LNG船晃荡载荷下局部强度分析方法研究.docVIP

薄膜型LNG船船体结构晃荡强度研究庄志鹏(刘俊唐文勇 （上海交通大学 上海 200）摘要：船体结构晃荡强度评估是保证薄膜型LNG船安全航行的重要环节。本文首先一般液货船舶及薄膜型LNG船绝缘层晃荡强度评估方法，结合自身特点，提出完整的针对No96型LNG船船体结构的晃荡强度评估方法，然后以某薄膜型LNG船为例进行晃荡强度评估整个流程计算，并针对，本文研究成果可为No96型LNG船船体结构晃荡强度评估及相关规范制定提供有效参考。 关键词：LNG船；晃荡强度分析船体结构 Study on Strength Analysis of LNG Ship Hull Structure under Sloshing Load ZHUANG Zhi-peng, LIU Jun,TANG Wen-yong (State Key Lab of Ocean Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China) Abstract：To guarantee the safety of membrane LNG ship, strength analysis of hull structure under sloshing load is important. The dynamic response analysis method of No96 type LNG ship hull structure has been put forward based on the existing strength analysis method of general liquid cargo and insulation box under sloshing load. Moreover，strength analysis of the hull structure of a certain LNG ship under sloshing load has been fulfilled , and the influence of expanded perlite density has been discussed. The outcome can give effective reference to local strength analysis of membrane LNG ship (No96 type) hull structure under sloshing load and related guidance developing. Key word: LNG ship; strength analysis under sloshing load; hull structure; expanded perlite 1.引言 随着海上液化天然气运输需求的增加，薄膜型LNG船液舱晃荡引起了关注晃荡引起的冲击压力持续时间短，幅值高，很可能造成液舱绝缘层及船体结构的失效破坏因此，晃荡局部强度分析已经成为薄膜型LNG船安全性评估的重要内容之一。为使液舱温度保持在-162℃左右，薄膜型LNG船设有阻止液舱与外界进行热量交换的绝缘层，如图1所示。绝缘层的存在使得薄膜型LNG船晃荡强度评估与其他液货船不同：一方面需考察绝缘层的强度问题，另一方面船体结构晃荡强度分析时，晃荡载荷及结构受力特性都需考虑绝缘层的作用。 图1 薄膜型LNG船液舱示意图 晃荡载荷下结构强度分析首先要准确获得载荷，目前对于晃荡载荷研究已有比较成熟模型试验[13]和数值模拟方法[4]绝缘层和泵塔结构方面例如英国劳氏和ABS明确给出了的绝缘层晃荡强度评估的方法[5,6]，J.R.Cho采用Global-Local方法进行了实船绝缘层水弹性分析[7]。随着薄膜型LNG船大型化发展以及航行工况的增加，船体结构也有可能出现晃荡冲击破坏的情况，其晃荡问题显得越来越重要。目前仅ABS[8]就长度大于150m的薄膜型LNG船给出了准静态晃荡载荷下的分析方法，基于晃荡载荷为动态特性及晃荡冲击载荷大小的概率分布[9]采用准静态不能准确模拟晃荡冲击的动力特性我国已进入LNG船自主设计阶段，评估规范亟待定，所以明确LNG船船体结构晃荡强度动力分析方法非常必要。 本文参考一般液货船舶及薄膜型LNG船绝缘层的晃荡强度评估方法，明确提出针对No96型LNG船船体结构的晃荡评估方法，并以某20万吨级型LNG船为例进行了晃荡强度评估，同时对膨胀珍珠岩密度的影响展开讨论，研究成果可为我国薄膜型LNG船（No96型）船体结构晃荡强度评估及相关规范的制定提供有效参考。2.No96型LNG船船体结构的晃荡局部强度计算方法 薄膜型LNG船船体结构晃荡