力船安全分析,进行船用LNG和船舶的系统划分及风险评价;阐述可靠性维修方法,将其应用于风险逻辑决断分析中,确定以风险为中心(Risk-Centred Measure,RCM)的LNG动力船故障失效控制方式,进而确立相应的LNG动力船风险预控方案。应用结果表明:LNG动力船的安全性主要表现为LNG泄漏所引发的风险,加强LNG系统维护是提高LNG动力船安全营运的主要手段。RCM方法应用于LNG动力船安全性风险预控,有利于提升LNG动力船营运中的操作安全性。     

内河LNG燃料动力船舶改造技术探讨

本文根据内河船舶的特点,分析内河LNG燃料动力船舶的改造技术,阐述了加装储存罐、改装发动机、安装燃料管系、加装监测安全控制系统等改造过程的技术要点,并对LNG燃料动力船舶改造提出相应的建议。     

混合动力船天然气加注过程的风险分析

当船舶停靠加注天然气时,LNG泄漏发生燃爆时,对电池舱中锂电池会带来一定的风险.在LNG加注过程中,对各种情况下LNG发生泄漏、燃烧以及爆炸的影响强度与范围进行了分析,进而对电池舱中锂电池的风险进行了评估.在加注过程中,电池舱采用A-60级防火舱壁可有效阻止因LNG泄漏而引发的燃爆的燃烧影响,而LNG爆炸并不会波及到电池舱.