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        經典案例
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        輪船船舶強度分析建模方法的研究

        發布于:2016-01-18 19:47

        強度分析

              近年來,天然氣作為一種相對經濟而且環保的替代能源的地位日益凸現,消費量也急劇增長,從而使液化天然氣的海上運輸工具薄膜型LNG船的需求也顯著增加。而薄膜型LNG船作為液貨船在航行中不可避免地出現部分裝載情況,部分裝載時,若船體在波浪中運動的頻率與液貨艙內液體振動的固有頻率相近,艙內液體將產生劇烈的運動,會對液艙產生嚴重的沖擊,這種沖擊持續時間短,壓力幅值高,很可能造成局部結構的失效破壞,因此進行晃蕩局部強度評估是薄膜型LNG船設計的必要環節。由于薄膜型LNG船液艙溫度需要保持在-162℃左右,設有阻止液艙與外界進行熱量交換的絕緣層,絕緣層的存在使得薄膜型LNG船晃蕩局部強度分析與其他液貨船不同:需對絕緣層和船體結構都進行晃蕩強度評估。
              對于LNG船體結構晃蕩強度評估建模方法、船體結構延伸范圍、邊界條件、相鄰絕緣箱及絕緣箱與船體結構連接關系、膨脹珍珠巖處理等可借鑒主要針對絕緣箱晃蕩強度評估的《LR指南》規定,1)船體結構的延伸,通常對于內殼板和橫艙壁平板處,有限元范圍要求在縱向或橫向總體至少三個橫框距離,垂向要求為相鄰縱析距離;對于內殼板與橫艙壁相交處,范圍要求縱向兩個橫框距離,橫向為相鄰強構件距離;2)邊界要求船體結構六個自由度全部約束,由于相鄰絕緣箱之間影響不大,絕緣層部分可不加約束;3)主次絕緣箱相鄰蓋板,相鄰絕緣箱,絕緣箱與船體結構的接觸關系,可采用一維彈簧單元模擬這種接觸關系;4)絕緣箱中填充的膨脹珍珠巖,可采用以質量點加到木箱上或是增加木箱木材密度這兩種方式進行處理。對于模型中結構材料參數僅《ABS指南》有明確規定,可參考此指南,在明確上述建模方法后,為完善船體結構晃蕩強度評估建模方法,在此針對絕緣箱模型范圍,樹脂繩模擬方法以及絕緣箱網格基本尺寸開展研究,并對可行性進行驗證。


                                                                                          專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
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