基于回归算法的MARK Ⅲ薄膜型LNG运输船结构分析优化

针对国内首艘MARK Ⅲ薄膜型LNG运输船(LNG JUMBO)货舱区的结构设计,采用挪威船级社(DNV)开发的Nauticus Hull和Sesam软件完成舱段结构有限元分析。通过对目标舱加载的计算,校核舱内各主要构件的屈服、屈曲强度;基于子模型技术,评估各关键区域高应力点结构强度,并提出一种高效推算同一位置、不同强框处应力值的线性迭代回归算法,为结构优化与产品轻量化提供了新思路。

MARK-Ⅲ薄膜型围护系统液穹域木质垫块安装与调平施工技术解决方案研究

液穹(Liquid Dome)是MarkⅢ薄膜型围护系统货舱结构关键组成部分,也是整个货舱结构中最复杂的结构,其结构形式参见图1所示。复杂的结构设计意味着该区域的围护系统建造的施工工序更加复杂,所需考虑与运用的工艺技术细节也更多,整体施工难度明显提高,技术、质量要求也更加严格。

双质量块薄膜型声学超材料的隔声特性分析

基于超材料隔声原理设计了一种双质量块薄膜型声学超材料结构,通过试验和有限元方法对其隔声性能进行了研究,并基于数值方法进一步研究了其隔声特性影响因素。结果表明:所设计的双质量块薄膜型声学超材料在中低频区域能产生两个传声损失峰值;增加薄膜上质量块半径或厚度会使传声损失曲线整体向低频区域移动;增加质量块之间距离会使第一个隔声峰对应频率和第二隔声峰对应频率出现先减小后增大的变化规律,当质量块之间距离在1.2 mm左右时,第一隔声峰对应频率的极小值为440 Hz,当质量块之间距离在2.4 mm左右时,第二隔声峰对应频率的极小值为685Hz;减小薄膜厚度或预应力会使传声损失曲线整体向低频区域移动。

中国船级社向中兴海陆颁发薄膜型LNG围护系统主次屏壁密性测试认可证书

近日,中国船级社(CCS)完成对中兴海陆工程有限公司“从事营运中气体运输船薄膜型围护系统主次屏壁密性测试”供方认可,向中兴海陆工程有限公司颁发了CCS全球首张认可证书。密性检测技术广泛应用于薄膜型LNG(液化天然气)运输船的液货舱、LNG燃料加注船的薄膜型液货舱(罐)、薄膜型LNG陆地储罐、大型绿色能源船舶(如大型集装箱船、油轮等)的薄膜型LNG燃料舱等,整个检测过程通过智能数字化实时监测分析,使现场检测更高效安全,为LNG等绿色能源的生产运输提供安全和质量保障。

LNG运输船NO96薄膜型围护系统设计更迭分析

结合某造船企业20余年来的大型液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)运输船设计和建造情况,回顾其NO96 PERLITE、NO96 GW、NO96 L03+和NO96 SUPER+等4种液货舱围护系统的发展过程,比较日蒸发率、绝缘层强度和绝缘层重量等关键技术指标的设计更迭,分析不同围护系统的绝缘层强度与绝缘层重量之间的关系。研究发现:NO96薄膜型围护系统的日蒸发率已从最初的0.150%降低至当前的0.085%;通过对系统的材料和结构型式进行改进,使得其重量不断减轻,强度不断提升。研究成果可供同类型液货舱围护系统的设计和优化参考。

大尺寸非对称薄膜型声学超材料的低频隔声特性研究

针对低频声波的衰减问题,设计了一种大尺寸月牙盘非对称薄膜型声学超材料结构,利用有限元法计算了其传输损失和位移场。其结构尺寸可达100 mm,隔声频率降低至10 Hz,并在10~500 Hz的低频范围内展现出良好的隔声性能。与对称型薄膜声学超材料结构的隔声频带和隔声量相比,通过在单胞中引入不对称性,使得结构的低频隔声频带拓宽了23 Hz。通过模态分析发现,不对称性使薄膜声学超材料产生更多的振动耦合模式,Lorentz共振与Fano共振的同时存在提升了月牙盘型非对称结构的隔声性能。同时,薄膜和质量块的尺寸与偏心量等参数变化可进一步优化隔声效果,为声屏障低频隔声效果的提升在结构优化设计方面提供了一种解决思路。

宽频带薄膜型声学超材料附加质量分布规律分析

薄膜型声学超材料因其良好的低频域减振降噪性能而备受关注,其中涉及到的附加质量分布问题也具有重要的研究价值,直接关系到薄膜结构的整体隔声性能。考虑到现有针对质量分布规律的研究仍有待深化,该文章以一类薄膜型声学超材料为对象,通过分析多种附加质量分布形式(集中、分散)对应的结构隔声特性,验证了等质量下分散结构相对于集中分布具备更好的隔声性能,进一步明确了质量块质量、数量及其布置环数对于隔声性能的影响规律,形成了可在低频域实现宽频降噪的质量分布方案,即:质量块均匀分布在圆膜上而不产生聚集。仿真及试验分析均表明,该方案能够在保持超材料深亚波长尺寸的同时,强化低频域宽频减振降噪性能,有利于实现结构轻量化设计,并为目标驱动的薄膜型声学超材料功能优化提供了参考依据。

双层薄膜型超材料夹层板的多带隙设计

本文将薄膜型声学超材料结构与格栅夹层板结构相结合,发展了一种双层薄膜型超材料夹层板结构.采用有限元方法,建立薄膜型超材料夹层板结构模型,并分析其带隙产生机理.在单层薄膜型超材料夹层板结构的基础上,提出了相同质量与不同质量的双层薄膜型超材料夹层板结构,将其产生的局域共振带隙与单层薄膜型超材料夹层板结构进行对比分析.结果表明,相较于只含单层薄膜结构的夹层板,具有相同振子质量的双层薄膜型超材料夹层板结构,可以有效拓宽带隙范围.不同质量双层薄膜型超材料夹层板结构,可以增加带隙数量.如果改变“薄膜-质量”谐振器质量块的粘附位置,结构的不对称性会使双层薄膜型超材料夹层板产生多个局域共振带隙,且位置相近的带隙可能合并为较宽的带隙.

复合材料在低温薄膜型围护系统中的应用

复合材料作为薄膜型液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)船围护系统中次屏壁薄膜的专用材料,其国产化研制的迫切性日益凸显。阐释玻璃纤维的韧性和铝箔的耐低温性,以及由聚氨酯胶粘剂制备叠加式“三明治”结构复合材料的过程。概述复合材料的性能特点,在此基础上强调对其国产化应用进行研究的重要性和具体的研究方向。

我国首个MARK Ⅲ薄膜型大型LNG船国际订单签订

近日,中国船舶集团旗下江南造船联合中船贸易与阿布扎比国家石油公司(简称“ADNOC”)旗下ADNOC Logistics&Services(简称“ADNOCL&S”)签订了2艘17.5万立方米LNG运输船建造合同,成为国内第一家承接MARKⅢ薄膜型大型LNG运输船的船厂。同时,该订单也是中国在大型LNG船领域的第一个面向纯国际市场的订单,开创了中国船厂在大型LNG船建造领域与国际油气公司直接合作的先河。

中型薄膜型LNG船结构及建造检验要点分析

针对中等尺度薄膜型LNG运输船的结构关键节点形式、结构优化,以及抗疲劳节点特点,以研发的某型LNG运输船为例,分析设计细节,探讨船舶建造中相应的控制要点和处理方法,讨论气囊管装置的工作原理及设计理念,分析该装置能使船舶满足IGC要求,提高装载率的原因。

全球首座GST陆上薄膜型全容罐交付运营

2023年2月23日,全球首座GST陆上薄膜型全容罐项目--河北河间LNG调峰储备库在上海完成运营交接,正式交付运营。该项目由华港燃气集团出资,工程建设公司华北分公司EPC总承包建设。项目自2022年10月15日进液试运行以来,已平稳运行超百天,每日气化规模达100多万立方米,对优化京津冀地区天然气储备库整体布局,助力国家“双碳”目标实现具有重要意义。

薄膜型LNG储罐结构与施工研究

本文重点介绍薄膜型LNG储罐的结构及施工工艺,为国内LNG薄膜储罐设计及施工提供参考。

基于改进LEC法的薄膜型LNG储罐内罐施工安全评估

为提高对薄膜型LNG储罐内罐施工存在的风险进行辨识与评估的可信度,较为准确评价现场安全状态,介绍了目前常用安全评价方法以及传统的LEC评价法,针对传统LEC评价法存在的主观性和局限性,引进施工企业的安全管理水平权重ω概念,明确ω的计算方式和取值范围,对传统LEC评价法的计算结果进行修正,建立改进的LEC评价模型。以薄膜型LNG储罐内罐施工为实例,采用改进的LEC评价法对其主要施工程序进行风险分析与评估,评价的结果较传统的LEC评价法更加符合实际施工现状。

薄膜型液化天然气船温度场分析的若干问题研究

温度场研究是薄膜型液化天然气船研发的关键技术之一。文章以某22万m3薄膜型液化天然气船为例,对薄膜型液化天然气船的温度场进行了深入研究。着重讨论了不同温度场预报模型的简化和假定、绝缘层的热力学物理特性参数以及换热过程中的热力学参数计算、温度场简化算法和有限元方法的比较、不同吃水对温度场预报的影响等技术问题。

FLNG薄膜型液货舱结构强度分析

由于FLNG在海上气田开采上具有优势,其相关技术成为新的研究热点,但国内相关研究尚不够深入。以某采用GTT NO96薄膜型围护系统的FLNG前端工程设计为例,首先简要阐述LNG液货舱结构特点,然后采用有限元软件对液货舱的强度进行分析和优化。整个设计面向实船,贴近业主运营需求,可为类似船型的开发提供参考。

薄膜型纳秒壁流探测器的研制及应用

国家同步辐射实验室和安徽光学精密机械研究所共同研制的薄膜型纳秒壁流探测器以其占有空间小、电阻膜特性连续、均匀等优点在HLS(HefeiLightSource)中得到实际应用 。

单充气环薄膜型减速器气动特性分析

针对降低返回系统质量与提高有效载荷的日益需求,一种新型充气式再入减速器成为国际上研究的热点之一。它具有易折叠包装、质量轻、展开阻力面积大、再入时弹道系数低和产生的气动热量小等明显优点,为航天员应急返回、深空探测以及有效载荷的回收提供了一种新的技术途径。文章针对单充气环薄膜型减速器再入时的气动特性,对其外围流场进行了仿真分析,对比分析了充气式减速器不同锥角及阻力面形状对气动特性的影响,结果表明,减速器所受的气动阻力与其锥角有明显关系,且具有非线性特点,当减速器锥角保持不变时,其阻力面的形状对气动阻力也有一定影响,且减速器再入过程中的阻力面形状可以改变其压力分布。文章最后给出了充气减速器外围的流场、温度场和压力场,以及它们的变化特征,这能为充气式减速器的结构设计提供一定的参考依据。

薄膜型LNG液舱晃荡压力与结构响应试验

影响薄膜型LNG船大型化的一个关键问题是严重的液舱晃荡冲击压力以及由此引起的复杂和危险的结构动响应,至今模型试验是研究此类问题的最重要的方法。本文以某大型LNG船尺度较大和运动较剧烈的2号液舱为研究对象,设计了精细的三维晃荡试验模型,通过不同载液水平的系列规则和不规则运动激励的晃荡试验研究晃荡冲击压力特性;基于薄膜型液舱围护系统结构性能计算结果,设计四边简支铜板格分析液舱围护系统结构弹性效应;另外,还利用浪高仪测量液舱波面运动情况。试验结果表明不论规则运动激励,还是不规则运动激励,晃荡冲击压力幅值均表现出明显的随机性,工况可能产生远大于单自由度运动工况的晃荡冲击压力。晃荡冲击压力、应力和波面测量结果可为验证晃荡数值方法和液舱围护系统结构设计提供依据。

薄膜型声学超材料微结构参数对其隔声性能的影响

基于有限元法(FEA)计算描述薄膜型声学超材料隔声性能的一个重要表征参量,即传递损失(TL)。在此基础上,探索薄膜型声学超材料传递损失峰值(谷值)对应的频率与整个薄膜超材料系统的固有频率之间的关联,并通过调整薄膜声学超材料的微结构特征如薄膜厚度、中心质量块、预应力等参量,研究薄膜型声学超材料固有频率和传递损失峰值(谷值)频率频段之间的关系。主要结论是:薄膜边缘预应力增大则传递损失峰值(谷值)对应频率增大,薄膜厚度增加则传递损失的第二和第三峰值对应的频率降低,而薄膜胞元中心质量块质量大小仅对第一峰值(谷值)对应的频率产生显著的影响。