新型lng船液舱结构晃荡冲击局部强度分析方法研究

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1、申请上海交通大学硕士学位论文新型LNG船液舱结构晃荡冲击局部强度分析方法研究专业：船舶与海洋结构物设计制造硕士生：陈潜导师：刘俊副教授上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院2015年1月ADissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterSTUDYONLOCALSTRENGHTHANALYSISMETHODOFNEWTYPELNGTANKUNDERSLOSHINGLOADSMajor：NavalArchitectureandOceanEngineeringCandidate：ChenQianSuperv

2、isor：AssociatePorf.LiuJunSchoolofNavalArchitecture,OceanandCivilEngineeringShanghaiJiaoTongUniversityShanghai,P.R.ChinaMay,2015上海交通大学硕士学位论文新型LNG船液舱结构晃荡冲击局部强度分析方法研究摘要能源的短缺和环境的恶化带来了人们对清洁、低碳和高效的天然气资源的需求增长。而LNG船是天然气海上运输的主要途径，LNG船液舱分为Moss型、薄膜型和SPB型三种，目前国内外对SPB型LNG船的液舱研究相对较少。LNG船长期营运条件下，局部构件将遭受不同程度的晃荡

3、冲击作用，为保证营运安全，本课题将针对某新型SPB型LNG船液舱结构，开展晃荡冲击作用下局部强度分析研究。本文的主要研究内容和结论如下：（1）按照船级社规范计算液舱内液体运动周期和船体运动固有周期、液舱晃荡载荷，对某新型LNG船液舱进行了有限元建模，并对规范载荷下的液舱结构强度进行了校核，分析了液舱在晃荡载荷下的响应，对液舱在规范晃荡载荷作用下结构安全进行了校核。（2）液舱与船体通过垫块连接，本文通过用块单元和接地弹簧单元来模拟垫块，比较了这两种对垫块不同的模拟方法对计算结果的影响，可以发现这两种方法的计算结果是相近的，可以认为这两种模拟方法都是有效的方式。（3）采用Sloshing2

4、D软件对液舱纵摇与横摇情况下不同装载工况的晃荡载荷进行了数值模拟，得到了随时间和空间变化的晃荡载荷并对晃荡载荷的计算结果进行了分析，对晃荡载荷进行了简化以方便加载，采用内插、内插后乘以修正系数和分段加载等不同的方式，较好地对舱壁上的载荷进行了简化。（4）对液舱有限元模型进行了动响应分析。再将动载荷进行包络线准静态处理并进行了静响应计算，将动响应分析结果、静响应计算结果和规范载荷计算结果进行分析与对比，总结这三者的异同点。-I-上海交通大学硕士学位论文关键词：SPB型LNG船，晃荡，载荷简化，动力响应分析，准静态处理-II-上海交通大学硕士学位论文STUDYONLOCALSTRENGHT

5、HANALYSISMETHODOFNEWTYPELNGTANKUNDERSLOSHINGLOADSABSTRACTEnergyshortagesandenvironmentaldeteriorationleadtotheincreasingneedsofclean,low-carbonandhigh-qualitynaturalgas.TheLNGtank,whichcanbedividedintoMosstype,membranetypeandSPBtype,isthemainwayofmaritimetransportationofnaturalgas.ResearchesonLN

6、GshipofSPBtypearecomparativelyfewatpresent.Thelocalmemberswillsuffervaryingdegreesofsloshingimpactinlong-termoperatingconditions.ThisresearchconductslocalstrengthanalysisundersloshingloadsofaSPBLNGtankstructuretoensureoperationalsafety.Themaincontentsandconclusionsareasfollows:(1)Calculatingnatu

7、ralliquidmotionperiod,naturalshipmotionperiodandsloshingloadsinaccordancewiththeclassificationrules.Afiniteelementmodleoftargettankwasbuilt.Analysisoftheresponseoftanksundersloshingloadsisconductedandtankstructuralsafetyisth