LNG船液舱温度场及应力场有限元分析VIP免费

第39卷第2期2010年4月船海工程SHIP&OCEANENGINEERINGVol.39No.2Apr.2010(上接第46页)4结束语晃荡问题在很多工程领域都存在,MSC.Dyt2ran有限元程序有较强的流体———结构作用分析功能,能够较好地模拟贮液容器的液面晃动问题。运用MSC.Dytran对模型液舱作强迫纵摇进行分析,并与实验结论进行比较,表明运用MSC.Dyt2ran来分析液体晃荡是一种可行有效的方法,可以用来为液货船的结构设计提供依据。参考文献[1]卞文杰,万力,吴莘馨.MSC.Dytran基础教程[M].北京:北京大学出版社,2004.[2]王家楣,张志宏,马乾初.流体力学[M].大连:大连海事大学出版社,2002.[3]中国船级社.油船结构强度直接计算[M].北京:人民交通出版社,2003.[4]王德禹,金咸定,李龙渊.液舱流体晃荡的模型试验[J].上海交通大学学报,1998(11):1162119.LiquidSloshingAnalysisoftheTankBasedonMSC.DytranLIUXin2li,YANRen2jun,SHIZheng,LIZhi2feng(SchoolofTransportation,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430063,China)Abstract:Oneofthekeytechnologiesfordevelopmentoftankersistosolvetheproblemofliquidsloshing.MSC.DYTRANcanaccuratelysimulatetheliquidsloshingstoredincontainer.Takingthetankfilledwithliquidasthere2searchobject,theliquidsloshinginacertainlevelofloadwasanalyzedbyuseofMSC.Dytrantogetthefreesurfaceshapeoftheliquidinthetankatdifferentmoments.Keywords:sloshing;MSC.Dytran;simulationanalysisDOI:10.3963/j.issn.167127953.2010.02.013LNG船液舱温度场及应力场有限元分析余祥虎,胡勇,华剑锋(武汉理工大学交通学院,武汉430063)摘要:介绍薄膜型LNG船液货舱系统,对147000m3薄膜型LNG船在运输过程中,液货舱的温度分布及温度应力进行有限元分析研究。利用大型通用软件ANSYS对液货舱在满载LNG时的温度分布及温度应力进行计算,得出了一些可靠数据及结论。关键词:薄膜型LNG船;温度场;应力场;ANSYS软件中图分类号:U663.85文献标志码:A文章编号:167127953(2010)0220047204LNG贸易量的不断增长使得LNG跨地区远洋运输成为目前急需解决的问题,LNG船的建造数量和运输频率在不断增加[1]。为保证运输安全,要求液货舱长时间维持在-163℃。因此,LNG船必须能够经受住长时间低温源作用引起收稿日期:2009203225修回日期:2009204221作者简介:余祥虎(19832),男,硕士生。研究方向:船舶先进制造技术。E2mail:y·hu@163.com的温度场及温度应力,保证船体结构不发生屈服或开裂破损引起LNG泄露。对LNG船进行专门的温度应力分析,确保其符合规范强度要求,对保证运输安全具有重要意义。1薄膜型LNG船液舱系统简介法国GTT公司设计了两种薄壁液舱储存系统,液舱依靠船体结构提供刚性和稳性。这些系统应用金属薄板(厚度在0.7～1.5mm)材料作为液舱内衬(或称隔膜)、配备绝缘层和二次隔离层,且各层之间互相固定后与船壳紧密相连。74第2期船海工程第39卷1.1Technigaz薄膜型液货舱Technigaz(以下简称TGZ)薄膜型液货舱其结构见图1。这种薄膜型结构是棱型非自持式的双层屏壁,双层绝热[2]。采用1.2mm厚的薄膜波纹不锈钢作为主屏壁,波纹部分变形能吸收热伸缩的影响,可以避免产生热应力。第二层屏壁采用铝箔纤维加强板,绝热层材料为聚氨醋泡沫板。第一层的不锈钢波纹板在低温收缩时,由波纹板吸收;第二层屏壁铝箔纤维加强板可提高可靠性。12主屏壁薄膜;22绝热层;32内壳;42压载水图1TechnigazMkⅢ薄膜型液货舱主屏壁不锈钢薄片规格为1.2mm×3000mm×1000mm,薄片之间通过自动TIG焊接在一起。建造时,首先将螺钉焊接在船壳上以固定300mm×3000mm×1000mm的聚氨酯泡沫板。其后将聚氨酯泡沫板上涂上具有粘性的树脂绳,然后将板压在船壳上,以保证两者之间紧密地粘贴在一起。板上的螺栓孔用聚氨酯塞满,板与板之间的空隙用纤维绝缘材料填满,这样就可以保证铺设铝箔纤维加强板隔膜之前绝缘体表面平整,有利于隔膜的密封性。在铝箔纤维加强板隔膜层上将再粘结一层由胶合板贴边的聚氨酯泡沫板,然后将带皱褶的不锈钢薄片固定在聚氨酯泡沫板上,最后通过焊接形成一个密封的液舱。1.2GazTransport薄膜型液货舱GazTransPortNo.96(以下简称GT)薄膜型液货舱在已建...