內(nèi)河薄膜型LNG運輸船方案設(shè)計及碰撞性能研究.pdf

1、隨著全球能源形勢日趨緊張，人們逐漸把目光投向清潔、優(yōu)質(zhì)、高效的天然氣。當前國內(nèi)只有用于海運的大型LNG運輸船，內(nèi)河小型運輸市場還處于萌芽階段，開發(fā)新型船舶可以有效緩解內(nèi)陸居民對天然氣的需求。同時，經(jīng)濟的迅猛發(fā)展帶來內(nèi)河航道的擁擠，發(fā)生碰撞事故的概率增加，而LNG運輸船一旦發(fā)生碰撞，將帶來環(huán)境污染、人員傷亡、經(jīng)濟損失等嚴重后果。因此，在開發(fā)內(nèi)河小型LNG運輸船的過程中，開展相關(guān)碰撞性能的研究具有重要意義。
　　本文主要對內(nèi)河薄膜型L

2、NG運輸船進行方案設(shè)計，并針對舷側(cè)碰撞性能開展一系列的研究。首先，在船舶使用要求的基礎(chǔ)上確定主尺度及主要布置方案，并基于IGC規(guī)則，對薄膜型液艙設(shè)計的關(guān)鍵要素進行論述；接著，在驗證了數(shù)值仿真方法有效性的基礎(chǔ)上，開展了薄膜型和獨立C型兩種艙型的LNG運輸船碰撞性能對比分析；最后，系統(tǒng)研究不同碰撞參數(shù)對薄膜型LNG運輸船碰撞性能的影響規(guī)律，并得出極限速度與撞擊質(zhì)量之間的回歸公式。本文主要研究內(nèi)容如下：
　　（1）概述了LNG運輸船6種

3、典型的液艙形式以及新型液艙，總結(jié)歸納了相關(guān)法規(guī)規(guī)范，為后文開展方案設(shè)計研究打下基礎(chǔ)；對船舶碰撞的基本理論以及船體結(jié)構(gòu)有限元建模處理技巧進行了詳細闡述；
　?。?）針對內(nèi)河2000m3LNG運輸船開展了方案設(shè)計。確定船舶主尺度及總布置方案，在此基礎(chǔ)上，完成了艏部、貨艙區(qū)、艉部的結(jié)構(gòu)布局設(shè)計，并針對液貨艙區(qū)域進行了結(jié)構(gòu)規(guī)范計算；接著，分別從液艙選型、幾何尺寸及布置、設(shè)計蒸氣壓力、設(shè)計溫度、圍護系統(tǒng)等方面闡述了薄膜型液艙的設(shè)計要點；

4、r>　?。?）基于Sang-Rai Cho加筋板碰撞試驗，運用ABAQUS有限元軟件進行數(shù)值模擬，驗證了本文仿真計算方法的準確性；接著分別建立了薄膜型和獨立C型兩種艙型碰撞模型，討論了不同圍護系統(tǒng)的材料屬性、約束方式、建模特點以及失效模式，對比分析了結(jié)構(gòu)響應的異同，揭示了薄膜型LNG運輸船在碰撞性能方面的優(yōu)越性；
　?。?）通過改變撞擊速度、撞擊質(zhì)量、撞擊角度，研究不同碰撞參數(shù)對薄膜型LNG運輸船耐撞性能的影響規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)，當撞