大型薄膜型LNG船结构开发设计-论文.pdf

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1、NAVALARCHITECTUREANDOCEANENGINEERING船舶与海洋工程2014年第3期(总第99期)设计与研究：．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．：大型薄膜型LNG船结构开发设计江克进，戴立，王辉辉，李迎(沪东中华造船(集团)有限公司，上海200129)摘要：在大型薄膜型LNG船的结构设计中，既要符合规范要求，又要满足船级社和船东的众多技术要求。在开发设计阶段，为满足船体结构强度、疲劳寿命和振动特性等技术要求，进行了针对性的计算和优化工作，为结构设计的合理性、安全性和可靠性提供依据。该开发设计工作为后期的详细设计和改进提供了技术

2、保证。关键词：大型LNG船；开发设计；结构强度分析；载荷；疲劳；振动中图分类号：U674．133-3文献标志码：A文章编号：2095．4069(2014)03—0001．05Abstract：StmcmraldesignoflargemembraneLNGcarriersshouldmeetbothregulatoryrequirementsandvarioustechnicalrequirementsfromclassificationsocietiesandshipowners．Duringthedevelopmentdesignstage，inor

3、dertomeetthetechnical~quirementsonhullstructurestrength，fatiguelifeandvibrationcharacteristics，variousspecificcalculationsandoptimizationsareperformed，toprovidesomebasisforstructuraldesignrationality,safetyandreliability．Thisdesignstudyofersatechnicalfoundationforthesubsequentdet

4、aildesignandmodifications．Keywords：largeLNGcarrier；development~sign；structuralstrengthanalysis；load；fatigue；vibration0引言近十年来，国内LNG船经历了从无到有，从技术引进到独立自主开发的过程。目前国内在建的大型薄膜型LNG船，符合国际最新设计方向，在国际造船市场中具有竞争力。在大型薄膜型LNG船自主设计中，由于规范规则要求高且复杂，为保证设计质量，满足船东和船级社对船体结构强度、疲劳寿命和振动特性等的技术要求，需要进行大量的计算和优化工作

5、。大型薄膜型LNG船结构设计，为了满足船级社规范、IGCCODE(国际散装运输液化气体船舶构造和设备规则)以及围护系统专利公司GTT等的相关要求，进行结构规范计算、疲劳分析(FDALevel2)、液货舱晃荡(Sloshing)分析、舱段有限元计算、固有频率初步估算等工作，结合计算结果对设计图纸进行修正，并作相应优化。为后期详细设计和改进提供充分技术保证，使船体结构设计更加合理、安全和可靠，有效控制空船重量。1船舶概况沪东中华造船(集团)有限公司自主研发的170000m系列LNG船采用薄膜型结构，纵向舱室布置见图1。货舱区的典型结构型式为双层底、双层壳、双

6、层横舱壁、双围阱甲板。总长290m，型宽43．35m，型深26．251TI，载货量约1700001TI3，分为4个独立的液货舱。收稿日期：2014—03—17科技部863计划。课题编号：2012AA09A210第一作者简介：江克进，男，高级工程师，1974年生。1996年毕业于上海交通大学船舶工程专业，现主要从事船舶结构设计方面的工作。2船舶与海洋工程2014年第3期—～—，一—图1薄膜型LNG船纵向舱室布置2大型薄膜型LNG船规范计算2．1LNG船中剖面设计舯剖面计算采用LRRULESCALC软件进行，并用SPREADSHEET对计算结果进行验证。LN

7、G船中剖面设计的特殊性，在于满足围护系统专利公司GTT的相关要求。对于薄膜型LNG船，主要应该满足：1)液货舱几何尺寸、布置的规定；2)装载率；3)船体构件总体性能达标。按照GTT要求确定结构型式，特别注意船体内壳的布置；初步确定结构型式后，在规范计算中，按照GTT对船体内壳的最大弯曲应力的要求，验证总纵强度。计算局部强度时，主要是考虑液货装载工况，动、静载荷作用在船体结构上的响应。结合舯剖面计算结果，对全船结构进行初步规范计算，完成基本的结构设计。2．2液货舱晃荡(Sloshing)响应计算液货舱内液货装载量的不同将引起不同的晃荡载荷，因此各舱的装载量

8、可以从5％到95％，以5％递增，从而得出19组数据。薄膜型LNG船的晃荡主要考虑