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考虑低温影响的LNG船极限强度与剩余极限强度研究
| 论文题名： | 考虑低温影响的LNG船极限强度与剩余极限强度研究 |
| 关键词： | LNG运输船;极限强度;船用钢材;脆性破坏;温度场分析;低温液体货物 |
| 摘要： | 在天然气在世界能源结构中的地位越来越高的今天，LNG运输船的规模化和大型化成为大势所趋，且船舶规范的发展对极限强度的评估的要求越来越严格。由于LNG船运载低温液货的特殊性，使得温度场分析成为保证其结构安全的重要前提，本文针对某薄膜型 LNG船考虑低温影响的极限强度和剩余极限强度展开相应研究。主要内容工作包括： 1)总结了船体梁极限强度的计算方法，重点介绍了非线性有限元的准静态方法，并通过算例验证其可行性。 2)阐述了温度场求解的基本理论，并重点介绍了对流换热方式的计算方法。通过对 LNG船传热特点的分析，得出了简化分析模型。基于PCL语言编写了稳态温度场分析的迭代求解程序，求解了典型环境工况下的温度分布,并与实验结果进行对比，说明了温度场计算方法的可行性。 3)通过不同运营环境下的LNG船温度场分析结果，结合船用钢杨氏模量、屈服强度随温度的变化特性，运用准静态法求解了不同运营环境下的LNG船极限强度，量化地分析了其差异性。 4)针对不同程度的搁浅事故，两种深度破损范围，五种宽度破损范围分析其剩余极限强度，对于中垂情况，得到了剩余强度因子与无量纲破损宽度之间的线性关系。对于破损导致 LNG泄漏的情况，通过温度场分析，得出其低温影响范围，结合船用钢的低温特性，得出了考虑脆性破坏的剩余极限强度，分析了低温脆性的影响。 5)根据破损情况下的静水弯矩和波浪弯矩的分布，求解了不同破损程度下的剩余强度可靠性并分析低温脆性对其影响。 |
| 作者： | 李继中 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 唐文勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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