LNG船穹顶甲板分段精度控制研究

LNG船穹顶甲板分段节点在船坞总组搭载阶段经常出现结构装配错位。从分段总组搭载过程中的结构变形和累计误差两个角度分析确定错位产生原因并提出了施工改进方法,这对后续LNG船穹顶甲板分段的精度控制有指导意义。     

大型液化天然气船船体极限强度研究

船体极限强度是大型液化天然气(LNG)船海洋环境适应能力的显示指标,而薄膜型LNG船的船体结构具有大舱容和较强的箱形凸起甲板等特点。为了精确评估大型LNG船的船体极限承载能力,文中采用具有代表性的解析方法、简化方法、理想结构单元法和非线性有限元法进行比较研究。首先介绍了上述方法的基本原理和计算步骤。然后以大型LNG船的船中肋骨间结构为研究对象建立了精细的计算模型,并对计算结果进行了比较分析。最后,按法国船级社规范要求对大型LNG船极限强度进行了校核。研究结果表明,文中给出的计算方法适合于大型LNG船的船体极限强度评估,而凸起的箱形甲板显著提高了大型LNG船中垂和中拱极限弯矩比值。     

LNG船货物机械室穿舱件温度场研究

货物机械室是大型液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)船液货系统的重要组成部分,是维持货舱及管路稳定压力、液货输送及驳运的核心区域。对某大型LNG船货物机械室的穿舱件及其周围的温度场进行研究,使用有限元法计算不同材料以及环境因素下的温度场,分析各影响因素的重要性及温度场状态形成原因。通过分析计算不同材料在低温下的性能及温度场分布,确定温度场中材料较脆弱、需要加强的区域,根据计算结果综合评估需要加强的材料面积。通过研究发现,越靠近低温管,温度梯度越大,温度下降得也越快,如果采用普通碳钢,低温面积约为管子截面积的4倍,而不锈钢材料可有效地减小低温面积。研究结果可为施工和甲板的稳定性设计提供理论依据,是设计优化的有效支撑。     

大型液化天然气船船体极限强度研究

船体极限强度是大型液化天然气(LNG)船海洋环境适应能力的显示指标,而薄膜型LNG船的船体结构具有大舱容和较强的箱形凸起甲板等特点.为了精确评估大型LNG船的船体极限承载能力,文中采用具有代表性的解析方法、简化方法、理想结构单元法和非线性有限元法进行比较研究.首先介绍了上述方法的基本原理和计算步骤.然后以大型LNG船的船中肋骨间结构为研究对象建立了精细的计算模型,并对计算结果进行了比较分析.最后,按法国船级社规范要求对大型LNG船极限强度进行了校核.研究结果表明,文中给出的计算方法适合于大型LNG船的船体极限强度评估,而凸起的箱形甲板显著提高了大型LNG船中垂和中拱极限弯矩比值.     

基于四端参数法的管路支架隔振性能研究

管路支架是管道与船体之间振动能量交互传递的通道,从隔振的角度可以把它看成是一种特殊的隔振器。利用四端参数法建立管路支架隔振系统的振动传递力学模型,推导管路支架的力和位移的传递率。在此基础上,分析管路支架的刚度、阻尼、管道弹性以及基础弹性等因素对力传递率和位移传递率的影响,并通过仿真计算验证了理论求解的相关结论。分析结果表明,管路支架的刚度是影响其隔振性能的主要因素,同时管道和基础的弹性也会产生一定的影响。     

基于Ansys的管路支架的模态分析

利用Ansys软件对船舶中两种常见的管路支架进行模态分析,讨论接触的处理方式、有无螺栓、预紧力的大小、橡胶圈的层数(厚度)和橡胶垫的类型等因素对两种管路支架固有频率的影响。结果表明,橡胶圈的层数(厚度)是影响管路支架固有频率的主要因素,而含预应力的模态计算是研究这种装配体结构固有性质的一种比较合理的处理方法。     

海洋平台压缩机管系气流脉动分析

在开发海上天然气资源过程中,压缩机管道振动会造成管道结构疲劳破坏、计测仪表失真或损坏等严重的危害,而气流脉动是导致往复式压缩机管系振动的根本原因。对气流脉动产生的原因进行简要分析,并根据转移矩阵法,在得到各管系单元的转移矩阵的基础上,采用MATLAB编程设计压缩机管系气柱固有频率的预报系统,对一段复杂管系的气柱固有频率进行计算,将其与试验值相对比,验证该预报系统的可靠性。采用Bentley PULS XM软件对某海洋平台的部分压缩机管道系统进行压力脉动计算,并将计算结果与规范要求相比较,对其管道系统的不合理的部分进行优化。     

再液化及蒸汽处理系统在大型LNG船上的应用

为了处理航行过程中挥发的气体,LNG船须配备再液化及蒸汽处理系统,该系统可减少挥发气体的积累,将其液化回舱。以配备瓦锡兰再液化系统的某LNG船为研究载体,介绍大型LNG船再液化和蒸汽处理系统的组成和工作原理,为后续LNG船再液化及蒸汽处理系统设计提供参考。     

典型舰船循环水系统管路振动特性

舰船管路系统中的流体介质在管路源设备的作用下沿管路传输会产生振动和噪声。以典型舰船循环水系统的管路模型为研究对象,借助有限元软件分析该管路系统介质、管路支座布置间距等工艺参数对其固有频率的影响规律,数值分析管路系统简谐激励下进出阀门、法兰等关键位置的振动特性。结果表明:循环水管路系统各阶固有频率随固定支座间距的减小显著增大,且高阶固有频率增幅更为显著;循环水管路系统在滑油冷却器附近管路振动响应较为剧烈,应采用相应的减振降噪措施。     

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。     

中小型C型罐LNG船甲板布置

以28000m~3C型罐液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)运输船"启元"轮为研究对象,详细分析其甲板布置,主要包括系泊布置、储罐(钟形穹顶气室)布置、集管区布置和船对船过驳布置等。研究各系统布置的合理性及优化的可行性。     

大型LNG船玻璃钢压载水管道应力校核方法

玻璃钢管作为大型液化天然气(LNG)船压载水管道,在其应用过程中易出现部分管道破裂以及管道支架损坏的问题,针对该问题,以某大型LNG船为例,采用管道应力分析软件CAESARII建立压载水系统玻璃钢管道有限元模型。根据实际建造营运方式,考虑船舶运动加速度、船体变形、温度和压力等载荷,确定能覆盖所有建造运营条件的载荷工况。采用ISO 14692标准作为大型LNG船玻璃钢压载水管应力校核设计的标准,分析压载水管道的应力水平以及作用在管道支架上的负荷,对应力超标处的管道进行优化布置,对承受大负荷的管道支架进行结构加强设计。实船应用结果表明,该方法的应用效果良好,可推广到其他类型船舶的玻璃钢压载水管道系统的设计中。     

海洋平台结构振动超标分析方法研究

针对某海洋平台甲板结构振动超标的问题,依次选取甲板板格、加筋板单元以及甲板板架为分析对象,研究了求解平台甲板板格、加筋板单元振动固有频率的解析方法以及板架结构振动固有频率的数值预报方法,对振动超标区的甲板结构振动固有频率进行了计算研究,并与试验结果对比。研究结果表明,平台甲板结构出现振动超标的主要原因是板架结构中加筋板单元的振动固有频率与激励频率重合引起的结构局部共振。所得计算方法和流程可应用于类似工程结构的振动预报和设计,具有一定的工程意义和研究价值。     

空调风管系统减振降噪技术

在船舶与海洋平台中,空调管路系统噪声是舱室噪声的主要来源之一,风机与管路元件流动噪声通过管路系统与管口传递至舱室,风机振动通过管路传递至甲板引起结构辐射噪声。本文开展空调通风系统噪声源及其传递路径分析,在掌握主要影响因素与规律的基础上开展消声布风器、微孔消声器与管路弹性吊架等减振降噪元器件的设计与仿真分析,取得了优于传统元件的降噪效果,为船舶空调管路系统及舱室噪声控制提供技术支撑。     

Π形弯补偿器在LNG船低温管路中的应用分析

LNG船低温管路系统因受外界环境变化、大量频繁船体变形作用及自身巨大工作温差变化的影响,产生复杂的二次应力,容易导致疲劳破坏.通过分析某型LNG船低温管路系统中π形弯的设置对改善管路柔性、降低管路二次应力水平的影响,给出一个适用于该类型管路的π形弯变形补偿器设置原则.     

空调风管系统减振降噪技术

在船舶与海洋平台中,空调管路系统噪声是舱室噪声的主要来源之一,风机与管路元件流动噪声通过管路系统与管口传递至舱室,风机振动通过管路传递至甲板引起结构辐射噪声。本文开展空调通风系统噪声源及其传递路径分析,在掌握主要影响因素与规律的基础上开展消声布风器、微孔消声器与管路弹性吊架等减振降噪元器件的设计与仿真分析,取得了优于传统元件的降噪效果,为船舶空调管路系统及舱室噪声控制提供技术支撑。     

船用液化天然气燃料储罐自增压特性分析

根据某船用C型LNG燃料储罐技术参数建立储罐内部热力学模型与增压管路系统传热及流动模型,采用单一变量法计算分析LNG组分、环境温度、初始压力、初始充注率对储罐内压力变化的影响规律,采用Matlab软件进行多元线性回归分析,结果表明,初始充注率和初始压力是船用燃料储罐自增压过程的关键影响因素,环境温度对自增压过程影响不大,天然气组分对船用燃料储罐影响可忽略不计。     

LNG运输船能效设计指数

文中简要介绍了LNG运输船的特点,包括动力装置选型、蒸发气处理、液货罐的型式等方面。考虑到LNG运输船船舶能效与主机燃料类型、消耗量、货运能力以及对蒸发气的利用有关,在新造船舶能效设计指数(EEDI)计算公式的基础上,引入燃油替代率和LNG运输船上用于回收挥发气的苍穹容积两个参数,建立了针对LNG运输船的能效设计水平计算公式。以使用蒸汽透平为主推进装置类型的船舶为例,对可搜集到的LNG运输船EEDI值进行数据回归分析,提出了类似于船舶参考线公式的LNG运输船参考线公式。此外,为了验证公式的有效性,采用了单因素敏感性分析法研究各个变量对公式的影响程度,并提出了相应的降低能耗的措施。希望可以为LNG运输船的能效水平评估和LNG运输船的设计建造提供一定的参考。     

潜艇管路系统固液耦合动力特性研究

根据Hamilton 原理,推导了管路固液耦合振动微分方程,通过Galerkin法,计算出了管路系统振动固有频率的近似解析式.研究表明,潜艇管路系统振动固有频率随内流流速的增大而降低,随压强的增加而略有提高.因充液输送管路内脉动的随机性,并用ANSYS 对其进行了动力特性研究,探测其共振响应.     

基于排队论的大型舰船甲板弹射器数量研究

为明确大型舰船飞行甲板弹射器数量设计的理论依据,从调运指挥官的角度提出了"虚拟队列"概念,分析了其工作特点,对其工作模式进行了排队论建模.同时分析、建立了舰载机在弹射等待过程中的真实排队模型.忽略其它甲板因素的影响,基于排队论假设代入数值计算了不同弹射器数量对虚拟队列中舰载机的等待队长、系统等待耗时等关键指标的影响,使...