LNG储罐的结构分析与性能研究

《LNG储罐的结构分析与性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号:TE821学校代码：10697密级:公开学号：201520696LNG储罐的结构分析与性能研究学科名称：化工过程机械作者：刘豆豆指导老师：淡勇教授西北大学学位评定委员会二〇一八年六月StructureAnalysisandPerformanceStudyofLNGStorageTankAthesissubmittedtoNorthwestUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinChemicalProcessEquipmentByLiu

2、DoudouSupervisor:DanYongProfessorJune15,2018摘要摘要随着中国经济实力的增长，对能源的需求量也在逐步增加。液化天然气(LNG)是一种清洁、高效的能源且分布广泛、质优价廉、开采方便，已成为世界首选的燃料资源，因此LNG储罐的需求量逐渐增加。LNG储罐的容积量向着大型、超大型的方向发展，储罐一旦发生泄漏造成的危害是无法预估的。本课题的研究结果对于储罐的生产制造、发展建设以及安全运行提供参考价值，为LNG储罐的设计及评估提供参考依据。本论文针对储罐的静力学、动力学特性（风载荷、地震载荷、模态分析）进行了

3、分析研究并得出相关的结论，主要研究内容及其成果如下：1)LNG储罐模型的建立以及网格的划分采用SolidWorks建立储罐的三维模型并对模型进行简化，之后导入ANSYS中对储罐进行网格划分，采用不同网格划分方法对储罐的不同区域进行网格划分确保网格质量。2)LNG储罐静力学分析分析储罐在空罐和满罐状态下的应力场和位移场，得到储罐不连续区域出现应力集中现象且应力梯度变化明显，对危险区域进行应力线性化处理，证明容器的强度满足要求。3)LNG储罐风荷载分析储罐承受的风荷载分布复杂，编写APDL语言将风荷载施加在储罐的节点上，分析得到储罐迎风面应力

4、分布复杂且应力从储罐底部至罐顶逐渐增大，在穹顶与罐壁连接的迎风面应力值最大。4)LNG储罐的模态分析比较空罐和满罐状态下储罐的模态分析结果，由于流固耦合作用，得到前30阶模态下空罐状态下储罐的频率大于满罐状态下的频率且储罐的预应力模态分析与非预应力状态下储罐的模态分析结果相似，若无特殊情况忽略预应力效应对储罐的影响。5)LNG储罐瞬态动力学分析储罐在三种地震波TAFT波、EI-Centro波、天津波的激励下得到储罐的应力场和位I摘要移场分布规律，比较得储罐在不同地震波作用下响应差异较大。关键词：LNG储罐，静力学分析，风荷载，模态分析，瞬

5、态动力学分析IIABSTRACTABSTRACTWiththegrowthofChina'seconomicstrength,thedemandforenergyhasalsograduallyincreased.Becauseliquefiednaturalgas(LNG)isacleanandefficientenergysourcewithwidedistribution,highqualityandlowprice,convenientmining,Ithasbecomethefirstchoiceoffuelresourcein

6、theworldandthedemandforLNGstoragetankisgraduallyincreasing.ThevolumeofLNGstoragetankshasbecomelargerandlarger.Itisunpredictablethatthedamagecausedbytheleakageofthestoragetank.Theresearchresultsofthissubjectprovidereferencevaluefortheproduction,developmenconstruction,andsa

7、feoperationofstoragetanks,andprovidereferencebasisforthedesignandevaluationofLNGstoragetanks.Inthispaper,thestaticanddynamicscharacteristics(windload,seismicloadandmodalanalysis)ofstoragetankarestudiedandrelevantconclusionsaredrawn.themaincontentsandachievementsofthestudy

8、areasfollows:1)VerificationformodelofLNGtankandmeshingThemodeofstoragetankisbuiltandsimplifiedby