﻿ A型LNG船的支座设计及安装位置优化
 舰船科学技术  2018, Vol. 40 Issue (12): 27-32 PDF
A型LNG船的支座设计及安装位置优化

Support design of A-type LNG ship and optimization of installation position
WANG Qing-feng, DAI Shu-xian, MIU Zhi-gang
Jiangsu University of Science and Technology, School of Naval Architecture and Ocean Engineering, Zhenjiang 212003, China
Abstract: Different from conventional ship, independent rhombic tank of A-type LNG ship is effectively connected with the hull by the support system. In this paper, there are 5 types of structural forms of supports and chocks are introduced in detail. According to ABS rules, in this paper, it uses Ansys software to analyze three cabin of the hull,simulating stiffness of laminated wood with spring element, comparing and analysizing force acting on five supports under more dangerous load cases, and optimizing the installation position, which provide a reference for similar support system of A-type LNG ship.
Key words: A-type LNG ship     supports and chocks     Ansys software     spring element     optimize the installation position
0 引　言

1 支座设计结构形式及安装初始位置 1.1 支座初始安装位置

A型液货舱作为独立结构体，不构成船体结构的一部分，而是由支撑系统限制罐体运动。罐底安装防纵摇支座、防横摇支座和滑动支座，罐顶支座安装防横摇支座和止浮支座。在罐顶甲板气室开口处不设置支座，罐顶也不布置防纵摇支座，因为不同于横摇，纵摇的角度一般很小，罐体对两侧的纵舱壁接触可能性为0。支座位置应处于船舶的强框架肋位[2]，再综合考虑分舱及布置等因素，本文支撑系统的初始布置如图1所示。

 图 1 支座安装初始位置 Fig. 1 Initial installation position of supports and chocks
1.2 支座结构简介

 图 2 各支座结构示意图 Fig. 2 Diagrammatic sketch of each support structure
2 三舱段总体分析 2.1 三舱段分析

2.2 支撑系统的模拟

 $\frac{1}{k} = \frac{{{H_1}}}{{{E_1}{A_1}}} + \frac{{{H_2}}}{{{E_2}{A_2}}} + \frac{{{H_3}}}{{{E_3}{A_3}}}{\text{。}}$ (1)

2.3 边界条件

3 载荷及组合工况

3.1 液货罐体、船体自重

3.2 船体梁弯矩

3.3 液货载荷

3.4 船体舷外压力

3.5 组合工况

3.6 层压木各项应力计算

4 45 000 m3 A型罐LNG船的相关参数计算 4.1 相关计算参数

4.2 结构模型 4.2.1 层压木相关参数计算

4.2.2 有限元模型

 图 4 支座弹簧细节图 Fig. 4 Detail diagram of springs
4.3 计算结果 4.3.1 各支座垂向受力图
 图 8 防横摇支座横向受力折线图 Fig. 8 Line chart of transverse force acting on anti-roll supports

 图 5 罐底第1，2，4，5行支座垂向受力折线图 Fig. 5 Vertical force on 1，2，4，5 row of supports at bottom of tank

 图 6 罐底中线面支座的垂向受力图 Fig. 6 Vertical force of supports at the center line of tank bottom

 图 7 止浮支座垂向受力折线图 Fig. 7 Line chart of vertical force acting on anti-float supports
4.3.2 防横摇支座横向及防纵摇纵向受力图
 图 9 防纵摇纵向受力折线图 Fig. 9 Line chart of longitudinal force acting on anti-pitch supports
4.3.3 支座各项应力校核

 图 10 支座受力前后对比
5 结　语

1）船体梁弯矩是中拱还是中垂，对不同位置的支座垂向受力影响很大。船体在中垂状态下，罐底沿罐长方向的两端滑动支座垂向受力远大于中间其他肋位的支座。船体在中拱状态下，罐底中间肋位的防纵摇支座垂向受力远大于其他肋位的支座。

2）无论罐底还是罐顶，在罐中及靠近罐首尾的肋位附近，支座各向受力在不同工况下一般受力都很大，应重点注意，为后续的支座金属结构件的优化奠定了基础。

3）当某一支座受力超出许用应力值时，在临近肋位增设支座数量，可以削弱原两侧支座受力，但对其他肋位处的支座受力无明显影响。说明本文的支座安装位置优化方案可行。

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