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轮船船舶强度分析建模方法的研究

发布于:2016-01-18 19:47

强度分析

      近年来,天然气作为一种相对经济而且环保的替代能源的地位日益凸现,消费量也急剧增长,从而使液化天然气的海上运输工具薄膜型LNG船的需求也显著增加。而薄膜型LNG船作为液货船在飞行中不可避免地出现部分装载情况,部分装载时,若船体在波浪中运动的频率与液货舱内液体振动的固有频率相近,舱内液体将产生剧烈的运动,会对液舱产生严重的冲击,这种冲击持续时间短,压力幅值高,很可能造成局部结构的失效破坏,因此进行晃荡局部强度评估是薄膜型LNG船设计的必要环节。由于薄膜型LNG船液舱温度需要保持在-162℃左右,设有阻止液舱与外界进行热量交换的绝缘层,绝缘层的存在使得薄膜型LNG船晃荡局部强度分析与其他液货船不同:需对绝缘层和船体结构都进行晃荡强度评估。
      对于LNG船体结构晃荡强度评估建模方法、船体结构延伸范围、边界条件、相邻绝缘箱及绝缘箱与船体结构连接关系、膨胀珍珠岩处理等可借鉴主要针对绝缘箱晃荡强度评估的《LR指南》规定,1)船体结构的延伸,通常对于内壳板和横舱壁平板处,有限元范围要求在纵向或横向总体至少三个横框距离,垂向要求为相邻纵析距离;对于内壳板与横舱壁相交处,范围要求纵向两个横框距离,横向为相邻强构件距离;2)边界要求船体结构六个自由度全部约束,由于相邻绝缘箱之间影响不大,绝缘层部分可不加约束;3)主次绝缘箱相邻盖板,相邻绝缘箱,绝缘箱与船体结构的接触关系,可采用一维弹簧单元模拟这种接触关系;4)绝缘箱中填充的膨胀珍珠岩,可采用以质量点加到木箱上或是增加木箱木材密度这两种方式进行处理。对于模型中结构材料参数仅《ABS指南》有明确规定,可参考此指南,在明确上述建模方法后,为完善船体结构晃荡强度评估建模方法,在此针对绝缘箱模型范围,树脂绳模拟方法以及绝缘箱网格基本尺寸开展研究,并对可行性进行验证。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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