液化天然氣船C型獨(dú)立液貨艙防流體沖擊結(jié)構(gòu)研究

【摘要】： 目前，液化天然氣船舶是可靠性、高技術(shù)、高附加值特殊船舶，相比各類船舶的設(shè)計(jì)與建造，液化天然氣船的技術(shù)問題最為復(fù)雜，其儲(chǔ)運(yùn)溫度低（約為-163℃），對(duì)LNG船所使用的材料、制冷設(shè)備和建造工藝等要求都相當(dāng)高。而我國(guó)的LNG船建造處于起步階段，很多關(guān)鍵核心技術(shù)需要從國(guó)外引進(jìn)。本課題根據(jù)國(guó)外的相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對(duì)小型LNG船C型獨(dú)立液貨艙防流體沖擊結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。 首先，根據(jù)《散裝運(yùn)輸液化氣體船舶構(gòu)造與設(shè)備規(guī)范》中相關(guān)要求，在充分考慮到平面加速度橢圓和三維加速度橢球的情況下，結(jié)合相關(guān)建模分析軟件，分別探討了晃蕩載荷的二維處理方法和三維處理方法。根據(jù)某液化天然氣運(yùn)輸船及C型獨(dú)立液貨艙的相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)該船6000m??的圓筒形液貨艙進(jìn)行三維加速度計(jì)算，得出較為精確的液貨艙內(nèi)部壓頭和設(shè)計(jì)壓力。 C型獨(dú)立液貨艙屬于臥式壓力容器，根據(jù)回轉(zhuǎn)薄殼的無力矩理論和有力矩理論，針對(duì)帶防流體沖擊結(jié)構(gòu)的液貨艙結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行應(yīng)力分析。并結(jié)合工程實(shí)際設(shè)計(jì)參數(shù)作出相應(yīng)的應(yīng)力計(jì)算及校核。 最后，根據(jù)結(jié)構(gòu)參數(shù)，利用ANSYS軟件對(duì)LNG船C型獨(dú)立液貨艙防流體沖擊結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，得到了液貨艙防流體沖擊結(jié)構(gòu)在不同結(jié)構(gòu)情況下的應(yīng)力云圖。通過對(duì)比分析，得到了較為合理的C型獨(dú)立液貨艙防流體沖擊結(jié)構(gòu)并對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力評(píng)定。本文的研究方法和結(jié)果對(duì)于小型液化天然氣船載荷的計(jì)算提供了技術(shù)支持，為C型獨(dú)立液貨艙防流體沖擊結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供了相關(guān)參考。 【關(guān)鍵詞】：液化天然氣船 晃蕩載荷 液貨艙 防流體沖擊結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：U674.13
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 第一章 緒論10-22
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 液化天然氣船國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-20
• 1.2.1 液化天然氣船舶液貨艙12-18
• 1.2.2 各國(guó)船級(jí)社分析晃蕩載荷的現(xiàn)狀18-19
• 1.2.3 液貨艙有限元分析的研究現(xiàn)狀19-20
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容20-22
• 第二章 液化天然氣船 C型獨(dú)立液貨艙載荷分析22-32
• 2.1 液化天然氣船液貨艙載荷類型22
• 2.2 C 型獨(dú)立液貨艙載荷特征22-23
• 2.3 液貨艙內(nèi)部壓力與加速度分量23-26
• 2.4 C 型獨(dú)立液貨艙載荷分析26-31
• 2.4.1 二維方法對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)處的載荷分析26-29
• 2.4.2 三維加速度橢球理論與軟件相結(jié)合的方法進(jìn)行載荷分析29-30
• 2.4.3 兩種方法的比較30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第三章 C型獨(dú)立液貨艙應(yīng)力理論分析32-46
• 3.1 回轉(zhuǎn)薄殼的幾何關(guān)系32-33
• 3.2 回轉(zhuǎn)薄殼的應(yīng)力理論分析33-38
• 3.2.1 回轉(zhuǎn)薄殼的薄膜應(yīng)力理論（無力矩理論）分析33-34
• 3.2.2 回轉(zhuǎn)薄殼的有力矩理論分析34-38
• 3.3 帶防流體沖擊結(jié)構(gòu)的 C 型獨(dú)立液貨艙應(yīng)力分析38-45
• 3.3.1 液貨艙基本參數(shù)38
• 3.3.2 選用材料的力學(xué)性能38-39
• 3.3.3 彎矩的計(jì)算39-40
• 3.3.4 帶防流體沖擊結(jié)構(gòu)的 C 型獨(dú)立液貨艙應(yīng)力計(jì)算與分析40-42
• 3.3.5 應(yīng)力分類及應(yīng)力強(qiáng)度評(píng)定42-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第四章 液貨艙防流體沖擊結(jié)構(gòu)建模及功能概述46-52
• 4.1 PRO/E 三維建模特點(diǎn)46-47
• 4.2 液貨艙防流體沖擊結(jié)構(gòu)(PRO/E)建模47-48
• 4.3 液貨艙防流體沖擊結(jié)構(gòu)48-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第五章 液貨艙防流體沖擊結(jié)構(gòu)有限元分析52-66
• 5.1 模擬分析前應(yīng)注意的幾個(gè)問題52-54
• 5.1.1 Pro/E 與 ANSYS 的連接52-53
• 5.1.2 模型的簡(jiǎn)化53-54
• 5.2 單元類型54
• 5.3 模型材料的定義54-55
• 5.4 網(wǎng)格劃分55-57
• 5.5 載荷及邊界條件的確定57-58
• 5.5.1 載荷工況的確定57-58
• 5.5.2 邊界約束條件58
• 5.6 有限元模擬結(jié)果分析58-65
• 5.6.1 結(jié)構(gòu)分析59-64
• 5.6.2 結(jié)構(gòu)應(yīng)力評(píng)定64-65
• 5.7 本章小結(jié)65-66
• 第六章 結(jié)論與展望66-68
• 6.1 結(jié)論66
• 6.2 展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果72-73
• 致謝73

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