大型薄膜型LNG船结构开发设计

在大型薄膜型LNG船的结构设计中,既要符合规范要求,又要满足船级社和船东的众多技术要求。在开发设计阶段,为满足船体结构强度、疲劳寿命和振动特性等技术要求,进行了针对性的计算和优化工作,为结构设计的合理性、安全性和可靠性提供依据。该开发设计工作为后期的详细设计和改进提供了技术保证。     

薄膜型LNG船全船结构屈服和疲劳强度分析

以某薄膜型液化天然气（Liquefied Natural Gas,LNG）船的结构设计为例,开展全船屈服强度校核和基于精细网格的有限元疲劳强度分析。针对5种典型装载状态,基于美国船级社（American Bureau of Shipping,ABS）全船强度直接计算指南,采用ABS-DLA/SFA系列软件,用三维波浪载荷预报程序对波浪随机载荷进行长期预报。基于预报结果,针对每种装载状态计算15个设计波参数组,求解全船结构在各载荷组合工况下的应力分布,继而完成屈服强度校核。以甲板机械室与穹顶甲板相交处的关键节点区域的节点设计为例开展细网格局部强度分析,并通过各种改进设计解决应力集中问题。针对2种常用典型操作装载状态及营运于北大西洋海区疲劳寿命满足40a的要求,基于ABS全船疲劳强度直接计算指南计算2个典型细化位置热点应力传递函数,通过谱分析得到疲劳累积损伤和疲劳寿命,完成疲劳强度校核。采用的全船强度和疲劳分析方法和思路适用于其他超大型船舶的结构分析。     

薄膜型LNG船晃荡冲击局部强度分析建模方法研究

为保证薄膜型LNG船(No96型)的营运安全,除绝缘箱外,还有必要对晃荡冲击载荷作用下船体结构进行局部强度分析.考虑到分析对象的不同,同时为了简化有限元模型和降低船体结构局部分析的计算工作量,针对船体结构局部强度分析中绝缘箱建模范围,树脂绳模拟方式以及绝缘箱网格基本尺寸提出了建议并进行了可行性验证.研究表明,建议方法可以在满足计算精度的前提下,极大减少船体结构局部强度分析的工作量,可为晃荡冲击载荷作用下薄膜型LNG船(No96型)船体结构局部强度分析及相关规范制定提供有效的参考.     

4000立方米薄膜型LNG加注船总体设计研究

随着传统燃料价格的不断上涨,国际海事组织对船舶排放的新法规不断出台,人们对作为清洁燃料的LNG的需求正不断增加。本文以一艘4000立方米薄膜型(MARK III FLEX)LNG加注船为研究对象,对总布置设计、线型开发、液货舱设计及稳性等方面进行较为详细的分析研究,为我公司进入该船型领域打下了基础。     

基于谱分析LNG船典型热点疲劳可靠性分析

  目的  现代LNG运输船的营运寿命通常不少于40年,相比于平均营运20~25年的其他类型商船而言,其船体结构会承受更多的交变应力,因此,有必要对LNG运输船的疲劳强度进行分析。  方法  采用谱分析法对17万立方米级LNG运输船疲劳强度分析。针对均匀满载出港和正常压载出港2种装载工况以及营运于北大西洋海区疲劳环境条件40年设计寿命的要求,通过谱分析得到累计疲劳损伤和预估疲劳寿命,对一些不满足要求的关键区域进行优化。  结果  结果显示,经优化后该船型船体结构疲劳性能满足设计要求。  结论  本文给出了对提高结构疲劳性能在建造和营运阶段可采取的质量控制建议,可为大型LNG运输船疲劳强度的研究和对相关船体结构质量的控制提供参考。     

LNG码头靠船墩布置

LNG码头平面设计中,最为重要的是靠船墩位置的设计.针对常规靠船墩位置的设计是按照规范的系数要求选取的,但较难适应所有LNG船型的靠泊.研究如何提高靠船墩对各种LNG船的靠泊适应性:分析LNG船的仓容分布、储罐类型和外型特点,介绍LNG船靠泊准则,并结合某海外1万～22万m3 LNG码头工程论述靠船墩的布置.得出如下结...     

中小型LNG船C型独立液货舱载荷分析

C型独立液货舱是中小型LNG船的主要液货舱形式,通常为单圆筒或双圆筒。根据《国际散装运输液化气体船舶构造和设备》(IGC)规则,推导了最大液柱高度计算公式,并对某10000m3LNG运输船的C型独立液货舱载荷进行了计算,比较了单圆筒和双圆筒两种液货舱分别采用二维加速度椭圆合成法和三维加速度椭球合成法导致的结果差异。     

LNG船薄膜型液货舱的焊接概要

本文着重介绍了MARKIII型和No-96型二种薄膜型LNG液舱的典型结构、焊接方法、焊接工艺评定试验和焊工考试、焊缝的要求，并介绍了INVAR钢焊接的注意事项。     

LNG船的疲劳强度计算与分析

本文基于S—N曲线法的疲劳累积损伤度原理，根据中国船级社(CCS)和挪威船级社(DNV)的船体结构疲劳强度指南，采用名义应力的疲劳计算方法，对一艘150000m^3LNG船进行了疲劳强度校核，对计算结果进行了分析，并提出了合理的建议。     

薄膜型LNG船横向隔离舱温度场分析的简化算法

国内针对薄膜型LNG船的温度场分析中,纵向构件及空间的计算结果已能保证一定的计算精度,但对于横向隔离舱通常未予关注,或计算结果与某薄膜型围护系统设备商（如GTT）的差异较大。文中针对薄膜型LNG船的横向隔离舱进行温度场分析,提出一种简化的计算方法,并研究归纳了一组自然对流系数的简化公式。通过和GTT提供的结果对比,证明该方法可行,且能保证一定的计算精度。     

LNG船疲劳强度评估及低温影响的讨论

以某LNG船为研究对象,建立三舱段有限元模型,并根据美国船级社薄膜型LNG船体结构疲劳强度指南,基于SN曲线法的疲劳积累损伤原理,分别采用名义应力和热点应力法,对船体典型节点进行疲劳强度评估,同时对计算结果进行分析;讨论低温下材料性能改变对节点疲劳寿命评估的影响。研究表明,采用常温下SN曲线进行LNG船疲劳强度评估是合适的。     

温度载荷对化学品船货舱结构应力的影响分析

针对某化学品船货舱结构,考察该货舱段的温度场分布,建立温度场及热应力计算模型。运用通用有限元计算软件PATRAN/NASTRAN对该货舱段模型进行稳态温度场和热应力分析。通过考察不同温度下结构应力的变化情况,得出温度载荷对货舱段结构应力及变形影响的相关规律,为该类船舶设计提供参考。     

依据MBD的LNG船分段虚拟建造仿真技术

依据基于模型定义（Model Based Definition,MBD）的船舶虚拟建造技术是对船舶设计技术的创新。通过选取液化天然气（Liquefied Natural Gas,LNG）船船体分段建造的重要工艺环节,基于统一的三维模型,根据船舶建造工艺流程,在实船建造前开展基于三维模型的虚拟仿真验证,动态分析船舶中间产品的可制造性以优化工艺设计,打通船舶产品设计（Ship Product Design,SPD）三维模型在三维完整性建模设计、虚拟仿真、生产中的数据链路,形成基于三维模型的产品设计、工艺设计和建造仿真技术方案,可有效降低现场返工率、提升船舶建造效率和质量。     

液化天然气船隔热舱室温度场的仿真计算

分析了液化天然气(LNG)船液货舱隔热舱室,提供了传热数学模型、边界条件、舱室合理简化、舱室对流系数以及辐射边界的处理,然后基于ANSYS软件建立了138000 m3LNG船1/4液货舱的三维有限元模型,运用APDL语言进行迭代计算,计算出在各种工况下LNG船隔热舱室的温度场分布、蒸发率等参数并与实船比较分析,其仿真结果与实测数据接近,证明建模和仿真计算方法是可行的。     

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。     

LNG燃料舱晃荡载荷数值分析

以某冷藏集装箱船的薄膜型液化天然气(LNG)燃料舱为例,考虑船舶运动与燃料舱内LNG晃荡的耦合作用,根据势流理论在时域内求解燃料舱内LNG的晃荡压力,将作用在舱壁的晃荡载荷分解为脉冲压力和非脉冲压力。将随时间变化的LNG脉冲压力作为虚拟的附加质量耦合船舶的运动,采用数值模拟的方法分析LNG燃料舱的晃荡压力。结果表明,当燃料舱距离船中较远、重心较高时晃荡压力大幅增加。研究成果对其他类型的LNG燃料舱晃荡压力的计算具有一定的参考意义。     

大型薄膜型LNG运输船结构关键区域分布与控制

以大型薄膜型LNG运输船为例,采用整船直接计算强度评估和疲劳谱分析,确定结构关键区域的分布,在新造船设计和建造阶段对高应力关键区域以及疲劳关键区域进行识别、优化和质量控制,并提出营运阶段的监控要求,以保证船体结构的安全和使用寿命。     

LNG加注船液货舱区域温度场有限元分析

以6 000 m3 C型独立式液货舱液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)加注船为研究对象,利用Patran软件的热分析模块,使用有限元法对液货舱区域温度场进行数值模拟.计算过程主要考虑传导和对流,对计算模型加以合理简化,根据热力学理论计算出热对流换热系数,使用Patran软件建模并进行有限元...