潜艇耐压液舱的研究现状和发展趋势

对潜艇耐压液舱的研究现状进行综述。通过分析外置式耐压液舱的研究方法和途径,展望内置式耐压液舱结构设计、计算、优化等方向研究的发展趋势。     

高速破片侵彻下防护液舱后板的载荷特性数值分析

利用LS_DYNA软件,对高速破片侵彻防护液舱过程中液舱后板的载荷特性进行仿真研究,分析液舱后板载荷的空间分布特性及破片的速度和厚度对液舱后板载荷的影响,得到了液舱后板任一点的压力峰值和比冲量的拟合计算公式。研究表明,液舱后板的载荷在板中心(即破片中心在液舱后板上的投影点)最大,随着到中心点的距离增加而呈指数衰减;增加破片的速度或厚度,将使液舱后板任一点的压力峰值和比冲量均增大。     

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。     

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。     

间隙单元在独立舱式液货船强度计算中的应用

独立舱式液货船一般采用垂向支撑垫块连接独立舱和主船体结构。针对某型独立舱式液货船,采用通用的NASTRAN间隙单元来模拟各种装载工况下垂向垫块的支撑作用,并将计算结果与常规做法采用的杆单元模拟结果进行了比较,表明了在独立舱式液货船的直接计算中采用间隙单元模拟垂向支撑垫块的可行性和准确性,同时也能够提高计算效率。研究了间隙单元刚度对计算结果的影响,结论是垫块的刚度整体提高对支反力的影响较小,整体降低对支反力影响较大。     

37500m3乙烷运输船液货舱的载荷传递

本文针对为应对美国页岩气革命而研发的37,500m3全球最大型乙烷运输船,就超长的C型独立液货舱的静态载荷如何传递到船体结构,进行了深入地分析研究,设计了不同的载荷分布方式和相应的装载工况,并通过有限元方法进行了分析验证,得出了一些实用的结论,对今后采用C型独立液货舱的液化气船的设计提供了重要参考。     

计及弹性支撑效应的独立液舱晃荡数值分析研究

文章针对弹性支撑结构作用下的液舱晃荡问题,采用基于Hilber-Hughes-Taylor(HHT)格式的隐式直接积分法求解液舱运动,应用VOF法求解流体晃荡,并结合部分单元参数的概念处理棱形液舱边界,建立了液舱运动与流体晃荡双向耦合迭代算法。以独立液舱为研究对象,通过耦合求解弹性支撑液舱晃荡,并与非弹性支撑液舱晃荡进行比较,分析了在不同刚度的弹性支撑结构作用下液舱液体运动及晃荡载荷的变化规律。该文建立的分析方法为含弹性支撑的独立液舱晃荡载荷预报提供了一种快速、有效的分析手段。     

锌氧化银电池注液激活系统仿真模拟

利用ANSYS Fluent软件对锌氧化银一次电池注液激活系统进行模拟分析,在三种不同特性的点火器匹配注液激活系统条件下,模拟计算各个阀门能否正常开启、开启时间以及开启的顺序。分析计算得出各个阀门开启的时间,能够很好的指导注液系统设计。     

基于气液两相流解析模型的水冲压发动机推进特性分析

给出了喷管中气液两相流动等温正压模型的解析解。基于该解析模型以及水冲压发动机内流道几何参数,迭代求解了发动机在一系列工况下的推进特性。研究表明,水冲压发动机的推力、效率、比冲随着气相质量流量以及航速的共同提高而提高,单单增加航速或单单增加气体质量流率,都会使得比冲和效率先增后减。单单增加气体质量流率,水流流量减小,推力增加,但是耗气量显著增加。单单增加航速,水的流量增加,推力将先增后减。     

液货船蒸气控制系统设计

液货船装载和运输过程中,会排出大量的蒸气进入大气,部分液货所散发出的蒸气中含有挥发性有机化合物(VOC),对环境造成污染.部分国家正在考虑对液货装载而产生的VOC的扩散加以控制.由此须考虑采用蒸气控制系统,以减少蒸气扩散入大气.为此,介绍了液货船蒸气控制系统的设计要点:包括蒸气收集系统设计、高速压力/真空阀选型计算、液货船最大许用输送速率计算和原油船VOC管理计划等.