LEG船C型舱液罐鞍座设计研究

C型独立舱型式的中小型LEG船,鞍座的设计是难点。以某LEG运输船为研究对象,根据《散装运输液化气船舶构造与设备规范》,对其鞍座以及附近船体结构进行应力场以及温度场计算评估。根据计算评估结果,确定鞍座以及附近船体的结构形式、钢级和设计板厚。     

液化气运输船温度场分布研究及钢材匹配

以6500m^3液化气运输船为研究对象,基于通用大型有限元分析软件PATRAN/NASTRAN,研究了该船液罐鞍座及其附近船体结构的稳态温度场。建立了该船舱段三维有限元模型,计算了结构吃水下鞍座及其附近船体结构的温度场,结合材料的最低许用设计温度确定鞍座及其附近船体结构的钢级和设计板厚。     

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。     

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。     

6500m~3液化气运输船鞍座结构强度分析

论述中小型液化气船C型独立液货舱液罐鞍座结构及其作用,根据《散装运输液化气体船舶构造与设备规范》,采用有限元分析方法对一艘6 500 m3液化气船的鞍座及其附近船体结构在不同工况下进行了结构强度评估。通过计算分析,提出具有一定工程参考价值的修改建议,为确保6 500 m3液化气船在不同工况下的安全性提供技术保证。     

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。     

基于直接计算的2000m~3 LPG船船体结构分析

本文按设计要求,用有限元方法对一艘2 000 m~3LPG的船体结构进行直接计算并进行相应分析,其中,结构强度计算包括储液罐、液罐鞍座的结构强度,以及船体结构的总纵强度。计算结果表明该船体结构强度满足设计要求。     

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。     

21000m~3乙烯(LEG)运输船结构设计

在原22000m3LPG船的基础上,进行了全面的优化设计,研发设计了满足最新规范规则要求的新一代21 000 m3LEG(液化乙烯)运输船。从结构设计着手,以21 000 m3LEG船为主要研究对象,从结构布置、规范校核、建造工艺等多方面进行了研究。对液化气船(C型舱)结构设计需要考虑的几个重点方面作出论述:船体梁结构强度计算校核,确定船体梁剖面模数;有限元直接强度计算,评估构件强度、疲劳寿命;全船振动分析和局部振动分析,确保船员的居住舒适性和船体构件的稳定可靠性;液化气船特有的船体结构温度场分析,得到温度分布并确定钢材级别等。对全船结构进行了大量优化改进工作,解决了设计中碰到的难点。推出一个优秀的设计方案,使该船结构更可靠,加工建造更为便利,提升了该船的市场竞争力。     

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。     

船体梁与加筋板极限强度可靠性设计

本文应用结构可靠性分析方法，分别以船体梁和船体纵向加筋板极限承载能力为失效模式，对船体结构进行了安全评估和可靠性设计。应用所开发的新的改进可靠性计算方法，计算了基本物理量的不确定性对船体结构极限强度函数统计特征的影响，同时结合所开发的用于直接估算船体梁和加筋板极限强度的荛用计算方法，确定出不同船体结构的失效概率和设计目标安全指数，推导了局部安全因子，可以进行船体结构的可靠性设计与再评估。     

32000DWT自卸甲板货船结构设计

32000 DWT自卸甲板货船是根据船东要求进行设计的一艘具有无限航区自航能力的船。根据该船的装载特点,对于装货甲板横向强度提出了较高的要求。结合该船的设计,阐述了船体结构设计特点。通过合理的结构布置、规范评估及舱段有限元强度计算(包括屈服评估和屈曲评估),对船体结构进行了综合优化,使结构设计更为合理。     

船体结构在预载荷作用下的瞬态响应分析

以MSC.PATRAN/NASTRAN为平台,根据某舰船船体的主要参数、垂直发射系统基座布置以及结构形式建立船体和基座结构有限元模型,选用预应力-动力分析求解方法进行预载荷作用下的瞬态响应计算,着重分析垂发装置基座结构及附近主要船体结构的应力分布,分析基座结构的动力放大效应。推荐导弹发射等引起的冲击荷载的时程曲线类型及持续时间。     

基于剪流分布规律的节点力加载方式在船体结构有限元分析中的应用

船体结构强度评估是船舶建造与设计过程中的重要环节。本文在总结研究现有的船体结构有限元分析加载方式的基础上,提出基于剪流分布规律的节点力加载方式。对于为模拟船体梁载荷而在各剖面处施加的集中力以及为进行强度计算需在各剖面处施加的调整载荷,使用本文方法将其离散至单元网格节点处并于与加载,得到的结果符合船体梁弯曲时的应力分布规律,这对于正确进行船体结构强度评估具有重要意义。给出适用于计算机实施的规格化加载过程,以实现船体结构有限元分析的自动加载过程。     

基于长期分布累加法的单点疲劳寿命预报方法

针对FPSO单点区域复杂的载荷情况,提出一种单点结构在受到环境载荷和FPSO船体载荷作用下的疲劳计算分析方法,根据单点所受载荷的长期分布数据及各种载荷对应的载荷应力比,在线性假设的前提下,通过长期分布累加法对单点或船体结构进行疲劳累计损伤计算,最后得出疲劳结果,该方法不仅适用于单点及界面附近船体结构疲劳计算,也适用于多点系泊系统等界面载荷长期分布复杂的局部船体结构疲劳计算。     

船体结构剩余强度评估方法研究

在设计阶段对船体可能发生的破损情况和剩余强度进行分析。根据分析结果优化结构设计,可以有效地提高船舶破损后的生存概率。以某双壳油船为例,采用SMITH法和非线性有限元法,计算破损后船体的剩余承载能力,比较2种计算方法的计算原理和结果。采用规范计算和直接预报的方式对船体破损后的波浪载荷进行预报。采用确定性方法和可靠性方法对破损船船体结构剩余强度进行评估,给出了实际应用中的使用建议。     

基于剪流分布规律的节点力加载方式在船体结构有限元分析中的应用

船体结构强度评估是船舶建造与设计过程中的重要环节.本文在总结研究现有的船体结构有限元分析加载方式的基础上,提出基于剪流分布规律的节点力加载方式.对于为模拟船体梁载荷而在各剖面处施加的集中力以及为进行强度计算需在各剖面处施加的调整载荷,使用本文方法将其离散至单元网格节点处并于与加载,得到的结果符合船体梁弯曲时的应力分布规律,这对于正确进行船体结构强度评估具有重要意义.给出适用于计算机实施的规格化加载过程,以实现船体结构有限元分析的自动加载过程.     

基于船体结构总纵极限强度的可靠性分析

本文基于船体结构总纵极限强度失效模式，采用进行的一阶二次矩法和蒙特卡洛法，建立了船体结构总纵极限强度时变可靠性评估方法和评估程度。具体分析了某大型油船在全寿期内由于海水腐蚀船体结构极限强度可靠性的变化情况，系列计算结果表明，如果仅考虑海水腐蚀的影响，在某一使役期附近（本文算例结果为13－15年），船体结构因总纵极限强度不够而失效的可能性最大，因此，在使役期之前，船体 检测和维修是必要的。     

船体结构强度评估的非线性设计波法研究

介绍了一套基于非线性设计波法的船体结构强度评估方案,并以某深水多功能水下工程船为例:基于谱分析方法确定设计波参数;采用DNV船级社推出的Wasim这一基于Rankine源方法的时域线性/非线性船体运动与载荷预报程序,计算并获得船体在非线性设计波下的运动、载荷时历响应;采用Fortran编写接口程序,将Wasim计算得到的水动力网格上的水动压力信息,通过空间映射及插值,传递到Patran有限元网格上;采用MSC.Patran/Nasrtan这一船舶与海洋工程专业常用的有限元软件,计算获得非线性设计波下船体结构应力时历响应,可与线性设计波方法下的计算结果进行了比较。该研究验证了在船舶结构设计中考虑波浪载荷非线性影响的重要性,可为船体结构基于非线性设计波法的强度评估提供参考。