本文關(guān)鍵詞：晃蕩載荷下MOSS型LNG船支撐系統(tǒng)強度分析

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【摘要】：近年來隨著液化石油天然氣需求的大大增加,LNG和LPG等特種液貨船型大量投入使用,隨著我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展,我國也成為了液化天然氣的使用大國,而我國的現(xiàn)產(chǎn)量已無法滿足日益增加的市場需求,未來我國將大量進口天然氣,由于儲存和運輸液態(tài)天然氣具有很高的經(jīng)濟性和靈活性等,LNG運輸船在世界天然氣市場上起著至關(guān)重要的作用。 同時,液艙晃蕩成為了船舶動力學(xué)又一熱點�；问幨且后w的一個非常復(fù)雜的運動狀態(tài),主要體現(xiàn)在它的非線性性和隨機性。通常部分裝滿的液艙中會發(fā)生晃蕩,在外界風(fēng)浪的激勵下,艙內(nèi)液體會發(fā)生較為劇烈的運動,對容器壁面產(chǎn)生強烈的砰擊(impacting),從而造成結(jié)構(gòu)的破壞。同時,由于晃蕩產(chǎn)生的液體傾斜以及運動的沖擊力使艙內(nèi)的晃蕩載荷分布極為不均勻,液艙的支撐圍護系統(tǒng)的支撐力也會分布不均,受沖擊的一側(cè)會因較大的壓強造成圍護系統(tǒng)的損傷。所以晃蕩載荷是液艙結(jié)構(gòu)初始設(shè)計階段中一個較為重要因素。 2012年船舶工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃也明確提出加強新型液化天然氣船液貨圍護系統(tǒng)預(yù)先研究,即通過對IMOB型液貨圍護系統(tǒng)進行研究,開發(fā)出一型能承受液體晃蕩載荷、操作與維護方便的新型LNG運輸船液貨圍護系統(tǒng),掌握其設(shè)計建造關(guān)鍵技術(shù),并完成一型新型LNG運輸船的概念設(shè)計。貨物圍護系統(tǒng)作為LNG船核心的技術(shù)一直備受世界關(guān)注,許多公司花費大量的人力物力對其進行研究與開發(fā)。因為一旦液艙支撐結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷,修理工作將會較難實施,由于液化天然氣易燃的特性,事故一旦發(fā)生將會造成較為嚴(yán)重的后果。 本文旨在研究IMOB型液艙晃蕩時的晃蕩載荷分布,基于VOF法采用動力學(xué)分析軟件Fluent對LNG船的液艙晃蕩進行研究,這里主要針對LNG實船進行三維液艙晃蕩的數(shù)值模擬,從而能更全面、更直觀的描述實船液艙的晃蕩機理,總結(jié)出各個裝載率和各個工況(橫蕩、縱蕩和橫搖)下的晃蕩載荷的分布特點,通過分析比較確定最危險情況下的晃蕩載荷,并將其加載在靜態(tài)模型下,算出液艙裙支座的壓力分布,校核其強度。
【關(guān)鍵詞】：IMO B型艙 MOSS型球艙 晃蕩載荷 非線性有限元分析 Fluent
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U661.43;U674.133.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 研究背景及意義8-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 晃蕩現(xiàn)象的理論研究10-11
• 1.2.2 圍護系統(tǒng)研究11-12
• 1.3 本文研究內(nèi)容12-13
• 2 MOSS型液化天然氣船綜述13-23
• 2.1 液化氣運輸船的結(jié)構(gòu)特點13-14
• 2.1.1 液化氣運輸船液艙的分類13-14
• 2.1.2 液化氣運輸船液貨圍護系統(tǒng)14
• 2.2 MOSS球型艙(B型)的結(jié)構(gòu)特點14-17
• 2.2.1 MOSS球型艙14-16
• 2.2.2 MOSS球型艙圍護系統(tǒng)設(shè)計特點16-17
• 2.3 晃蕩載荷17-22
• 2.3.1 設(shè)計載荷的一般要求17-18
• 2.3.2 環(huán)境條件18-19
• 2.3.3 確定危險晃蕩區(qū)域19-20
• 2.3.4 確定晃蕩載荷20-21
• 2.3.5 B型液貨艙結(jié)構(gòu)分析21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 3 MOSS型液艙晃蕩分析模擬23-46
• 3.1 液艙晃蕩的特點23-24
• 3.2 設(shè)計工況24-28
• 3.3 Fluent基本方法與原理28-32
• 3.3.1 Fluent基本算法與模型28-31
• 3.3.2 用戶自定義函數(shù)UDF31-32
• 3.4 數(shù)值模擬結(jié)果32-45
• 3.4.1 有限元模型32-33
• 3.4.2 計算結(jié)果33-43
• 3.4.3 工況結(jié)果對比43-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 4 MOSS型液艙裙支座系統(tǒng)結(jié)構(gòu)壓力分布分析46-57
• 4.1 MOSS型液艙裙支座系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型46-48
• 4.2 加載載荷48-50
• 4.3 裙支座壓強分布50-57
• 結(jié)論57-58
• 展望58-59
• 參考文獻(xiàn)59-61
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況61-62
• 致謝62-63

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：937425