液化气运输船温度场分布研究及钢材匹配

以6500m^3液化气运输船为研究对象,基于通用大型有限元分析软件PATRAN/NASTRAN,研究了该船液罐鞍座及其附近船体结构的稳态温度场。建立了该船舱段三维有限元模型,计算了结构吃水下鞍座及其附近船体结构的温度场,结合材料的最低许用设计温度确定鞍座及其附近船体结构的钢级和设计板厚。     

中小型LNG船货罐鞍座及附近船体材料分布研究

C型独立液货罐是中小型LNG船的主要液舱形式,属于半冷半压式容器。由于贮存LNG的液货罐处于低温状态,且因与船体相连的鞍座支撑,在鞍座及附近船体上就会形成温度梯度,故有必要对鞍座及附近船体结构进行温度场分析,以确定其材料分布。提出了对该C型独立液货罐鞍座及其附近船体结构热分析的方法,认为鞍座及其附近船体处在低温液货、海水与空气3种流体介质中,通过船体与3种流体的对流换热及其与层压木之间的热传导达到热平衡。借助ANSYS有限元软件,给出有限元热分析模型的简化和对流载荷的施加方法,以确定鞍座及其附近船体结构的温度场分布,结合材料的最低许用设计温度确定鞍座及附近船体结构材料的合理分布,以防止材料发生低温脆性破坏,并给出具体实例。     

小型LNG船货舱区域结构强度分析研究

小型LNG船货舱区域采用独立液舱。该船舱段分析重点在于真实反映鞍座处液罐及货物向船体结构传递载荷的过程,并考察相关结构强度。此外,空船压载工况下的中拱状态也将对凸形甲板结构及开口产生较大影响。利用有限元方法,对该船上述问题进行研究。     

中小型LNG船鞍座及附近船体结构强度分析

中小型LNG船与传统大型LNG船相比,在结构设置和内部设备等方面有着很大差别。船在海上航行时,受动、静载荷的综合作用,鞍座的应力分布比较复杂。因此鞍座及附近船体的应力分布情况直接关系到此种LNG运输船使用的可靠性与安全性。详细介绍了中小型LNG船C型独立液货舱货罐鞍座的结构及其承载作用。结合中国船级社《散装运输液化气体船舶构造与设备规范》,推导出船舶在静水、仅垂荡、仅横摇以及垂荡和横摇并存状态下鞍座承载区域所受径向力的分布函数。利用ANSYS软件,对一艘6400m3LNG船的鞍座及附近船体结构进行有限元建模。针对不同工况,采用载荷叠加法,施加规范要求的载荷,得出应力分布结果。对计算结果进行分析,找出危险工况及危险部位,并针对应力分布,给出结构改进措施,为类似鞍座结构强度分析与结构设计提供一定的参考。     

中小型LNG船鞍座附近温度场有限元分析

考虑到中小型LNG运输船及C型独立液货罐的特点,针对罐与主船体通过鞍座连接,液货温度为零下163℃,鞍座及船体结构会形成温度变化的情况,对鞍座及附近船体结构进行有限元分析,研究温度场的变化,供鞍座及附近钢结构材料的选择参考。     

20000 m3 LNG运输加注船结构设计特点

从液化气加注船结构设计的角度,分别阐述20000 m3液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)运输加注船的静水弯矩设计、结构布置与规范设计、船体温度场计算、材料钢级选择、典型鞍座结构设计和止浮结构设计,在此基础上,对该船进行有限元强度分析和振动噪声分析,总结其结构设计的关键技术特点,为今后同类型...     

20000m~3 LNG运输加注船结构设计特点

从液化气加注船结构设计的角度,分别阐述20 000 m~3液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)运输加注船的静水弯矩设计、结构布置与规范设计、船体温度场计算、材料钢级选择、典型鞍座结构设计和止浮结构设计,在此基础上,对该船进行有限元强度分析和振动噪声分析,总结其结构设计的关键技术特点,为今后同类型液化气船的设计提供参考。     

LEG船C型舱液罐鞍座设计研究

C型独立舱型式的中小型LEG船,鞍座的设计是难点。以某LEG运输船为研究对象,根据《散装运输液化气船舶构造与设备规范》,对其鞍座以及附近船体结构进行应力场以及温度场计算评估。根据计算评估结果,确定鞍座以及附近船体的结构形式、钢级和设计板厚。     

LEG船C型舱液罐鞍座设计研究

C型独立舱型式的中小型LEG船,鞍座的设计是难点。以某LEG运输船为研究对象,根据《散装运输液化气船舶构造与设备规范》,对其鞍座以及附近船体结构进行应力场以及温度场计算评估。根据计算评估结果,确定鞍座以及附近船体的结构形式、钢级和设计板厚。     

基于直接计算的2000m~3 LPG船船体结构分析

本文按设计要求,用有限元方法对一艘2 000 m~3LPG的船体结构进行直接计算并进行相应分析,其中,结构强度计算包括储液罐、液罐鞍座的结构强度,以及船体结构的总纵强度。计算结果表明该船体结构强度满足设计要求。     

大型集装箱船横置C型LNG燃料罐鞍座结构设计优化

双燃料推进环保船舶正成为新造船的主流选择，为最大化舱容利用率，兼顾集装箱船舱内的结构尺寸特点，大型双燃料集装箱船将C型LNG燃料罐横置在上层建筑下方的船体内。相较于LNG运输船，船体承受的载荷发生较大变化，传统鞍座结构不具备足够的安全性。该文提出一种优化鞍座布置方案以及鞍座结构设计，利用有限元方法对鞍座结构及其支撑加强结构进行强度及疲劳分析，并与传统鞍座设计的结果进行对比，结果表明优化的鞍座结构可以明显改善应力分布，提高疲劳寿命。可为采用C型LNG燃料罐的大型集装箱船的鞍座结构设计提供合理建议。     

某工程船结构振动分析与评估方法

为了判断某工程船试验中船体异常振动的原因,在船体结构有限元模态分析的基础上,结合经典传递率比较或耦合度模拟以及该船的主要激励源诊断,提出该船局部船体结构出现异常振动的分析评估方法,并通过实船航行试验的结果验证了此评估方法的实用性及可靠性。     

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.     

45万吨级超大型矿砂船全船结构有限元分析

超大型矿砂船由于船体结构的特殊性和船体本身的超大型化,使船体强度校核很难用常规规范中的梁理论方法或舱段有限元计算确定.在研究超大型矿砂船全船分析的基础上,探讨了超大型矿砂船全船结构有限元模型和质量模型的建模方法、波浪载荷和舱内货物载荷计算方法及解决全船载荷动态平衡的惯性平衡处理技术.以一条45万吨级的超大型矿砂船为例,完整实现了全船有限元分析全过程,计算出各个工况下的船体变形和应力,对正确地进行超大型矿砂船全船结构强度直接计算具有指导作用.     

400 000 DWT矿砂船直接波浪载荷与全船有限元强度分析

超大型矿砂船由于船体结构的特殊性和船体本身的超大型化,船体强度用常规规范中的梁理论方法或舱段有限元计算校核很难涵盖船体的所有构件.以400 000 DWT超大型矿砂船为例,简单介绍了进行全船有限元分析过程中波浪载荷的选取、模型的建立以及加载、分析的全过程,对正确进行超大型矿砂船全船结构强度直接计算具有积极指导作用.     

某三体客船船体结构强度的有限元计算

某浮船坞改造为三体客船后,其长宽比较小,不能按照船舶规范通则要求进行结构校核,需对该船船体结构进行直接计算,作为审图文件报送CCS审核。本文通过有限元整船建模计算该110客位三体客船船体结构强度,校核其总纵强度及扭转强度。     

CAE技术在LNG船结构设计中的应用

本文以147,000m^3LNG船为对象,介绍了应用ABS船级社的SAFEHULL计算软件以及ANSYS计算软件,进行舱段有限元和全船有限元强度计算的过程,以及对该船进行40年疲劳寿命的疲劳强度校核的过程。根据计算结果,得出船体结构的应力分布和变形,对船体结构进行优化和加强,保证船体结构和货物围护系统（薄膜）的应力水平满足规范要求和专利公司（GTT）的相关规定。     

35 m水面清洁船整体结构有限元分析

针对船体结构设计和优化过程中载荷、强度等数据置信度不高的问题,提出了基于整体结构的船体结构有限元分析方法。以35 m水面清洁船为例,采用虚梁法对其甲板货物进行参数模拟,并基于波浪诱导载荷完成了船体三个剖面载荷参考点的选取和该船的参数计算,并在此基础上实现全船的结构强度评估。     

冰载荷作用下船体结构强度有限元分析方法

针对船舶在冰区航行过程中船体承受冰载荷的直接撞击作用,存在结构损坏风险的情形,旨在研究建立冰载荷作用下船体结构强度有限元分析的技术实施方法.分析船—冰相互作用特点,研究结构分析时冰载荷的理想化及施加方法,基于冰区船舶结构特点提出极地船舶有限元建模方法,考虑线性和非线性分析方法的差异研究结构强度校核准则,在此基础上,构建线性和非线性有限元分析方法在极地船结构强度分析过程中的实施方法和技术途径.通过实船结构船首和船中结构强度分析的计算验证,该方法具有较好的可操作性,可为极地船舶的结构强度分析提供参考.     

某平底浅吃水船上层建筑应力集中分析及改善措施

对某平底浅吃水船上层建筑应力集中的成因进行了理论分析,并应用有限元数值计算方法对船体结构强度进行了三维有限元分析．根据计算结果对上层建筑前端壁与主船体的连接方式进行了优化．经实船检验,该优化设计提高了这类船舶结构的安全性,实用可行．