基于實驗的LNG液艙晃蕩沖擊荷載特征分析研究.pdf

1、浮式液化天然氣生產(chǎn)裝備（FLNG）/液態(tài)天然氣船（LNG Ship）是海洋工程油氣開發(fā)領(lǐng)域重點發(fā)展的關(guān)鍵裝備，在未來的海洋LNG(-163℃)開采以及全球范圍運輸中都扮演著重要的角色。而GTT薄膜型儲液艙作為LNG的存儲設(shè)備，是FLNG/LNG船不可或缺的關(guān)鍵組成部分之一。但是，當開采過程中LNG處于部分裝載時，晃蕩問題成為液艙設(shè)計重要的考慮因素。
　　目前對于大型儲液艙晃蕩問題的研究主要依托室內(nèi)模型晃蕩實驗方法。本文充分調(diào)研國內(nèi)

2、外基于Froude相似準則的晃蕩實驗方法和沖擊荷載比尺效應研究，以及晃蕩荷載非線性特征的頻域分析與預測方法?？紤]現(xiàn)有工作的不足之處，首先，建立了室內(nèi)模型晃蕩實驗體系，并基于三個不同比尺的GTT模型儲液艙開展比尺效應實驗研究。通過采用Froude相似準則將所測沖擊峰值進行還原，并作超越概率統(tǒng)計分析和三參數(shù)Weibull分布擬合。結(jié)果表明采用Froude相似準則將模型結(jié)果還原到原型是一種保守的方法，同時，氣液密度比是影響比尺效應的重要因素，

3、并提出比尺效應的量化方法和補償措施。
　　考慮晃蕩荷載時間歷程的強非線性特征，基于大比尺儲液艙模型實驗結(jié)果，引入希爾伯特-黃變換（HHT）-經(jīng)驗模態(tài)分解(EMD)方法對晃蕩壓力時程曲線進行頻域分析，剖析荷載信號的特征尺度和瞬時頻率信息。結(jié)果表明，晃蕩壓力時程高階分量代表著高頻噪聲部分，中高階分量為晃蕩荷載的主要能量組成，而低階分量為液面的晃動趨勢;并在此基礎(chǔ)上重新過濾得到了去除噪聲的晃蕩壓力時程。最后，本文引入自回歸移動平均過程模