內(nèi)河薄膜型LNG運(yùn)輸船方案設(shè)計(jì)及碰撞性能研究.pdf

1、隨著全球能源形勢(shì)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(dāng)前國(guó)內(nèi)只有用于海運(yùn)的大型LNG運(yùn)輸船，內(nèi)河小型運(yùn)輸市場(chǎng)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(duì)天然氣的需求。同時(shí)，經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展帶來(lái)內(nèi)河航道的擁擠，發(fā)生碰撞事故的概率增加，而LNG運(yùn)輸船一旦發(fā)生碰撞，將帶來(lái)環(huán)境污染、人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失等嚴(yán)重后果。因此，在開發(fā)內(nèi)河小型LNG運(yùn)輸船的過(guò)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(duì)內(nèi)河薄膜型L

2、NG運(yùn)輸船進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，并針對(duì)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(duì)薄膜型液艙設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要素進(jìn)行論述；接著，在驗(yàn)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(dú)立C型兩種艙型的LNG運(yùn)輸船碰撞性能對(duì)比分析；最后，系統(tǒng)研究不同碰撞參數(shù)對(duì)薄膜型LNG運(yùn)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?jī)?nèi)容如下：
　?。?）概述了LNG運(yùn)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(jì)研究打下基礎(chǔ)；對(duì)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(jìn)行了詳細(xì)闡述；
　　（2）針對(duì)內(nèi)河2000m3LNG運(yùn)輸船開展了方案設(shè)計(jì)。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(jì)，并針對(duì)液貨艙區(qū)域進(jìn)行了結(jié)構(gòu)規(guī)范計(jì)算；接著，分別從液艙選型、幾何尺寸及布置、設(shè)計(jì)蒸氣壓力、設(shè)計(jì)溫度、圍護(hù)系統(tǒng)等方面闡述了薄膜型液艙的設(shè)計(jì)要點(diǎn)；

4、r>　?。?）基于Sang-Rai Cho加筋板碰撞試驗(yàn)，運(yùn)用ABAQUS有限元軟件進(jìn)行數(shù)值模擬，驗(yàn)證了本文仿真計(jì)算方法的準(zhǔn)確性；接著分別建立了薄膜型和獨(dú)立C型兩種艙型碰撞模型，討論了不同圍護(hù)系統(tǒng)的材料屬性、約束方式、建模特點(diǎn)以及失效模式，對(duì)比分析了結(jié)構(gòu)響應(yīng)的異同，揭示了薄膜型LNG運(yùn)輸船在碰撞性能方面的優(yōu)越性；
　?。?）通過(guò)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(duì)薄膜型LNG運(yùn)輸船耐撞性能的影響規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)撞