基于三圆轨迹规划的MARKⅢ型LNG薄膜舱波纹板机器人焊接

MARKⅢ型LNG薄膜舱波纹板的焊接质量是LNG船建造成功与否的关键之一。为了实现MARKⅢ型LNG薄膜舱1.2mm厚304L不锈钢波纹板的机器人焊接,研究了基于“三圆”连接构思的波纹板机器人焊接的轨迹规划模型,通过模型计算了沿波纹板轨迹焊接过程中的焊枪位置和焊枪姿态坐标,并对模型和计算的结果进行了仿真验证;在此基础上,进行了不锈钢波纹板机器人搭接焊的脉冲等离子弧焊的工艺优化研究。结果表明:本文建立的波纹板机器人焊接的“三圆”轨迹规划模型以及基于该模型计算的焊枪位姿坐标准确;基于模型和计算,结合优化后的脉冲等离子弧焊工艺参数,实现了焊缝成形良好的MARKⅢ型LNG薄膜舱1.2mm厚304L不锈钢波纹板搭接的机器人焊接,焊缝成形达到了法国GTT公司标准文件中提供的成形尺寸标准。

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LNG液舱中浮式制荡板的数值模拟研究

薄膜型液舱广泛用于FLNG(浮式液化天然气储存装置)、FSRU(浮式储存和再气化装置)和LNGC等LNG储运装置,液舱晃荡是目前国际上的一个重要的研究热点。晃荡会产生沿舱壁的爬高和冲击,各国研究人员相继提出了各类制荡措施,以确保液舱安全。该文根据港口工程中浮式防波堤的原理,提出在液舱壁面附近安装浮式制荡板的新设想。首先,针对日本学者提出的在液舱中部放置浮式制荡板的方案,建立带有浮式制荡板的二维液舱晃荡数学模型,并与其试验结果进行对比,验证了该数学模型的有效性;然后,采用该数学模型,对文中提出的方案,进行数值模拟和分析,探讨新型浮式制荡装置对制荡效果的影响,为下一步的结构优化和实船应用奠定基础。