【摘要】：B型棱柱式獨(dú)立液貨艙是一種自持式液貨艙,具有建造簡單、易于維護(hù)的特點(diǎn)。世界范圍內(nèi),隨著天然氣需求量的不斷增長,LNG船作為一種重要的天然氣運(yùn)輸工具,也受到了越來越多的重視。由于能夠方便、快速地把天然氣輸送到遠(yuǎn)離海洋且管道無法覆蓋的內(nèi)陸地區(qū),采用B型棱柱式獨(dú)立液貨艙的中小型LNG船正逐漸成為熱門的研究對象。本文提出了一種LNG船B型棱柱式獨(dú)立液貨艙的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,并對其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、溫度場和熱應(yīng)力分析,建立了一套直接計算法分析流程,為今后B型獨(dú)立液貨艙的設(shè)計和建造提供了一定的參考依據(jù)。首先,基于目標(biāo)船,對LNG船B型獨(dú)立液貨艙進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。給出了艙體、保溫層和支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案。然后,根據(jù)規(guī)范計算目標(biāo)船的運(yùn)動參數(shù),并在此基礎(chǔ)上計算船舶受到的載荷。綜合考慮目標(biāo)船及液貨艙的裝載及運(yùn)動狀態(tài),選取包含承載能力極限狀態(tài)和意外極限狀態(tài)在內(nèi)的16種計算工況。為提高效率,分兩步進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析,第一步分析艙體強(qiáng)度,第二步分析支撐結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。利用直接計算法得到了艙體和支撐結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布,并討論了板厚變化對艙體強(qiáng)度的影響。接著,簡化B型獨(dú)立液貨艙的傳熱形式,劃分艙室,建立傳熱學(xué)等效模型。依據(jù)傳熱學(xué)理論及實(shí)驗關(guān)聯(lián)式,計算艙室的對流換熱系數(shù)。聯(lián)立艙室的熱平衡方程,帶入對流換熱系數(shù)、艙壁厚度、材料導(dǎo)熱系數(shù)以及環(huán)境溫度等參數(shù),通過矩陣迭代法求解液貨艙的溫度場并對其分布進(jìn)行了討論。最后,基于溫度場數(shù)據(jù),選用順序耦合熱應(yīng)力分析方法,利用ABAQUS對B型獨(dú)立液貨艙進(jìn)行熱應(yīng)力分析,討論了低溫環(huán)境對其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響。本文根據(jù)相關(guān)規(guī)范,基于ABAQUS和MATLAB軟件,建立了B型棱柱式獨(dú)立液貨艙的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、溫度場和熱應(yīng)力分析直接計算法流程,具有一定的工程實(shí)用價值。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U663.83
【圖文】：

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文1 緒論究背景及意義然氣泛指蘊(yùn)藏于地層中的可燃性氣體，主要成分是甲烷。天然氣燃燒碳是煤炭的56%，石油的71%，氮氧化物則分別比煤炭和石油減少80%和的儲藏量非常豐富，根據(jù)《BP 世界能源統(tǒng)計年鑒》（2016 版），截至 2然氣探明儲量已達(dá)到 186.9 萬億立方米，如圖 1-1 所示。隨著開采量的借其豐富的儲量和優(yōu)越的性能正在逐步成為主要的能源商品[2-3]。

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文難度較大，且公路運(yùn)輸?shù)母采w范圍也十分有限。因此該運(yùn)輸鏈只能到大型接收終端附近的范圍，而深入內(nèi)陸的許多城市將無法享受到這決該問題，人們提出可在沿江地區(qū)建設(shè)中小型 LNG 接收終端，構(gòu)成如圖 1-3 所示。通過江海直達(dá)中小型 LNG 運(yùn)輸船將天然氣資源從沿送至沿江中小型接收終端，再通過小范圍的管道或公路網(wǎng)絡(luò)輸送給

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2712561