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近年來，天然氣作為一種相對經(jīng)濟(jì)而且環(huán)保的替代能源的地位日益凸現(xiàn)，消費量也急劇增長，從而使液化天然氣的海上運輸工具薄膜型LNG船的需求也顯著增加。而薄膜型LNG船作為液貨船在航行中不可避免地出現(xiàn)部分裝載情況，部分裝載時，若船體在波浪中運動的頻率與液貨艙內(nèi)液體振動的固有頻率相近，艙內(nèi)液體將產(chǎn)生劇烈的運動，會對液艙產(chǎn)生嚴(yán)重的沖擊，這種沖擊持續(xù)時間短，壓力幅值高，很可能造成局部結(jié)構(gòu)的失效破壞，因此進(jìn)行晃蕩局部強(qiáng)度評估是薄膜型LNG船設(shè)計的必要環(huán)節(jié)。由于薄膜型LNG船液艙溫度需要保持在-162℃左右，設(shè)有阻止液艙與外界進(jìn)行熱量交換的絕緣層，絕緣層的存在使得薄膜型LNG船晃蕩局部強(qiáng)度分析與其他液貨船不同：需對絕緣層和船體結(jié)構(gòu)都進(jìn)行晃蕩強(qiáng)度評估。
對于LNG船體結(jié)構(gòu)晃蕩強(qiáng)度評估建模方法、船體結(jié)構(gòu)延伸范圍、邊界條件、相鄰絕緣箱及絕緣箱與船體結(jié)構(gòu)連接關(guān)系、膨脹珍珠巖處理等可借鑒主要針對絕緣箱晃蕩強(qiáng)度評估的《LR指南》規(guī)定，1)船體結(jié)構(gòu)的延伸，通常對于內(nèi)殼板和橫艙壁平板處，有限元范圍要求在縱向或橫向總體至少三個橫框距離，垂向要求為相鄰縱析距離；對于內(nèi)殼板與橫艙壁相交處，范圍要求縱向兩個橫框距離，橫向為相鄰強(qiáng)構(gòu)件距離；2)邊界要求船體結(jié)構(gòu)六個自由度全部約束，由于相鄰絕緣箱之間影響不大，絕緣層部分可不加約束；3)主次絕緣箱相鄰蓋板，相鄰絕緣箱，絕緣箱與船體結(jié)構(gòu)的接觸關(guān)系，可采用一維彈簧單元模擬這種接觸關(guān)系；4)絕緣箱中填充的膨脹珍珠巖，可采用以質(zhì)量點加到木箱上或是增加木箱木材密度這兩種方式進(jìn)行處理。對于模型中結(jié)構(gòu)材料參數(shù)僅《ABS指南》有明確規(guī)定，可參考此指南，在明確上述建模方法后，為完善船體結(jié)構(gòu)晃蕩強(qiáng)度評估建模方法，在此針對絕緣箱模型范圍，樹脂繩模擬方法以及絕緣箱網(wǎng)格基本尺寸開展研究，并對可行性進(jìn)行驗證。
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