浓硝酸船独立液货罐结构强度直接计算分析

结合装载浓硝酸的化学品船液货罐结构上的特点,详细推导了船体三维运动时液舱货罐内部压力的计算公式,在此基础上提出将求解液舱货罐内部压力问题转化为以横倾角和纵倾角为设计变量,液舱货罐内部压力为目标函数的一个最优化问题 ,并利用matlab优化工具箱求解,最后进行有限元直接计算和分析,得出满足CCS规范要求的液灌结构形式。     

小型液化气船C型独立液舱内鞍座处加强环设计研究

C型独立舱型式的小型液化气船,其液货系统（含液货罐）的设计是难点。液货罐的自身质量和液货质量由与船体相连的两道鞍座来承受,罐体内部的加强环则承载了鞍座处的支反力,因此鞍座处加强环的强度尤为重要。文中提出了一种在设计初期确定鞍座处液罐内加强环尺寸的方法,并采用有限元分析法验证了该方法的可行性。     

C型独立舱液货罐热分析

对32 000 m~3液化气船C型独立舱中的1号液货罐进行漏热量分析(该液货罐的体积为9 416 m~3),对液货罐的筒体、封头、固定端鞍座、滑动端鞍座、止浮装置、气室和管路进行热分析,计算得到液货罐的漏热量为44.24 kW,液货蒸发量为8 025.7 kg/d,进而计算得到液货罐的静态日蒸发率为0.15%/d。在各漏热环节中,罐体的漏热量占75.1%,通过鞍座及两侧不规则绝热层的漏热量占19.4%,其他部分的漏热量占比均较小。     

大型LNG动力船液舱晃荡耦合作用下运动响应计算

由于LNG动力船大量装载液化天然气,其液货装载罐体积庞大且液货装载重量巨大,其由于液货罐内的液化货物对于船体运动与水动力的影响不可忽视。本文针对1艘具有C型液货罐的LNG动力船,基于势流理论,使用三维方法开展了水动力计算研究,对船体运动做计算预报,对比分析了晃荡对于船体运动响应的影响。     

重质液货晃荡载荷作用下薄膜型VLEC液货围护系统响应研究

随着美国页岩气中乙烷的大量出口,VLEC(超大型乙烷运输船)将成为新造船市场的热点,而薄膜型液货围护系统(CCS)的超大型乙烷运输船(VLEC)应该是大势所趋。高密度货物和大尺寸液舱造成了液货静压力和晃荡冲击压力的增加,提出了新的问题,VLEC液货围护系统的强度能否抵抗增加的晃荡冲击载荷。本文首先利用非线性有限元法计算分析液货围护系统在不同边界条件下的极限强度。然后运用CFD分析法对液舱晃荡问题进行数值分析,确定危险晃荡区域和晃荡载荷。最后对液货围护系统在液舱晃荡分析确定的危险工况进行响应分析,验证了围护系统的可靠性并归纳了一些重要结论。     

4500m~3 C型独立液货舱LPG船货舱结构型式

从规范角度出发,借助工程实例,研发一种新型C型独立液货舱LPG船货舱结构型式,解决大直径C型独立液货舱LPG船破舱稳性问题,并通过船型对比得出该货舱结构型式对于提高货罐容积和船舶破舱稳性有明显促进作用的结论。     

大型C型独立液货罐Y型接头疲劳强度评估

随着C型独立液货罐的新技术发展,目前在工业界推出了采用双体罐和三体罐构造形式的新颖大型C型独立液货罐。由于双体罐和三体罐构造的要求,在相邻罐体连接处设有Y型接头。该Y型接头位置处由于结构件交汇,构造复杂、应力集中,在船舶运动、蒸汽压力变化,以及温度变化的动载作用下有可能发生疲劳损伤。本文对新颖大型C型独立液货罐Y型接头疲劳强度评估方法的规范技术要求及制定开展了深入详尽的研究,包括对C型独立液货罐疲劳损伤计算工况择取,液货内部动压力计算公式推导,蒸气压力、温度变化等低周疲劳载荷模式确定等,创新提出一整套基于热点应力的C型独立液货罐Y型接头的疲劳损伤评估方法的规范实施要求。进一步地,还推导了基于一般实际情况假设下的C型独立液货罐Y型接头疲劳评估筛分准则,并应用本文上述研究成果和结论,进行了双体和三体罐Y型接头疲劳评估和筛分准则的应用与验证。     

油轮液货舱透气系统解析

正液货船上针对压力或真空的液货舱结构保护系统,即液货舱透气系统是液货船一种特殊的重要安全系统,不但能保证液货舱内的压力,防止由于压力的变化对液货舱的结构造成影响,也是确保液货舱内可燃气体和有毒有害气体进行安全排放的有效途径。国际公约相关要求     

15000载重吨化学品船两舱一泵货油系统设计

以15 000载重吨化学品船1号液货舱和左舷污油舱为研究对象,通过对船舶舱容和设计排放时间的计算设定货油泵在额定工况下压力为1.18 MPa,流量为450 m~3/h;污油泵压力为1.18 MPa,流量为150 m~3/h。吸油井的形状及井中管路吸口的布置都是影响货油残余量的重要因素,改进方案中在原底面的基础上增设了一个500 mm×250 mm的矩形第二底面,油井液货残余量从6.725 L降低到1 L,因此更加节能环保。     

C型独立液货罐焊接接头的疲劳载荷研究

针对C型独立液货罐的特点,提炼出C型独立液货罐的疲劳计算工况;按照IGC规则推导了高周疲劳动压力计算公式,并且与中国船级社《船舶结构疲劳强度指南》中的等效设计波法计算的疲劳载荷作了对比;此外,还讨论了蒸汽压力、温度变化等低周疲劳载荷,解决了C型独立液货罐疲劳计算的关键问题。     

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。     

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.     

CSR-H与CSR强度评估载荷的对比研究

对CSR-H 与CSR用于强度分析的载荷变化进行分析,对各载荷分量的包络值以及应用于等效设计波中的船体梁波浪弯矩、波浪剪力和外部海水压力、加速度等载荷分量的大小进行比较。分析货油舱、干散货舱、压载舱典型位置处的内部压力变化,并对载荷变化可能引起的结构要求变化进行分析和概括。     

液化天然气船货舱内部压力研究

LNG船的货舱内部压力应按照IGC规则的要求进行计算。其中,无因次加速度合成方法和横稳心高(GM值)是影响货舱内部压力的重要因素。IGC规则允许采用2种方法来进行无因次加速度的合成:二维加速度椭圆合成法和三维加速度椭球合成法。针对某22万m3薄膜型LNG船,编制了载荷计算电子表格,比较了这2种加速度合成方法导致的货舱内部压力的差异,电子表格计算结果与船级社相应计算软件的结果相一致。另外,就GM值对货舱内部压力的影响进行了讨论。     

船舶液舱受静压力作用引起的舱容量值变化的初步研究

受静压力影响,船舶在不同的装载工况下,液舱内围壁会产生不同程度的结构变形,计量测深管也会随之发生位移,从而引起舱容量值变化。本文以满载工况下的某典型油船为例,借助有限元软件MSC.Nastran和曲面积分方法分别对甲板板架、船底板架、舷侧板架和舱壁板架的变形和计量测深管的位移求解,从而对该船满载工况下受静压力影响引起的舱容量值变化进行初步研究,为船舶液货舱容量计量修正提供依据。     

大型补给舰船液舱晃荡载荷计算方法

随着补给舰船的大型化,补给舰船中的液舱晃荡问题开始凸显。为给大型补给舰船的液舱结构设计提供方便、可靠的晃荡载荷输入,基于改进的VOF法,以Youngs法重构自由液面,结合部分单元参数概念,提出了一种精度更高且数值稳定的、处理非矩形复杂舱室边界晃荡载荷的计算方法。通过对不同装载情况的液舱晃荡进行数值分析,并与Hirt-Nichols算法以及实验结果进行对比,证明该方法可有效改进自由表面的模拟效果,提高舱室内部速度、加速度和压力的预报精度。网格敏感性分析证明该方法的数值稳定性较好,较粗的网格也能达到较高的精度。所建立的晃荡载荷计算方法可用于对补给舰船的液舱晃荡设计载荷进行快速、准确的预报。     

LNG船液货装卸系统分析软件平台研究

提出了一种基于VC＋＋平台和数据库技术的LNG船液货装卸系统设计及分析的软件平台系统,详细介绍了其内容、结构和实现方法。该系统配有与管路阻力计算相关的管道、阀件、液货舱、附件等的数据库,能够按目标船的装卸要求,直接组态设计液货装卸系统管网系统。设计人员可以在每一个模型设计完成后直接进行优化并确定液货泵的排量、压头、液货管路的管径、长度等设计信息,仿真计算装卸过程中各时间段上的的流量、节点压力、剩余舱内液体容积等各项参数。不仅简化了液货装卸系统的设计过程和计算校核的时间,而且更加方便灵活。     

基于变质量热力学的油舱气相区动态模型

根据变质量系统热力学原理,基于浓度边界层理论作出油舱气相区中舱气均一性的系列假设,应用控制容积质量守恒方程、能量守恒方程和连续性方程及气体状态方程,针对液货作业建立油舱气相区数学模型。该模型普适于表征各种液货作业过程油舱中舱气组分、压力和温度等参数的变化。研究表明,气相状态受到液货作业行为及环境因素的扰动,具体行为取决于液货装卸、惰气充注、透气速率、环境温度和货物物性参数等。该研究为气相状态安全控制和液货作业优化提供了理论依据。     

C型独立液货舱LNG舱段分析方法研究

C型独立液货舱LNG运输船在其运营期间,要遭受多种复杂载荷的联合作用,这对其整体强度尤其是货舱区结构的可靠性及安全性提出了很高的要求。本文基于CCS相关规范,对C型独立液货舱段的结构直接计算进行研究,得到其载荷计算方法,并针对液货罐与鞍座连接形式的模拟方法进行了不同的尝试与比较。最后通过对一LNG运输船实际算例的分析,得到一套合适、准确的舱段有限元直接计算方法,为LNG运输船货舱结构的设计与校核提出了合理的建议。