【摘要】：LNG作為天然氣產(chǎn)品的重要組成部分,是世界上發(fā)展最快的燃料之一,由于天然氣特有的優(yōu)勢(shì)特征,在一些領(lǐng)域有著無(wú)可比擬的競(jìng)爭(zhēng)力。長(zhǎng)久以來(lái),我國(guó)對(duì)煤炭的依賴(lài)度程度非常高,隨著我國(guó)對(duì)氣候問(wèn)題及能源結(jié)構(gòu)的不斷關(guān)注和優(yōu)化,天然氣需求量日益增長(zhǎng)。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)超大容量LNG儲(chǔ)罐的抗爆性能方面的研究較少,相關(guān)規(guī)范文件還不夠完善,有必要開(kāi)展爆炸沖擊波作用下LNG儲(chǔ)罐的動(dòng)力響應(yīng)和防護(hù)措施相關(guān)領(lǐng)域的研究。因此本文利用有限元軟件ANSYS和顯式動(dòng)力有限元程序LS-DYNA對(duì)聚脲噴涂20萬(wàn)立方米超大型LNG儲(chǔ)罐抗爆能力進(jìn)行數(shù)值模擬。本文采用流固耦合ALE算法分析接觸爆炸和非接觸爆炸作用聚脲噴涂LNG儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)上的動(dòng)力響應(yīng)和破壞形態(tài),討論不同情況下噴涂聚脲彈性體對(duì)超大型LNG儲(chǔ)罐的防護(hù)效果和防護(hù)機(jī)理。本文主要內(nèi)容如下:1.根據(jù)相關(guān)圖紙建立20萬(wàn)立方米超大型LNG儲(chǔ)罐有限元模型,通過(guò)模態(tài)分析計(jì)算結(jié)構(gòu)的自振周期和頻率與相關(guān)規(guī)范和文獻(xiàn)對(duì)比,驗(yàn)證LNG儲(chǔ)罐建模方法的正確性;建立空氣中立方體TNT炸藥爆炸的有限元模型,通過(guò)數(shù)值模擬峰值超壓結(jié)果與經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比來(lái)保證爆炸分析的合理性。2.進(jìn)行接觸爆炸和非接觸爆炸作用下聚脲噴涂20萬(wàn)立方米超大型LNG儲(chǔ)罐的數(shù)值模擬,通過(guò)對(duì)比有無(wú)聚脲防護(hù)層LNG儲(chǔ)罐的破壞形態(tài),動(dòng)力響應(yīng)以及能量變化來(lái)討論和評(píng)估噴涂聚脲彈性體對(duì)LNG儲(chǔ)罐在爆炸沖擊荷載作用下的防護(hù)效果。3.討論聚脲厚度,爆炸距離和炸藥量各個(gè)因素對(duì)聚脲噴涂LNG儲(chǔ)罐抗爆性能的影響。尋找不同厚度,爆炸距離和炸藥量下聚脲噴涂LNG儲(chǔ)罐動(dòng)力響應(yīng)和能量變化的規(guī)律。
【圖文】：

2 章 20 萬(wàn)立方米 LNG 儲(chǔ)罐有限元建模及驗(yàn)言參照中國(guó)石化工程建設(shè)公司 20 萬(wàn)立方米液化天然氣儲(chǔ)罐圖 有限元軟件建立 20 萬(wàn)立方米 LNG 儲(chǔ)罐有限元模型。本文將通LNG 儲(chǔ)罐的自振頻率和周期，，然后將數(shù)值模擬的結(jié)果和相關(guān)規(guī)來(lái)驗(yàn)證建模方法的正確性。接下來(lái)采用 ALE 方法建立空氣藥爆炸的有限元模型，通過(guò)對(duì)比分析數(shù)值模擬得到的峰值超壓算結(jié)來(lái)驗(yàn)證本文爆炸數(shù)值模擬方法的可靠性。程概況及有限元建模萬(wàn)立方米全容式 LNG 儲(chǔ)罐由鋼筋混凝土外罐和含 9%鎳鋼制內(nèi)間徑向距離為 1.2m，兩者共同構(gòu)成一個(gè)完整的儲(chǔ)罐。LNG 儲(chǔ) 所示。

圖 2-2 LNG 儲(chǔ)罐外罐及鋼筋有限元模型11 層不同壁厚的圓筒焊接而成，由下向上板中部厚 6mm，罐底邊緣加強(qiáng)圈厚 22mm，.55m。罐內(nèi)裝有-167℃超低溫 LNG 液體， 有限元模型。圖 2-3 Qg罐和 LNG 有限元模型元類(lèi)型及材料參數(shù)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TE972;TG174.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2600920