基于晃蕩動(dòng)載荷的薄膜型LNG船泵塔結(jié)構(gòu)分析.pdf

1、液化天然氣(LNG)船是為運(yùn)輸LNG而設(shè)計(jì)建造的專用船舶。其所運(yùn)輸?shù)呢浳餅?163℃的液化天然氣。在目前所有貨運(yùn)船舶中，LNG船技術(shù)最復(fù)雜，難度最高，被稱為世界造船“皇冠上的明珠”。中國(guó)造船業(yè)對(duì)LNG的設(shè)計(jì)正處于探索研究階段。中船集團(tuán)滬東中華船廠已承接國(guó)內(nèi)廣東和福建項(xiàng)目的實(shí)船工程，與法國(guó)大西洋船廠展開(kāi)技術(shù)合作引進(jìn)了14.7萬(wàn)立方米蒸汽驅(qū)動(dòng)的船型設(shè)計(jì)，并完成了實(shí)船建造需要的條件建設(shè)，拉開(kāi)了國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)建造大型LNG船的序幕。 基于LN

2、G的特點(diǎn)，該類船舶具有高技術(shù)、高危險(xiǎn)、高附加值的特點(diǎn)。其中高危性倍受關(guān)注，盡管在LNG的運(yùn)輸史中發(fā)生的事故很少，由于其運(yùn)載貨物的特殊性，若一旦有事故發(fā)生，將會(huì)給人類生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)巨大的損失。 超大型LNG船的泵塔處于液艙的全尺度范圍內(nèi)，是貨物和人員進(jìn)出液艙的通道。在船舶營(yíng)運(yùn)中，泵塔要承受液艙液體晃蕩運(yùn)動(dòng)所引起的各種動(dòng)載荷、艙內(nèi)貨物的溫度載荷以及船舶運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的慣性載荷。作為L(zhǎng)NG船上的重要關(guān)鍵部件，其結(jié)構(gòu)要有很高的可靠性，因此對(duì)于泵

3、塔結(jié)構(gòu)的分析和載荷的計(jì)算是泵塔自主設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)性工作，也是LNG船舶設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)之一，需要針對(duì)設(shè)計(jì)船舶尺度以及營(yíng)運(yùn)環(huán)境分析船舶生命周期的運(yùn)動(dòng)情況，進(jìn)而對(duì)艙內(nèi)液體進(jìn)行晃蕩分析，求得泵塔載荷，進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核。 本文結(jié)合ABS規(guī)范對(duì)泵塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的流程要求，利用瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)軟件Dytran，建立液艙和泵塔的流體力學(xué)模型，在給定的船舶運(yùn)動(dòng)下進(jìn)行液艙不同裝載情況的晃蕩分析。最后建立泵塔的結(jié)構(gòu)有限元模型，進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有限元分析。通過(guò)這些分析研