B型LNG燃料舱支座结构的强度分析

B型LNG燃料舱支座结构的受力机理较为复杂,其强度分析在设计中应给予重视。提出一套针对B型燃料舱支座结构强度分析的标准流程,能综合考虑层压木压力和摩擦力对支座结构强度的影响。给出一种B型燃料舱支座系统的设计方案,以典型的垂向支座和止横摇支座为例,应用子模型技术对其结构强度进行分析。支座结构的强度分析方法和应力分布特性可为实际工程中B型燃料舱支座的设计与分析提供参考。

B型LNG燃料舱的结构强度耦合分析

为进行B型燃料舱结构强度评估,提出一种舱段耦合分析方法,通过考虑垂向支座层压木的摩擦力作用和其他类型支座层压木的初始间隙,模拟出燃料舱与主船体结构之间的传力机制。应用舱段耦合分析方法,对B型燃料舱的结构强度进行分析,探讨舱体结构的屈服强度特性、屈曲强度特性,以及支座支撑力的分布规律,为B型燃料舱的结构设计与分析提供参考。

双燃料集装箱船B型LNG燃料舱疲劳强度研究

基于DNV-GL规范要求,对某大型双燃料集装箱船B型LNG燃料舱结构进行疲劳强度研究。根据规范给出燃料舱及其支撑结构的疲劳分析流程以及疲劳热点筛选方法,分析不同关键节点的疲劳强度,并提供改善疲劳问题的优化设计方案。为配置B型LNG燃料舱的相关船型的设计开发提供参考。

双燃料集装箱船B型LNG独立舱船体舱段有限元分析

基于DNV-GL规范要求,对大型集装箱船B型LNG燃料舱船体结构开展舱段分析,通过屈服和屈曲强度研究,得到各典型工况下结构受力特性和高应力分布,并进行相应的局部加强。以此为基础对燃料舱结构形式作出改进,避免了原始设计单侧受力过大且受力不均的缺点,且使结构减重115.4t,燃料舱舱容增加3.85%。

新型独立B型液化天然气燃料舱围护系统设计

根据9200箱双燃料集装箱船的船型特点,设计所配置的新型B型燃料舱的围护系统,介绍新型B型舱围护系统的相关布置,对比不同LNG泄漏扩散方式的优缺点,提出有效的BOG处理方式,分析表明,新型B型燃料舱围护系统适用于LNG运输船以及LNG动力船,具有广阔的应用前景。

极端工况下FLNG的B型独立罐的屈服强度分析

为解决液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)B型独立罐接触分析需反复手动迭代计算的问题,提出一种自动耦合非线性分析方法。根据挪威船级社规范确定B型独立罐在极端工况下的工作载荷,对底部防横倾、底部防纵倾、顶部防横倾和防浮等关键结构进行接触设置,建立相应的结构三维有限元模型。在此基础上,对极端工况下独立罐的结构进行分析,对其在不同工况下的应力分布特点进行解析,给出需关注的高应力位置和罐体结构优化建议。

独立B型LNG船液舱结构晃荡强度研究

采用直接计算法对170 000 m3LNG船的液舱晃荡强度进行评估。建立独立B型LNG船液舱有限元模型,按DNV相应规范计算晃荡载荷并进行结构安全评估。通过使用块单元和接地弹簧单元分别对垫块进行模拟,对比液舱结构在相同晃荡载荷作用下的响应,研究这2种模拟方式对独立B型LNG(SPB型)液舱结构晃荡强度分析的影响。分析结果可为独立B型LNG船(SPB型)的液舱结构晃荡强度评估、液舱结构优化提供有效依据,对同类LNG船的设计开发具有参考意义。

独立B型LNG棱形液舱晃荡载荷数值分析

针对独立B型棱形液舱的结构特点,采用基于Hilber-Hughes-Taylor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,结合部分单元参数的概念处理棱形液舱边界,计算了计及弹性支撑效应的独立B型液舱晃荡。通过目标船计算,发现计及弹性支撑效应的液舱晃荡载荷会略大于不计及弹性支撑效应的晃荡载荷;通过不含内部构件弹性支撑液舱、含内部构件弹性支撑液舱和含内部构件非弹性支撑液舱晃荡的比较,分析了独立B型液舱晃荡载荷的特点以及内部构件对波面的限制作用。探讨的计算方法可为独立B型棱形液舱晃荡载荷的预报和分析提供一定的参考。

LNG SPB型独立液货舱设计分析

为实现LNG储存系统的国内自主建造,对现有主要LNG液货舱型进行对比,从市场前景、经济性、技术要点和国内适应性等方面分析,考虑选择SPB型舱为未来国产化的主选。以一艘6 000 m3LNG运输船为目标船型进行SPB型舱设计,依据国际公约和国内规范,采用有限元软件ANSYS和Abaqus对设计方案进行计算分析,以确定设计样舱的应力水平、疲劳寿命和裂纹扩展特性,为样舱制造提供技术参考。

超大型集装箱船的B型LNG燃料舱结构强度分析

针对20000 TEU级别超大型集装箱船的B型LNG燃料舱及其支撑结构,采用波浪载荷直接预报方法较准确地获得船体运动加速度,利用有限元分析方法对LNG燃料舱及其支撑结构进行强度分析,为采用双燃料动力系统的超大型集装箱船燃料舱结构设计提供参考。

独立B型LNG船液舱晃荡强度分析方法

为了保证液舱舱容大且无装载限制的新型独立B型LNG船在晃荡载荷下的强度满足使用要求,提出液舱结构晃荡强度直接分析方法。采用规范公式确定液舱晃荡载荷,根据该方法对液舱模型进行粗网格分析,进行典型区域横摇工况下超出应力许用值的精细网格分析。结果表明,该方法可以对独立液舱晃荡强度进行有效评估,其中的精细网格计算结果可真实反映高应力梯度区域的应力情况。分析结果可为液舱晃荡强度评估、液舱结构优化以及同类LNG船的设计开发提供参考。

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。

新独立B型液化天然气船模拟舱蒸发率测试

为了研究新独立B型液化天然气船绝热结构的低温性能,以体积47 m3,绝热层厚度400mm的新独立B型液化天然气船模拟舱围护系统为研究对象,采用气体质量流量计法对模拟舱进行蒸发率测试,并通过绝热结构内的温度传感器得到低温下模拟舱的温度分布。随后通过建立修正公式将模拟舱的液氮蒸发率转换为实船工况下的LNG蒸发率。最终通过误差分析与计算表明,新独立B型天然气船模拟舱围护系统的绝热性能达到实船日均蒸发率0.1%/d的设计要求。

B型LNG独立舱结构的计算分析

根据DNVGL规范要求,采用有限元方法对B型独立舱结构进行屈服和屈曲强度的校核。根据计算结果,对不满足规范要求的独立舱水平桁肘板趾端区域、靠近支撑装置、止摇装置和止泻装置特别是结构形状变化区域进行结构加强,加强后的独立舱结构可以满足规范要求。

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。

B型舱VLEC设计关键技术研究

以全球首艘设有IMO B型液货舱的99 000 m^(3) VLEC为研究对象,对其研发设计中的若干关键技术进行分析。对VLEC货物围护系统进行选型,运用CFD仿真和模型试验完成液货舱与船体匹配的VS-BOW线型开发,采用有限元分析技术完成液舱支撑系统受力分析和强度评估,应用水动力分析方法在频域上求解液舱晃荡与船体运动耦合效应,运用“先漏后破”设计理念和自主研发的泄漏计算程序评估液舱疲劳裂纹扩展与泄漏量,形成了具有自主知识产权的IMO B型舱BrilliancE货物围护系统,其安全性、可靠性和经济性已得到VLEC实船营运的验证。

液货船罐体及支撑结构强度分析与仿真

液货船尤其是大型LNG船舶是一种非常重要的资源运输船舶,为了保障LNG运输过程的低温性和安全性,液货船LNG罐体及支撑结构的强度是一项非常重要的设计指标。本文针对液货船MOSS型罐体的流体动力学及强度特性进行研究,通过建立MOSS型罐体的流体动力学和晃动载荷边界,在Ansys-workbench中进行相应的强度分析和仿真,对于指导液货船罐体及支撑结构的优化设计有重要意义。

C型独立液货舱结构强度有限元分析

根据挪威船级社(DNV)规范要求,采用MSC Patran&Nastran软件,对某5 000 m3液化天然气船的C型独立液货舱结构进行了整体的和局部高应力区细化的有限元强度分析。有限元强度计算工况包括了极限运营载荷工况、事故载荷工况、试验工况、晃荡工况以及货舱装载工况等。相关计算模型的建立、计算工况的选取、各个工况下的载荷的确定和计算结果对C型独立液货舱的设计有一定的参考价值。