基于API规范的LNG船液舱泵塔结构强度评估方法研究

摘要

本文综述了LNG船液舱泵塔结构强度评估的工程背景和国内外相关研究的进展；围绕LNG船液舱泵塔的结构强度评估展开研究，基于API规范的管节点强度衡准要求，提出了一套完整的评估方法，并形成自开发软件应用于实际工程中。
　　采用动态载荷方法对舱室运动引起的晃荡载荷进行分析计算，以选取对晃荡运动影响最大的船舶运动主载荷参数，获取满足选取原则的危险晃荡工况。基于改进的VOF法对各工况下的晃荡运动进行数值计算，并计算泵塔每一时步所受的莫里森力，以此确定计算工况以及各计算工况对应的最危险时刻。
　　将各计算工况最危险时刻的晃荡载荷、惯性载荷以及温度载荷施加至泵塔模型进行有限元计算，并根据有限元计算的结果判断管接头类型，校核泵塔管单元的屈曲、屈服应力和管接头的冲剪应力等强度指标。
　　选取若干个周期的晃荡载荷建立极值模型样本，得到各装载率下泵塔以及各应急管单元上的晃荡载荷概率模型，并对此模型展开细致的分析，为今后泵塔的结构可靠性研究提供支持。

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2 LNG船及其液舱形式简介

1.3船舶中的液舱晃荡问题

1.4本文的主要工作

第二章 LNG船液舱泵塔结构强度评估方法

2.1概述

2.2 LNG船泵塔结构强度评估

2.3 LNG船液舱晃荡数值分析

2.4本章小结

第三章 LNG液舱晃荡载荷预报

3.1船体耐波性分析

3.2危险晃荡区域的确定

3.3晃荡载荷及工况确定

3.4本章小结

第四章 LNG船液舱泵塔结构强度评估

4.1泵塔有限元计算

4.2泵塔管节点类型判断

4.3泵塔管单元屈曲屈服强度评估

4.4泵塔管接头冲剪强度评估

4.5本章小结

第五章 LNG船泵塔晃荡载荷概率模型分析

5.1概述

5.2泵塔应急管单元晃荡载荷概率模型

5.3泵塔整体晃荡载荷概率模型

5.4本章小结

第六章 总结与展望

6.1全文总结

6.2研究展望

参考文献

致谢

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