中小型LNG船鞍座附近温度场有限元分析

考虑到中小型LNG运输船及C型独立液货罐的特点,针对罐与主船体通过鞍座连接,液货温度为零下163℃,鞍座及船体结构会形成温度变化的情况,对鞍座及附近船体结构进行有限元分析,研究温度场的变化,供鞍座及附近钢结构材料的选择参考。     

中小型LNG船C型罐温度场分析及鞍座设计选择

以启元号28 000 m3LNG运输船为研究对象,基于ANSYS有限元软件,建立该船三维有限元模型,计算分析该船C型独立液货罐鞍座及其附近船体结构的稳态温度场;结合实船运营基准以及船级社、IGC标准要求,确定鞍座的形式与船体结构的钢板等级和厚度。     

C型独立液货舱LNG舱段分析方法研究

C型独立液货舱LNG运输船在其运营期间,要遭受多种复杂载荷的联合作用,这对其整体强度尤其是货舱区结构的可靠性及安全性提出了很高的要求。本文基于CCS相关规范,对C型独立液货舱段的结构直接计算进行研究,得到其载荷计算方法,并针对液货罐与鞍座连接形式的模拟方法进行了不同的尝试与比较。最后通过对一LNG运输船实际算例的分析,得到一套合适、准确的舱段有限元直接计算方法,为LNG运输船货舱结构的设计与校核提出了合理的建议。     

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。     

中小型LNG船货罐鞍座及附近船体材料分布研究

C型独立液货罐是中小型LNG船的主要液舱形式,属于半冷半压式容器。由于贮存LNG的液货罐处于低温状态,且因与船体相连的鞍座支撑,在鞍座及附近船体上就会形成温度梯度,故有必要对鞍座及附近船体结构进行温度场分析,以确定其材料分布。提出了对该C型独立液货罐鞍座及其附近船体结构热分析的方法,认为鞍座及其附近船体处在低温液货、海水与空气3种流体介质中,通过船体与3种流体的对流换热及其与层压木之间的热传导达到热平衡。借助ANSYS有限元软件,给出有限元热分析模型的简化和对流载荷的施加方法,以确定鞍座及其附近船体结构的温度场分布,结合材料的最低许用设计温度确定鞍座及附近船体结构材料的合理分布,以防止材料发生低温脆性破坏,并给出具体实例。     

小型液化气船C型独立液舱内鞍座处加强环设计研究

C型独立舱型式的小型液化气船,其液货系统（含液货罐）的设计是难点。液货罐的自身质量和液货质量由与船体相连的两道鞍座来承受,罐体内部的加强环则承载了鞍座处的支反力,因此鞍座处加强环的强度尤为重要。文中提出了一种在设计初期确定鞍座处液罐内加强环尺寸的方法,并采用有限元分析法验证了该方法的可行性。     

大型集装箱船横置C型LNG燃料罐鞍座结构设计优化

双燃料推进环保船舶正成为新造船的主流选择，为最大化舱容利用率，兼顾集装箱船舱内的结构尺寸特点，大型双燃料集装箱船将C型LNG燃料罐横置在上层建筑下方的船体内。相较于LNG运输船，船体承受的载荷发生较大变化，传统鞍座结构不具备足够的安全性。该文提出一种优化鞍座布置方案以及鞍座结构设计，利用有限元方法对鞍座结构及其支撑加强结构进行强度及疲劳分析，并与传统鞍座设计的结果进行对比，结果表明优化的鞍座结构可以明显改善应力分布，提高疲劳寿命。可为采用C型LNG燃料罐的大型集装箱船的鞍座结构设计提供合理建议。     

C型LNG液罐与船体的连接结构研究

针对中小型LNG运输船C型液罐与船体的连接结构,从结构形式、温度场分布、强度分析校核三方面进行了分析和研究。对液罐鞍座处船体结构的温度场分析采用了不同的方法进行计算和对比。对液罐限位装置强度问题应用有限元计算软件,进行了连接结构和船体支持结构的强度分析。研究表明:连接结构和船体支撑结构的设计很好地将其温度和构件厚度控制在规范允许范围之内,避免采用特殊钢材,满足实际工程需求。这些结论对C型液货舱的设计具有一定的指导意义。     

中小型LNG船鞍座及附近船体结构强度分析

中小型LNG船与传统大型LNG船相比,在结构设置和内部设备等方面有着很大差别。船在海上航行时,受动、静载荷的综合作用,鞍座的应力分布比较复杂。因此鞍座及附近船体的应力分布情况直接关系到此种LNG运输船使用的可靠性与安全性。详细介绍了中小型LNG船C型独立液货舱货罐鞍座的结构及其承载作用。结合中国船级社《散装运输液化气体船舶构造与设备规范》,推导出船舶在静水、仅垂荡、仅横摇以及垂荡和横摇并存状态下鞍座承载区域所受径向力的分布函数。利用ANSYS软件,对一艘6400m3LNG船的鞍座及附近船体结构进行有限元建模。针对不同工况,采用载荷叠加法,施加规范要求的载荷,得出应力分布结果。对计算结果进行分析,找出危险工况及危险部位,并针对应力分布,给出结构改进措施,为类似鞍座结构强度分析与结构设计提供一定的参考。     

小型LNG运输船耐撞性能对比分析

本文利用大型动力有限元软件Abaqus,针对薄膜型和独立C型2种不同舱型的小型LNG运输船开展耐撞性能对比分析,重点关注围护系统和液货罐体的临界失效模式,提出以主次绝缘箱之间的弹簧失效作为判定薄膜型系统失效的准则。通过数值模拟得到船体变形、碰撞力时历曲线和能量转换与吸收等结果,从失效时间、极限撞深、结构吸能3个方面分析得出薄膜型LNG运输船耐撞性能优于独立C型的结论,对开展小型LNG运输船的耐撞性能研究具有重大意义。     

LNG船液舱温度场及应力场有限元分析

介绍薄膜型LNG船液货舱系统,对147 000 m3薄膜型LNG船在运输过程中,液货舱的温度分布及温度应力进行有限元分析研究。利用大型通用软件ANSYS对液货舱在满载LNG时的温度分布及温度应力进行计算,得出了一些可靠数据及结论。     

材料低温脆性对LNG船剩余极限强度的影响

薄膜型LNG船在严重搁浅事故下存在破舱泄漏的可能,泄漏导致的低温会使船体结构发生脆性破坏。通过运用PCL语言对有限元软件Patran进行二次开发,自动迭代求解破舱后的结构温度场;结合船用钢低温下的材料特性,得出泄漏情况下的脆性影响范围;基于非线性有限元软件ABAQUS,假定脆性影响下的结构失去承载能力,计算了LNG船的剩余极限强度,通过与不考虑材料脆性下的结果进行对比,结果表明低温脆性对LNG船搁浅破舱情况下剩余极限强度有较大的减弱作用。     

大型LNG运输加注船结构强度有限元分析

按照DNV GL规范和指南,采用通用有限元计算软件MSC. Patran并结合DNV GL开发的新一代规范计算软件Nauticus Hull V.20和有限元计算软件Genie,以某大型LNG运输加注船中间货舱和第1货舱结构作为评估目标进行有限元分析。根据DNV GL规范,对部分高应力区域也进行细化计算。仿真计算结果表明:甲板气室开口区域和止浮结构强度满足要求,第1货舱舷侧外板需要加强,研究结果对今后中小型液化天然气船的设计有一定的参考价值。     

构建LNG船培训体系 强化人力资源保障机制

沪东中华造船（集团）有限公司为确保国内前艘大型液化天然气船的成功建造，尽快培养一批满足LNG船建造要求的高素质人才，建立了LNG船培训体系。该文较为详细地介绍了组成该培训体系的LNG船培训保证系统、LNG船培训课程系统、LNG船培训运行系统及LNG船培训评估反馈系统的有关情况。     

国内3万m~3LNG运输船开发研究

提出一种新型LNG运输船——3万m3LNG运输船,并介绍该船的设计特点及优势。分析目前国内3万m3LNG运输船的现状及在建该类船舶的特点,以及未来的发展趋势。     

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。     

B型独立液货舱LNG船支撑座疲劳强度分析

以沪东中华自主研发设计的大型B型独立液货舱LNG船为研究对象，根据其船型特点进行有限元疲劳分析，提出用应力集中系数的方法，计算液货舱支撑座的疲劳热点应力幅值，完成该船液货舱支撑座结构的疲劳强度分析。基于DNVGL船级社规范指南，采用PATRAN软件进行直接计算，得到疲劳热点在各单位载荷作用下的应力集中系数，结合粗网格读取的载荷值，根据规范假定的载荷谱以及S-N曲线，得到疲劳热点处的累计损伤值，并研究了层压木刚度对支撑座载荷的影响。本论文采用的应力集中系数方法可为其他复杂载荷作用下的结构应力分析提供参考。     

LNG船建造技术的消化吸收与自主创新

论述了LNG船的特点和建造LNG船的重大意义,并对国内LNG船的预研和开发,如何通过技术攻关成功实现LNG船的建造,以及通过LNG船的自主建造形成一批具有自主知识产权的专利技术,并成功实现部分关键设备工装的国产化等做了分析。最后介绍了自主研发的具有国际先进水平的新型电力推进型LNG船。