薄膜型LNG船全船结构屈服和疲劳强度分析.pdf

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1、NAVALARCHITECTUREANDOCEANENGINEERING船舶与海洋工程2017年第33卷第2期（总第114期）DOI：10.14056/j.cnki.naoe.2017.02.001设计与研究薄膜型LNG船全船结构屈服和疲劳强度分析王佳颖，金燕子，杨仁记，刘金峰（沪东中华造船（集团）有限公司，上海200129）摘要：以某薄膜型液化天然气（LiquefiedNaturalGas，LNG）船的结构设计为例，开展全船屈服强度校核和基于精细网格的有限元疲劳强度分析。针对5种典型装载状态，基于美国船级社（AmericanBureauofShipping，ABS）全船强度直接计算指南，采

2、用ABS-DLA/SFA系列软件，用三维波浪载荷预报程序对波浪随机载荷进行长期预报。基于预报结果，针对每种装载状态计算15个设计波参数组，求解全船结构在各载荷组合工况下的应力分布，继而完成屈服强度校核。以甲板机械室与穹顶甲板相交处的关键节点区域的节点设计为例开展细网格局部强度分析，并通过各种改进设计解决应力集中问题。针对2种常用典型操作装载状态及营运于北大西洋海区疲劳寿命满足40a的要求，基于ABS全船疲劳强度直接计算指南计算2个典型细化位置热点应力传递函数，通过谱分析得到疲劳累积损伤和疲劳寿命，完成疲劳强度校核。采用的全船强度和疲劳分析方法和思路适用于其他超大型船舶的结构分析。关键词：大型

3、LNG船；全船有限元强度分析；细化网格；疲劳分析+中图分类号：U661.43；U674.133文献标志码：A文章编号：2095-4069(2017)02-0001-09AnalysisontheYieldStrengthandStructureFatigueofaMembraneLNGCarrierwithGlobalFiniteElementMethodWANGJia-ying，JINYan-zi，YANGRen-ji，LIUJin-feng（Hudong-ZhonghuaShipbuilding(Group)Co.,Ltd.,Shanghai200129,China）Abstract:T

4、heglobalyieldstrengthcheckandfatigueanalysisbasedonfiniteelementmethod(FEM)arecarriedoutwithrefinedmeshforthestructuraldesignofmembraneLNG(LiquefiedNaturalGas)carriersandthe3DwaveloadspredictioncodeofABS-DLA/SFAseriessoftwareisusedtoperformthelong-termpredictionoftherandomwaveloadsrespectivelyunder

5、fivetypicalloadingconditionsinaccordancewithABSglobalFEMdirectstrengthanalysisguide.Basedonthepredictionresult,15parametricgroupsofdesignwavesarecalculatedforeachloadingconditiontodeterminetheglobalstructurestressdistributionundereachloadcombination,andthustocompletetheyieldstrengthcheck.Thekeynode

6、regionofintersectionbetweendeckmachineryroomandtrunkdeckaretakenastheexampletoaccomplishthelocalstrengthanalysiswithfinemeshandseveraldesignimprovementsaremadetosolvetheproblemofstressconcentration.Accordingtothetwocommontypicaloperationalloadingconditionsandtheoperationalrequirementof40afatiguelif

7、eintheNorthAtlanticOcean,thehotspotstresstransferfunctionsoftwotypicalrefinedlocationsarecomputedbasedontheABSglobalFEMdirectstrengthanalysisguide.Thefatigueaccumulationdamageandfatiguelifeareobtainedthroug