晃荡载荷作用下LNG船B型独立液货舱支撑结构受力分析

为分析LNG船B型独立液货舱的支撑结构在晃荡载荷作用下的受力情况,建立二维有限元模型,简化支撑结构,基于任意拉格朗日-欧拉方法和体积模量缩减技术,采用Abaqus对液舱晃荡进行数值仿真,得到不同工况下支撑结构作用力随时间的变化情况。有结论以下:1)周期性横摇使支撑结构作用力周期性变化;2)横摇幅值越大,作用力变化范围越大;3)与固体货物相比,装载等密度等体积液体货物时,作用力变化范围更大;4)在液货舱内设置挡板能够降低作用力变化范围。本文采用的计算方法和得到的结论能够为初步设计阶段支撑结构的强度及疲劳分析提供帮助。

B型独立液货舱LNG船的温度场分布

以170 000m^3 B型独立液货舱LNG船为研究对象,基于热力学方法,通过液货舱传热模型的合理简化及流换热系数的数值迭代计算,针对该B型独立液货舱LNG船进行稳态温度场分析。依据温度场分布进行货舱区船体结构钢级选择,并进一步研究外界环境温度和装载工况对整个货舱区船体温度场分布的影响,从而为B型独立液货舱以及类似LNG船液货舱结构设计提供指导。

B型独立液货舱LNG船支撑座疲劳强度分析

以沪东中华自主研发设计的大型B型独立液货舱LNG船为研究对象,根据其船型特点进行有限元疲劳分析,提出采用应力集中系数的方法来计算液货舱支撑座的疲劳热点应力幅值,完成该船液货舱支撑座结构的疲劳强度分析。基于DNV GL船级社规范指南,采用Patran软件进行直接计算,得到疲劳热点在各单位载荷作用下的应力集中系数;结合粗网格读取的载荷值,根据规范假定的载荷谱以及S-N曲线,得到疲劳热点处的累计损伤值,并研究层压木刚度对支撑座载荷的影响。该应力集中系数方法可为其他复杂载荷作用下的结构应力分析提供参考。

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。