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1、LNG船舷侧碰撞损伤场景下的极限强度研究王泽平1,2，胡志强3，陈刚1,4（1．上海交通大学海洋工程国家重点实验室，上海200240；2．高新船舶与深海开发装备协同创新中心，上海200240；3．英国纽卡斯尔大学船舶科学与技术学院，纽卡斯尔，英国NE17RU；4．中国船舶及海洋工程设计研究院，上海200011）摘要：利用有限元数值仿真技术和ABAQUS软件，建立LNG船液舱围护系统以及舱段的有限元模型，模拟LNG船舷侧受撞击场景。在碰撞损伤基础上，对含有液舱围护系统的LNG船舱段开展极限强度研究，获取LNG船舱段结构的极限承载能力。研究发现，在船体达到极限强度状态之前，液舱围护系统不会失效
2、。关键词：LNG船；船舶碰撞；剩余极限强度；数值仿真；损伤分析中图分类号：U661.43文献标志码：A【DOI】10.13788/j.cnki.cbgc.2017.07.001UltimateStrengthStudyofLNGCarrierinSideCollisionDamageScenariosWANGZeping1,2,HUZhiqiang3,CHENGang1,4(1.StateKeyLaboratoryofOceanEngineering,ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai200240,China;2.CollaborativeInnovat
3、ionCenterforAdvancedShipandDeep-SeaExploration(CISSE),Shanghai200240,China;3.SchoolofMarineScience&Technology,NewcastleUniversity,NewcastleuponTyne,UK,NE17RU;4.MarineDesign&ResearchInstituteofChina,Shanghai200011,China)Abstract:ByusingnumericalsimulationmethodologyandABAQUSsoftware,thecargocontain
4、mentsystemandtheLNGcarrierstructuremodelwereestablished;thenthecollisionsscenariosbetweenstrikingshipandLNGsidestructurearesimulated.Basedonthesimulationresultsandthecollisiondamage,theultimatestrengthoftheLNGcarriercontainingthecargocontainmentsystemwasinvestigated,onpurposeofobtainingtheultimate
5、strengthoftheLNGcarrier.Itisconcludedthatthecontainmentsystemwillnotfailbeforethehullreachesitsultimatestrengthstate.Keywords:LNGcarrier;shipcollision;residualultimatestrength;numericalsimulation;damageanalysis0引言随着市场对于液化天然气（LNG）的需求量不断增加，海上液化天然气的运输量也显著提高。LNG船属于危险品运输船，在航行时若与其他船舶发生碰撞，会发生十分严重的事故。LNG船
6、内部装载的是−163℃左右的液化天然气，当发生碰撞后，不仅易使船体结构发生破坏，还有可能导致液舱围护系统损坏进而引发LNG泄漏，泄漏的气体如果遇到明火甚至会发生爆炸。2017年2月23日，一艘卡塔尔Nakilat公司拥有并由壳牌航运公司（Shell）负责管理的21万方LNG船AlKhattiya在波斯湾南岸与一艘油轮相撞后，右舷受到严重损坏，导致压载水漏出，所幸没有LNG从液舱泄露。为防止类似事故发生后产生严重的后果，准确评估碰撞后LNG船的剩余极限强度对于LNG船的安全性具有十分重要的意义。船舶碰撞属于强动态非线性过程，碰撞过程中会发生结构塑性变形，甚至撕裂等行为。船舶碰撞研究的主要方法
7、有经验公式法、简化解析法、试验法和有限元数值仿真法[1]。经验公式法主要是MINORSKY[2]在1959年通过船舶碰撞试验得出的数据，提出了船舶碰撞的经验公式，但其准确性不高，所以被后来的研究者不断改进。简化解析法是先进行一些假设，然后通过建立船舶碰撞或搁浅的数学模型，从而得到船舶碰撞或搁浅过程中相关的计算公式；SIMONSEN等[3]通过LS_DYNA软件将其提出的船舶搁浅简化解析计算模型进行了验证。试验方法主要是进
