[發(fā)明專利]船用LNG儲(chǔ)罐的應(yīng)力的有限元分析計(jì)算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410391207.6
• 申請日: 2014-08-08
• 公開（公告）號: CN104166760B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃斌;沈強(qiáng);羅軍;余祥虎;毛雁兵
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢武船重型裝備工程有限責(zé)任公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務(wù)所(普通合伙)11221
• 代理人: 魏殿紳,龐炳良

1.一種船用LNG儲(chǔ)罐的應(yīng)力的有限元分析計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟：

A、對船用LNG儲(chǔ)罐的外殼、內(nèi)容器和受力構(gòu)件進(jìn)行三維建模，加載當(dāng)前LNG儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)參數(shù)、以及當(dāng)前船舶的航行參數(shù)；

B、定義當(dāng)前船舶的外殼承受的大氣壓力為P_外、內(nèi)容器介質(zhì)壓力為P_內(nèi)、內(nèi)外罐自重為G、LNG液體重量壓力為P_靜；

定義船舶在航行過程中橫向加速的產(chǎn)生的慣性力F_橫、船舶在航行過程中縱向加速的產(chǎn)生的慣性力F_縱、船舶在航行過程中垂向加速的產(chǎn)生的慣性力F_垂、船舶在航行過程中縱向的碰撞載荷產(chǎn)生的慣性力F_碰；設(shè)定LNG儲(chǔ)罐的溫差載荷△T；

定義LNG儲(chǔ)罐貯液時(shí)的載荷工況為F_儲(chǔ)液、LNG儲(chǔ)罐使用的橫垂向載荷工況為F_橫垂1、考慮△T時(shí)LNG儲(chǔ)罐使用的橫垂向載荷工況為F_橫垂2；

定義LNG儲(chǔ)罐正常使用的縱垂向載荷工況為F_縱垂1、考慮△T時(shí)LNG儲(chǔ)罐使用的縱垂向載荷工況為F_縱垂2；

定義LNG儲(chǔ)罐正常使用的碰撞載荷工況為F_碰撞1、考慮△T時(shí)LNG儲(chǔ)罐使用的碰撞載荷工況為F_碰撞2；

C、采集得到外殼、內(nèi)容器和受力構(gòu)件在F_儲(chǔ)液時(shí)的P_外、P_內(nèi)、G和P_靜；利用有限元分析計(jì)算方法FEM，根據(jù)內(nèi)容器的三維模型、△T、加載的設(shè)計(jì)參數(shù)和航行參數(shù)、F_儲(chǔ)液時(shí)的P_外、P_內(nèi)、G和P_靜計(jì)算得到內(nèi)容器在F_儲(chǔ)液時(shí)的應(yīng)力；利用FEM，根據(jù)外殼的三維模型、△T、加載的設(shè)計(jì)參數(shù)和航行參數(shù)、F_儲(chǔ)液時(shí)的P_外、G和P_靜計(jì)算得到外殼在F_儲(chǔ)液時(shí)的應(yīng)力；利用FEM，根據(jù)受力構(gòu)件的三維模型、△T、加載的設(shè)計(jì)參數(shù)和航行參數(shù)、F_儲(chǔ)液時(shí)的P_外、P_內(nèi)、G和P_靜計(jì)算得到受力構(gòu)件在F_儲(chǔ)液時(shí)的應(yīng)力；

采集得到外殼、內(nèi)容器和受力構(gòu)件在F_橫垂1時(shí)的P_外、P_內(nèi)、G、F_橫和F_垂；利用FEM，根據(jù)內(nèi)容器的三維模型、△T、加載的設(shè)計(jì)參數(shù)和航行參數(shù)、F_橫垂1時(shí)的P_外、P_內(nèi)、G、F_橫和F_垂計(jì)算得到內(nèi)容器在F_橫垂1時(shí)的應(yīng)力；利用FEM，根據(jù)外殼的三維模型、△T、加載的設(shè)計(jì)參數(shù)和航行參數(shù)、F_橫垂1時(shí)的P_外、G、F_橫和F_垂計(jì)算得到外殼在F_橫垂1時(shí)的應(yīng)力；利用FEM，根據(jù)受力構(gòu)件的三維模型、△T、加載的設(shè)計(jì)參數(shù)和航行參數(shù)、F_橫垂1時(shí)的P_外、P_內(nèi)、G、F_橫和F_垂計(jì)算得到受力構(gòu)件在F_橫垂1時(shí)的應(yīng)力；

采集得到外殼、內(nèi)容器和受力構(gòu)件在F_橫垂2時(shí)的P_外、P_內(nèi)、G、P_靜、F_橫和F_垂；利用FEM，根據(jù)內(nèi)容器的三維模型、△T、加載的設(shè)計(jì)參數(shù)和航行參數(shù)、F_橫垂2時(shí)的P_外、P_內(nèi)、G、P_靜、F_橫和F_垂計(jì)算得到內(nèi)容器在F_橫垂2時(shí)的應(yīng)力；利用FEM，根據(jù)外殼的三維模型、△T、加載的設(shè)計(jì)參數(shù)和航行參數(shù)、F_橫垂2時(shí)的P_外、G、P_靜、F_橫和F_垂計(jì)算得到外殼在F_橫垂2時(shí)的應(yīng)力；利用FEM，根據(jù)受力構(gòu)件的三維模型、△T、加載的設(shè)計(jì)參數(shù)和航行參數(shù)、F_橫垂2時(shí)的P_外、P_內(nèi)、G、P_靜、F_橫和F_垂計(jì)算得到受力構(gòu)件在F_橫垂2時(shí)的應(yīng)力；

采集得到外殼、內(nèi)容器和受力構(gòu)件在F_縱垂1時(shí)的P_外、P_內(nèi)、G、F_縱和F_垂；利用FEM，根據(jù)內(nèi)容器的三維模型、△T、加載的設(shè)計(jì)參數(shù)和航行參數(shù)、F_縱垂1時(shí)的P_外、P_內(nèi)、G、F_縱和F_垂計(jì)算得到內(nèi)容器在F_縱垂1時(shí)的應(yīng)力；利用FEM，根據(jù)外殼的三維模型、△T、加載的設(shè)計(jì)參數(shù)和航行參數(shù)、F_縱垂1時(shí)的P_外、G、F_縱和F_垂計(jì)算得到外殼在F_縱垂1時(shí)的應(yīng)力；利用FEM，根據(jù)受力構(gòu)件的三維模型、△T、加載的設(shè)計(jì)參數(shù)和航行參數(shù)、F_縱垂1時(shí)的P_外、P_內(nèi)、G、F_縱和F_垂計(jì)算得到受力構(gòu)件在F_縱垂1時(shí)的應(yīng)力；

采集得到外殼、內(nèi)容器和受力構(gòu)件在F_縱垂2時(shí)的P_外、P_內(nèi)、G、P_靜、F_縱和F_垂；利用FEM，根據(jù)內(nèi)容器的三維模型、△T、加載的設(shè)計(jì)參數(shù)和航行參數(shù)、F_縱垂2時(shí)的P_外、P_內(nèi)、G、P_靜、F_縱和F_垂計(jì)算得到內(nèi)容器在F_縱垂2時(shí)的應(yīng)力；利用FEM，根據(jù)外殼的三維模型、△T、加載的設(shè)計(jì)參數(shù)和航行參數(shù)、F_縱垂2時(shí)的P_外、G、P_靜、F_縱和F_垂計(jì)算得到外殼在F_縱垂2時(shí)的應(yīng)力；利用FEM，根據(jù)受力構(gòu)件的三維模型、△T、加載的設(shè)計(jì)參數(shù)和航行參數(shù)、F_縱垂2時(shí)的P_外、P_內(nèi)、G、P_靜、F_縱和F_垂計(jì)算得到受力構(gòu)件在F_縱垂2時(shí)的應(yīng)力；

采集得到外殼、內(nèi)容器和受力構(gòu)件在F_碰撞1時(shí)的P_外、P_內(nèi)、G和F_碰；利用FEM，根據(jù)內(nèi)容器的三維模型、△T、加載的設(shè)計(jì)參數(shù)和航行參數(shù)、F_碰撞1時(shí)的P_外、P_內(nèi)、G和F_碰計(jì)算得到內(nèi)容器在F_碰撞1時(shí)的應(yīng)力；利用FEM，根據(jù)外殼的三維模型、△T、加載的設(shè)計(jì)參數(shù)和航行參數(shù)、F_碰撞1時(shí)的P_外、G和F_碰計(jì)算得到外殼在F_碰撞1時(shí)的應(yīng)力；利用FEM，根據(jù)受力構(gòu)件的三維模型、△T、加載的設(shè)計(jì)參數(shù)和航行參數(shù)、F_碰撞1時(shí)的P_外、P_內(nèi)、G和F_碰計(jì)算得到受力構(gòu)件在F_碰撞1時(shí)的應(yīng)力；

采集得到外殼、內(nèi)容器和受力構(gòu)件在F_碰撞2時(shí)的P_外、P_內(nèi)、G、P_靜和F_碰；利用FEM，根據(jù)內(nèi)容器的三維模型、△T、加載的設(shè)計(jì)參數(shù)和航行參數(shù)、F_碰撞2時(shí)的P_外、P_內(nèi)、G、P_靜和F_碰計(jì)算得到內(nèi)容器在F_碰撞2時(shí)的應(yīng)力；利用FEM，根據(jù)外殼的三維模型、△T、加載的設(shè)計(jì)參數(shù)和航行參數(shù)、F_碰撞2時(shí)的P_外、G、P_靜和F_碰計(jì)算得到外殼在F_碰撞2時(shí)的應(yīng)力；利用FEM，根據(jù)受力構(gòu)件的三維模型、△T、加載的設(shè)計(jì)參數(shù)和航行參數(shù)、F_碰撞2時(shí)的P_外、P_內(nèi)、G、P_靜和F_碰計(jì)算得到受力構(gòu)件在F_碰撞2時(shí)的應(yīng)力；

D、根據(jù)外殼在F_儲(chǔ)液、F_橫垂1、F_橫垂2、F_縱垂1、F_縱垂2、F_碰撞1、和F_碰撞2時(shí)的應(yīng)力，確定外殼是否合格；根據(jù)內(nèi)容器在F_儲(chǔ)液、F_橫垂1、F_橫垂2、F_縱垂1、F_縱垂2、F_碰撞1、和F_碰撞2時(shí)的應(yīng)力，確定內(nèi)容器是否合格；根據(jù)受力構(gòu)件在F_儲(chǔ)液、F_橫垂1、F_橫垂2、F_縱垂1、F_縱垂2、F_碰撞1、和F_碰撞2時(shí)的應(yīng)力，確定受力構(gòu)件是否合格。