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基于晃荡动载荷的薄膜型LNG船泵塔结构分析
| 论文题名： | 基于晃荡动载荷的薄膜型LNG船泵塔结构分析 |
| 关键词： | LNG船;泵塔结构设计;船舶运动;晃荡分析;有限元分析;Dytran软件;晃荡动载荷;ABS规范 |
| 摘要： | 液化天然气(LNG)船是为运输LNG而设计建造的专用船舶。其所运输的货物为-163℃的液化天然气。在目前所有货运船舶中，LNG船技术最复杂，难度最高，被称为世界造船“皇冠上的明珠”。中国造船业对LNG的设计正处于探索研究阶段。中船集团沪东中华船厂已承接国内广东和福建项目的实船工程，与法国大西洋船厂展开技术合作引进了14.7万立方米蒸汽驱动的船型设计，并完成了实船建造需要的条件建设，拉开了国内设计建造大型LNG船的序幕。 基于LNG的特点，该类船舶具有高技术、高危险、高附加值的特点。其中高危性倍受关注，尽管在LNG的运输史中发生的事故很少，由于其运载货物的特殊性，若一旦有事故发生，将会给人类生命财产带来巨大的损失。 超大型LNG船的泵塔处于液舱的全尺度范围内，是货物和人员进出液舱的通道。在船舶营运中，泵塔要承受液舱液体晃荡运动所引起的各种动载荷、舱内货物的温度载荷以及船舶运动产生的惯性载荷。作为LNG船上的重要关键部件，其结构要有很高的可靠性，因此对于泵塔结构的分析和载荷的计算是泵塔自主设计的基础性工作，也是LNG船舶设计的关键技术之一，需要针对设计船舶尺度以及营运环境分析船舶生命周期的运动情况，进而对舱内液体进行晃荡分析，求得泵塔载荷，进行结构强度校核。 本文结合ABS规范对泵塔结构设计的流程要求，利用瞬态动力学软件Dytran，建立液舱和泵塔的流体力学模型，在给定的船舶运动下进行液舱不同装载情况的晃荡分析。最后建立泵塔的结构有限元模型，进行结构强度有限元分析。通过这些分析研究，得出不同装载率下液舱的晃荡规律，并计算不同装载率下晃荡载荷的大小及其对结构的影响程度。建立了合理的泵塔结构有限元模型，对不同装载率下泵塔进行有限元分析，得出不同装载率下结构的变形及应力情况，讨论了其产生的原因，提出了泵塔结构设计中该重点注意的构件。为以后的相关设计研究提供一定的帮助。 |
| 作者： | 马飞翔 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 马坤 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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