28000m~3LNG运输船结构设计与强度研究

发布时间：2017-11-03 04:31

  本文关键词：28000m~3LNG运输船结构设计与强度研究

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【摘要】：液化天然气(liquefied Natural Gas,缩写为LNG)是一种清洁、高效、方便、安全的能源,世界天然气贸易25%是以LNG形式通过海上运输的,因此LNG船的开发与研究已成为当今的热点问题。一般来说,载货量在100000m3以内的LNG运输船称之为中小型LNG运输船,液货舱系统采用C型独立舱。目前,国内对于中小型LNG船的研究工作只是刚刚开始。本文结合28000m3LNG运输船这一船型,对中小型LNG运输船的结构设计进行研究,整理出一套此类型船舶的结构设计思路与理念,以设计出结构合理,满足各项强度指标的中小型LNG运输船。本文主要做了以下几个方面的工作:(1)收集大量国内外的LNG船研究结果,阐述LNG船的液舱型式,探讨中小型LNG运输船的结构设计。(2)根据相关的规范和指导原则对28000m3LNG船货舱结构进行构件强度初步计算,分析比较与常规船型的不同。(3)针对28000m3LNG船货舱结构建立三舱段有限元模型,根据中小型LNG船的受力特点,加载外部载荷和内部载荷,进行14种工况的有限元强度分析。根据有限元模型计算结果,了解船体结构在各种工况下的变形情况和受力状态,对变形或应力比较突出的部位,分析起主要作用的计算工况,并对结构进行合理的改进。(4)采用中国船级社C型独立液货舱支座及其支撑构件结构强度评估细则,针对28000m3LNG船鞍座加强进行有限元模型强度分析,了解鞍座处的受力及变形情况,优化结构设计。
【关键词】：中小型LNG船 液货舱 结构强度 鞍座
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U674.1;U661.43
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-17
• 1.1 研究背景10-12
• 1.2 国内外研究现状介绍12-15
• 1.3 研究意义15-16
• 1.4 主要研究内容16-17
• 2 LNG船结构特点和设计方法17-24
• 2.1 LNG船结构特点17-22
• 2.2 LNG船设计方法22-24
• 3 28000M~3LNG运输船结构规范设计24-41
• 3.1 28000M~3LNG运输船总体布置24-27
• 3.1.1 船舶概要24
• 3.1.2 主要尺度及参数24
• 3.1.3 总体布置24-27
• 3.2 船体结构布局设计27-31
• 3.2.1 尾部结构27
• 3.2.2 机舱结构27
• 3.2.3 货舱区结构27-29
• 3.2.4 艏部结构29-31
• 3.3 船体结构尺寸规范设计31-41
• 3.3.1 结构尺寸计算依据的规范31-33
• 3.3.2 船中 0.4L区域结构尺寸计算33-41
• 4 28000M~3LNG运输船货舱结构强度分析41-79
• 4.1 有限元计算模型41-44
• 4.1.1 模型范围41
• 4.1.2 建模原则41
• 4.1.3 网格划分41-42
• 4.1.4 坐标系42
• 4.1.5 材料特性42
• 4.1.6 有限元模型42-43
• 4.1.7 边界条件43-44
• 4.2 计算工况的确定44-46
• 4.3 计算载荷46-63
• 4.3.1 舷外水压力的计算与加载46-52
• 4.3.2 液舱内压力的计算与加载52-60
• 4.3.3 端面弯矩的计算60-62
• 4.3.4 计算弯矩汇总62-63
• 4.4 结果汇总与分析63-77
• 4.4.1 屈服应力结果汇总和分析63-69
• 4.4.2 屈曲结果汇总和分析69-77
• 4.5 归纳总结77-79
• 5 28000M~3LNG运输船鞍座加强结构强度分析79-96
• 5.1 C型独立液货罐的鞍座结构形式79-82
• 5.2 NO.1 货舱货罐鞍座及加强结构强度计算82-94
• 5.2.1 概述82
• 5.2.2 有限元计算模型82-83
• 5.2.3 材料特性83
• 5.2.4 边界条件83-85
• 5.2.5 计算工况与载荷85-87
• 5.2.6 强度衡准87-88
• 5.2.7 计算结果88-89
• 5.2.8 强度评估89
• 5.2.9 固定端应力云图89-94
• 5.3 归纳总结94-96
• 6 总结与展望96-99
• 6.1 研究总结96-97
• 6.2 研究展望97-99
• 参考文献99-101
• 附录1舷外水压力加载宏语句101-108
• 附录2液舱内压力加载宏语句108-124
• 致谢124-125
• 攻读学位期间发表的学术论文目录125

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 黄帆;;我国液化天然气现状及发展前景分析[J];天然气技术;2007年01期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 余祥虎;LNG船液货舱温度及应力场有限元分析研究[D];武汉理工大学;2009年

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本文编号：1134674