VLGC舱段结构强度有限元分析方法

针对超大型全冷式液化气船(VLGC)因结构布置复杂带来的结构强度评估问题,以某84 000 m~3 VLGC为例,讨论VLGC舱段有限元模型建模要求,基于不同概率水平下的规范设计载荷,提出采用有限元直接计算"两步法",在不同评估阶段分别分析VLGC主船体、独立液货舱的结构强度,根据舱段模型计算结果给出VLGC结构设计时需重点关注的关键区域及其支承结构支撑反力的分布特点。     

菱形独立液舱晃荡载荷分析及强度评估研究

液化气船菱形独立液舱的设计要求为无装载高度限制,因此菱形独立液舱的结构设计必须重视最为危险的部分装载的工况,并考虑各种载荷。当船体在波浪中运动的频率与液舱内液体振动的固有频率相近时,舱内液体会发生剧烈的运动,此时液体晃荡对液舱结构产生的冲击载荷,在结构设计初期必须予以足够的考虑。以超大型液化气船的一个菱形独立液舱为研究对象,在对船舶固有运动周期和舱内液体的晃荡频率进行评估的基础上,运用二维有限差分法对不同液位高度下菱形独立液舱内部的晃荡载荷进行了研究和计算,获得了舱内液体的运动状态,速度及压力分布,并以此为基础,对菱形独立液舱的结构强度进行了评估,确保了全冷式液化气船菱形独立液舱结构设计的可靠性。     

独立液货舱型式沥青运输船设计特点

阐述了独立液货舱型式沥青运输船在设计方面较常规船舶的特殊之处,主要表现在总体布置、结构布置、独立舱支承装置、独立舱定位装置、防浮装置、独立液货舱绝缘、结构防火与消防以及永久性检验通道等方面。     

江南造船自主研发建造的首艘83000m~3 VLGC于2015年11月20日命名

<正>VLGC即超大型全冷式液化气船(Very Large fully refrigerated liquefied Gas Carrier),它是液化石油气大型长途运输的主力船型,是绿色环保型船型之一。其一般采用四个A型独立菱形液舱(Type A independent cargo tank)作为货物围护系统(cargo containment system,CCS),也称作主屏壁(primary barrier)。A型独立液货舱设计压力为0.07MPa,工作温度不低于-55℃,内层船体作为次屏壁(second barrier),当装运可燃货物时,作为次屏壁的内层船体与主屏壁之间空间内一般填充惰性气体。此前,VLGC的设计和建造技术一直被日、韩船厂垄断。自上世纪八十年代开始,江南造船(集团)     

15000 t沥青船整体式液舱加热系统优化

为解决沥青船整体式液舱绝缘保温的问题，以15 000 t沥青船整体式液舱为研究对象，选用泡沫玻璃作为绝缘材料，进行液舱加热计算，优化加热盘管布置，完成加热系统优化，可对同类型船的加热系统设计具有指导和参考价值。     

A型LNG船的支座设计及安装位置优化

不同于常规船型的LNG船,A型LNG船的独立菱形液舱与船体间通过支撑系统有效连接。本文详细介绍了支撑系统的5种支座结构形式。结合ABS rules,运用Ansys软件对船体进行三舱段总体分析,用弹簧单元模拟层压木刚度,分析比较在危险工况下的5种支座受力,并优化安装位置,为类似A型LNG船的支承系统提供一定的参考。     

超大型液化气船液罐绝缘完整性提升方案研究及应用撤回

<正>超大型液化气船作为“上海品牌”,已经成为江南造船的名片。超大型液化气船有4只超大型菱形液罐,其中最大的液罐长约40米,宽32米,高21米,重量接近1500T。公司通过对液罐整罐异地并行建造方案的实施,利用自行式模块运输车（SPMT）完成VLGC液罐整罐带绝缘驳运（见图1）,打破了绝缘施工场地的限制,大大提高了液罐建造效率。液罐绝缘施工过程中底部需设置有大量的坞墩用于液罐的搁置,     

Experimental Study and Numerical Simulation of Sloshing in VLGC Tanks with Internal Structures

文章对VLGC液舱模型内的晃荡做了数值及试验研究.装在液舱不同位置的5个压力传感器用于测量纵摇情况下晃荡对舱壁的冲击压力.同时建立了计算流体动力学的模型来模拟舱内的晃荡,采用基于RANS控制方程的标准资-着湍流模型,其中VOF法用于追踪自由表面,动网格技术用于更新计算网格.通过与试验压力时间历程的比较,验证了数值方法的有效性;数值研究了没有内部结构及有内部结构情况下的液舱模型,并且讨论了强肋框、水平桁及制荡舱壁对于压力及液舱内液体固有频率的影响.     

C型独立液舱的疲劳载荷及工况组合

对C型独立液舱的疲劳载荷及工况组合进行讨论,结合C型液舱的设计原理,给出了疲劳计算工况及组合因子,基于修订版IGC定义的三维加速度椭球法给出对应最大应力幅值的疲劳载荷计算方法,并介绍IACS推荐使用的载荷分布模型。对于C型独立液舱结构抗疲劳设计具有重要参考意义。     

C型独立液舱疲劳载荷及工况组合研究

对C型独立液舱的疲劳载荷及工况组合进行了讨论，结合C型液舱的设计原理，给出了疲劳计算工况及组合因子，基于修订版IGC定义的三维加速度椭球法给出了对应最大应力幅值的疲劳载荷计算方法，并介绍了IACS推荐使用的载荷分布模型。对于C型独立液舱结构抗疲劳设计具有重要参考意义。     

大型LNG船液舱晃荡载荷数值预报和模型试验比较

大型LNG船液舱晃荡冲击载荷的合理预报是液舱结构安全性设计和评估的基础。针对部分装载的LNG船液舱的晃荡载荷开展数值预报方法研究,建立了合理的数值模型和计算方案。通过典型菱形液舱的三维晃荡模型试验,获得LNG液舱在各种运动模式下流体拍击舱壁的冲击载荷特性。在数值计算和对比分析中,首先对舱内液体在各种运动模式下的晃荡固有频率进行了搜索,然后在各个固有频率下进行了变幅值激励和耦合运动激励下的冲击压力计算,得到了不利运动工况下的冲击压力预报结果。数值模拟结果与模型试验结果的比较表明,提出的液舱晃荡数值计算方法能够合理地预报大型LNG船液舱晃荡载荷特征。在此基础上,对各种载液水平和运动模式下大型LNG船液舱内壁的压力分布进行了详细计算,可供液舱围护系统结构设计和安全性评估参考。     

TYPE A菱形液舱整体吊装有限元分析方法对比

以某超大型液化气船84 000m~3 VLGC的3号液舱为例,运用MSC.Nastran软件,采用直接加载和惯性释放两种方法分析液舱整体吊装时结构在自重作用下的响应。对两种有限元分析方法的计算结果进行对比研究,其相关结论对大型总段吊装分析具有较强的指导意义。     

VLGC液货舱建造关键技术研究

为缩短全冷式超大型液化气船(VLGC)液货舱的建造周期,对其液货舱建造关键技术——液货舱分段总段的划分、总段驳运、总段及整罐的吊装等进行研究,对现有建造流程进行优化,采用平台区域整罐总组分体式绝缘新工艺,并用有限元分析技术优化液货舱的整吊方案,提高了VLGC液货舱的建造效率。     

B型独立舱支撑结构的计算分析

考虑到采用B型独立舱的船舶独立舱的支撑结构设计的重要性,根据支撑结构承受载荷特点,通过弹簧单元模拟支撑结构中的垫木以获得支座强度校核时的载荷数据,将该载荷施加在支座的有限元模型上进行计算分析,对支座进行强度校核及优化,从而获得合理的支撑结构型式。     

8.5万m~3 VLGC液货舱分体式绝缘施工改进与技术创新

目前,国内船厂VLGC液货舱主要采用的是液罐整体绝缘施工工艺。这种操作需要占用大量的总组平台资源,产生费用高、安全隐患大,且施工周期也较长。通过深入研究液罐绝缘施工的工艺及要求,改变原整罐绝缘施工的流程,采用液罐总段的绝缘施工工艺,使中间产品的完整性提升,从而缩短了液罐绝缘施工乃至整体液罐建造的周期,降低生产成本和安全风险,提高了生产效率。     

基于新IGC的液化气船独立液舱内部压力计算分析

新版IGC明确要求应采用三维加速度椭球法计算独立液舱的内部压力,相对于传统的二维计算法,该方法能够更加准确的确定液舱各位置的内部压力,但是计算也更加复杂,尤其对于几何形状不规则的液舱。本文研究了液化气船独立液舱内部压力的计算方法,给出了三维加速度及最大液柱高度的计算公式,编制了专用计算程序,并将其应用于某型实船液舱内部压力计算,得出若干结论,对于独立液舱的结构设计具有重要的参考意义。     

独立B型LNG棱形液舱晃荡载荷数值分析

针对独立B型棱形液舱的结构特点,采用基于Hilber-Hughes-Taylor格式的隐式直接积分法求解液舱运动,应用VOF法求解流体晃荡,结合部分单元参数的概念处理棱形液舱边界,计算了计及弹性支撑效应的独立B型液舱晃荡。通过目标船计算,发现计及弹性支撑效应的液舱晃荡载荷会略大于不计及弹性支撑效应的晃荡载荷;通过不含内部构件弹性支撑液舱、含内部构件弹性支撑液舱和含内部构件非弹性支撑液舱晃荡的比较,分析了独立B型液舱晃荡载荷的特点以及内部构件对波面的限制作用。探讨的计算方法可为独立B型棱形液舱晃荡载荷的预报和分析提供一定的参考。     

基于新IGC的液化气船独立液舱内部压力计算分析

新版IGC明确要求应采用三维加速度椭球法计算独立液舱的内部压力,相对于传统的二维计算法,该方法能够更加准确的确定液舱各位置的内部压力,但是计算也更加复杂,尤其对于几何形状不规则的液舱.本文研究了液化气船独立液舱内部压力的计算方法,给出了三维加速度及最大液柱高度的计算公式,编制了专用计算程序,并将其应用于某型实船液舱内部压力计算,得出若干结论,对于独立液舱的结构设计具有重要的参考意义.     

超大型气体运输船(VLGC)绝缘全局导热系数k的数值计算方法研究

VLGC低温独立液罐的绝缘敷设为标准配置，其起到隔热的作用，使得外界进入的热量达到较小值，减少低温LPG液体的气化。全局导热系数k值（单位为W/(m2?℃)）则是衡量绝缘系统隔热效果的重要参数。根据热力学理论，提出了一种k值的数值计算方法，并能够满足工程应用的精度。通过该方法快速计算得到的k值，可以作为合同设计阶段压缩机选型和成本预估的依据。     

VLGC全船结构有限元分析研究

超大型全冷式液化气船（VLGC）由于其结构的复杂特性,需进行全船结构有限元分析以准确评估结构强度。本文对VLGC全船有限元分析方法、流程进行了研究,对一系列技术关键点进行了讨论,并结合目标船进行FEA建模和计算分析工作。对计算结果进行了分析和讨论,得出相关结论,对该类复杂船型的主船体结构、支承系统以及A型独立液货舱的设计具有重要参考意义和指导作用。