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压缩天然气(CNG)运输船货舱结构抗爆性能研究
| 论文题名： | 压缩天然气(CNG)运输船货舱结构抗爆性能研究 |
| 关键词： | CNG运输船;气体爆炸;抗爆性能;天然气存储;船舶结构 |
| 摘要： | 压缩天然气运输船主要用途是运输天然气。船上的天然气是以高压气瓶的形式进行存储，船上有复杂的气货系统，其中管路系统及主体容器是天然气存储、装卸的主要系统。在长时间的运输过程中因振动、承受应力、总纵弯曲的原因造成管路气阀失效、气瓶失效以及在气瓶制造过程中密封性不良等因素致使气体泄漏。一旦泄漏的气体遇到明火、静电等不利因素的影响会发生气体爆炸。爆炸将会对船舶结构构成了严重威胁。为保证船舶安全，提高船舶的生命力，本文对压缩天然气运输船在气体爆炸载荷作用下的抗爆性能进行了深入的研究。 本文主要研究工作如下： （1）通过对气体爆炸冲击波理论的学习，利用非线性瞬态动力学计算软件MSC.Dytran模拟了气体爆炸冲击波在空气中的传播，选用Henrych给出的经验公式，对比分析了有限元仿真计算结果，得到了具有足够计算精度的结果。从而验证利用MSC.Dytran软件模拟气体爆炸冲击波在空气中的传播过程是可行的。同时研究了网格密度系数和不同的求解方法对爆炸冲击波峰值压力的影响。 （2）分析船上管路布置、气瓶失效模式、舱内外气体泄漏风险源从而确定气体泄漏量及爆源位置，采用一般耦合方法，对压缩天然气运输船气体泄漏爆炸冲击波载荷作用下货舱结构抗爆性能进行仿真计算。 （3）在分析舱内外压缩天然气运输船气体泄漏爆炸载荷下货舱结构响应的基础上，确定了三种加强方案，针对爆源最不利位置工况，分析三种不同加强方式下，货舱结构与原结构的变形、应力以及结构变形吸能情况，三种加强方案与原结构进行对比，分析不同加强方式对结构抗爆性能的影响。 |
| 作者： | 赵世超 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 管义锋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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