双壳化学品船温度场及其热应力分析

以3800DWT化学品船为研究对象,基于ANSYS有限元软件,研究了该船的船体结构稳态温度场及其热应力.在文中,首先建立了化学品船舱段结构温度场及热应力分析的三维有限元分析模型,计算了满载工况下液货舱的温度场,在此基础上对船体结构进行了结构应力评估,最后比较了装载不同温度液货时船体的热应力.     

单壳双底货船舱段结构瞬态温度场和热应力

某些货船直接装载高温货物，在运载过程中货物温度逐渐降低。此类货物和船体构件温度分布可认为是瞬态温度场。本文研究了单壳双底货船舱段结构瞬态温度场和热应力。首先分别建立了适用于温度场和热应力分析的舱段计算模型，其次运用通用非线性有限元程序ABAQUS对其进行了温度场和热应力的数值分析，得到了单壳双底货船舱段结构瞬态温度场和热应力的分布规律。另外，运用简化解析方法对货舱段瞬态温度场进行了分析，并与有限元数值计算结果做了比较。结果表明，基于简化的解析分析可用于设计初期结构温度场的评估。     

17.5万m~3方薄膜型FSRU温度场分析

为了解17.5万m~3薄膜型FSRU货舱段的温度场分布,使用ANSYS软件进行有限元分析,分析FSRU液货舱及其周边的温度场,得出船体货舱段各部位的温度分布及薄膜货舱的日蒸发率,计算结果表明,该船的货物围护系统可行,计算的日蒸发率满足规范和FSRU的作业要求。     

液化天然气B型独立液货舱结构低周疲劳研究

基于某B型独立液货舱为研究对象,开展液化天然气(LNG)船码头装卸货工况下的结构应力和温度场热应力分析,重点针对液货舱水平强框处连接节点计算其因装卸货受力和温度变化所引起的疲劳累积损伤。研究结果表明,部分研究疲劳节点由装卸货产生的低周疲劳损伤在整个结构疲劳累积损伤中的占比较大,对结构疲劳损伤起主导作用,需要在液货舱疲劳强度分析中予以重点关注。因此,对此类B型独立液货舱进行结构设计必须考虑低周疲劳的影响。     

双壳型船体结构稳态温度场和温度应力

用简化解析方法和有限元数值方法,分析了双壳型船体货舱区域在运载高温液货时的稳态温度场;根据船体结构的温度分布,用有限元法计算了其温度应力,同时与货物压力、海水静动压力、总纵弯矩等载荷作用下的结构应力做了比较。研究结果表明：在货舱结构温度场分析中用简化分析方法和有限元数值方法所得的计算结果相当一致;高温液货大幅度增加船体结构的纵向应力和横向应力,同时加剧结构不连续处的应力集中;槽型舱壁可以有效地释放     

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。     

138000m^3薄膜式LNG运输船温度场及其热应力分析

对一艘138 000m3薄膜式LNG运输船的液货舱热维护系统进行了稳态传热分析.计算获得了在8种工况下船体各部分的温度分布,在此基础上对船体结构进行了热应力分析.通过分析比较满载航行工况下的结构应力和温度应力,得出了一些有指导意义的结论.     

浮式核电站的堆舱安全壳舱段温度场和温度应力分析

参考俄罗斯的"罗蒙诺索夫"号浮式核电站的总布置示意图以及相关文献资料,本文设计一个浮式核电站的堆舱安全壳舱段并建立有限元模型。在堆舱安全壳舱段的温度场计算中,本文将舱段依照结构划分为75个封闭腔室,并假设任一腔室内空气温度保持恒定。根据封闭无源空腔的热流量守恒,计算出舱段内各个腔室的空气温度。将腔室空气温度带入有限元分析软件Abaqus进行舱段温度场计算,得到舱段的温度分布。采用顺序耦合法计算舱段的温度应力,在设置舱段的力学边界条件后,将温度场作为预设场施加在舱段力学有限元模型上,有限元分析软件Abaqus进行计算,得到舱段的温度应力分布。     

基于温度场和共同规范的船体结构强度分析

总结船体结构热应力的计算方法,基于热平衡理论研究某灵便型油船装货温度80 ℃时的温度场。计算基于内底板设计的许用货物密度。计算强框的屈服和屈曲强度。计算结果显示,叠加协调共同结构规范（Harmonized Common Structural Rules,HCSR）载荷后,温度场引起的热应力会造成舭部结构变形,总应力较大的增加可引起结构屈服和屈曲失效。因此,即使温度小于80 ℃,也应当在设计时适当考虑温度场影响。研究方法简单快捷,具有重要的工程技术意义。     

基于1 900 TEU支线集装箱船各种载荷工况下的结构强度分析

对集装箱而言,最大中拱和中垂弯矩均出现在货舱区域,货舱区域船体结构应力水平较大,因此货舱区域的结构强度成为全船结构强度评估的重点。各船级社规范对货舱区域结构强度直接计算作了详细说明_[2,4],略有差别。本文采用有限元软件MSC.PATRAN/NASTRAN,基于CCS规范要求,对1900TEU集装箱船建立舱段有限元模型,进行强度计算及结果分析,完善结构设计,对相关的船舶设计提供一定的参考作用。     

非稳态导热温度场及热应力的有限元计算

热分析涉及到温度场求解和热应力计算,文章以喷射热气流对甲板结构的影响为研究对象,利用MSC的THERMAL和STRUCTURAL模块进行热分析,具体研究理论原理、模型简化、有限元网格划分和边界条件.计算结果表明,热应力对结构安全和性能的影响不容忽视,在设计中必须给予考虑,也为相关的温度载荷研究提供参考.     

6S50MC船用柴油机活塞头强度分析

对6S50MC柴油机的活塞头进行三维建模和网格划分,仿真得到活塞头的温度场,并对活塞头进行热分析、机械分析和耦合场作用下的强度分析。计算活塞头的温度场分布,分析活塞头在不同负荷作用下的强度。计算得出活塞头在热负荷作用下的最大应力和最大变形符合设计要求。应力集中和变形主要是由热负荷引起的,为了减少热负荷的破坏作用,应该对活塞头加强冷却和改进结构设计。     

泥岩基础上船闸底板的温度应力特征分析

采用有限元方法,模拟外界气温、地质及施工过程等,对闸首底板混凝土施工期的温度场及温度应力场进行实时仿真计算,分析泥岩基础上混凝土底板的温度应力特征,指出要注意混凝土结构膨胀阶段和收缩阶段温度应力的控制,并提出控制措施,为类似工程的设计与施工提供依据和参考.     

Effect of welding sequence on residual stress and distortion in flat-bar stiffened plates

Numerical simulation based on finite element modelling is used to study the influence of welding sequences on the distribution of residual stress and distortion generated when welding a flat-bar stiffener to a steel plate. The simulation consists of sequentially coupled thermal and structural analyses using an element birth and death technique to model the addition of weld metal to the workpiece. The temperature field during welding and the welding-induced residual stress and distortion fields are predicted and results are compared with experimental measurements and analytical predictions. The effect of four welding sequences on the magnitude of residual stress and distortion in both the plate and the stiffener is investigated and their effects on the ultimate strength of the stiffened plate under uniaxial compression are discussed. Appropriate conclusions and recommendations regarding the welding sequence are presented.     

温度应力对钢板桩码头的影响研究

钢板桩码头与其他钢板桩临时围护结构的不同之处在于其环境温度的变化幅度较大,钢板桩的温度应力对码头结构有一定影响。采用ABAQUS有限元软件模拟码头钢板桩与土体的相互作用,结合工程实例采用修正剑桥弹塑性模型在应力场中耦合温度场,分析冬季和夏季极限温度条件下钢板桩码头的温度应力响应,可供钢板桩码头结构设计和相关研究参考。     

FLNG热应力分析及其对结构强度的影响

大型天然气储备装置FLNG采用薄膜型液货舱储存天然气,由于天然气低至-163℃,与外界温度形成高达200多度的温度差,因此有必要考虑热应力对结构的影响.本文以工程实际为研究背景,采用有限元方法计算了FLNG三舱段模型在绝缘层完整和破损下的热应力.同时结合服役环境,对大型FLNG在超低温作用下的安全性问题展开研究,分析超低温对FLNG结构强度的影响.所得结论对我国自主研发液化天然气储备装置具有一定的参考价值.     

薄膜型LNG船交变温度载荷下疲劳分析

海上环境引起的船体外板温度昼夜交替变化及装卸载会造成薄膜型LNG船温度应力交替变化。采用综合温度折算法确定船体外板典型昼夜温度,并针对薄膜型LNG船温度场分析建立三舱段有限元模型及底边舱折角区域精细模型,采用子模型法计算出各典型温度下的结构温度应力。研究结果表明底边舱折角处温度应力与船体外板水线面上下的温度差异呈良好的线性关系,船体外板温度的日周期性变化及装卸载引起的温度交变应力对船体结构疲劳强度影响不大。