[发明专利]船用LNG储罐的应力的有限元分析计算方法

权利要求书

1.一种船用LNG储罐的应力的有限元分析计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、对船用LNG储罐的外壳、内容器和受力构件进行三维建模，加载当前LNG储罐的设计参数、以及当前船舶的航行参数；

B、定义当前船舶的外壳承受的大气压力为P_外、内容器介质压力为P_内、内外罐自重为G、LNG液体重量压力为P_静；

定义船舶在航行过程中横向加速的产生的惯性力F_横、船舶在航行过程中纵向加速的产生的惯性力F_纵、船舶在航行过程中垂向加速的产生的惯性力F_垂、船舶在航行过程中纵向的碰撞载荷产生的惯性力F_碰；设定LNG储罐的温差载荷△T；

定义LNG储罐贮液时的载荷工况为F_储液、LNG储罐使用的横垂向载荷工况为F_横垂1、考虑△T时LNG储罐使用的横垂向载荷工况为F_横垂2；

定义LNG储罐正常使用的纵垂向载荷工况为F_纵垂1、考虑△T时LNG储罐使用的纵垂向载荷工况为F_纵垂2；

定义LNG储罐正常使用的碰撞载荷工况为F_碰撞1、考虑△T时LNG储罐使用的碰撞载荷工况为F_碰撞2；

C、采集得到外壳、内容器和受力构件在F_储液时的P_外、P_内、G和P_静；利用有限元分析计算方法FEM，根据内容器的三维模型、△T、加载的设计参数和航行参数、F_储液时的P_外、P_内、G和P_静计算得到内容器在F_储液时的应力；利用FEM，根据外壳的三维模型、△T、加载的设计参数和航行参数、F_储液时的P_外、G和P_静计算得到外壳在F_储液时的应力；利用FEM，根据受力构件的三维模型、△T、加载的设计参数和航行参数、F_储液时的P_外、P_内、G和P_静计算得到受力构件在F_储液时的应力；

采集得到外壳、内容器和受力构件在F_横垂1时的P_外、P_内、G、F_横和F_垂；利用FEM，根据内容器的三维模型、△T、加载的设计参数和航行参数、F_横垂1时的P_外、P_内、G、F_横和F_垂计算得到内容器在F_横垂1时的应力；利用FEM，根据外壳的三维模型、△T、加载的设计参数和航行参数、F_横垂1时的P_外、G、F_横和F_垂计算得到外壳在F_横垂1时的应力；利用FEM，根据受力构件的三维模型、△T、加载的设计参数和航行参数、F_横垂1时的P_外、P_内、G、F_横和F_垂计算得到受力构件在F_横垂1时的应力；

采集得到外壳、内容器和受力构件在F_横垂2时的P_外、P_内、G、P_静、F_横和F_垂；利用FEM，根据内容器的三维模型、△T、加载的设计参数和航行参数、F_横垂2时的P_外、P_内、G、P_静、F_横和F_垂计算得到内容器在F_横垂2时的应力；利用FEM，根据外壳的三维模型、△T、加载的设计参数和航行参数、F_横垂2时的P_外、G、P_静、F_横和F_垂计算得到外壳在F_横垂2时的应力；利用FEM，根据受力构件的三维模型、△T、加载的设计参数和航行参数、F_横垂2时的P_外、P_内、G、P_静、F_横和F_垂计算得到受力构件在F_横垂2时的应力；

采集得到外壳、内容器和受力构件在F_纵垂1时的P_外、P_内、G、F_纵和F_垂；利用FEM，根据内容器的三维模型、△T、加载的设计参数和航行参数、F_纵垂1时的P_外、P_内、G、F_纵和F_垂计算得到内容器在F_纵垂1时的应力；利用FEM，根据外壳的三维模型、△T、加载的设计参数和航行参数、F_纵垂1时的P_外、G、F_纵和F_垂计算得到外壳在F_纵垂1时的应力；利用FEM，根据受力构件的三维模型、△T、加载的设计参数和航行参数、F_纵垂1时的P_外、P_内、G、F_纵和F_垂计算得到受力构件在F_纵垂1时的应力；

采集得到外壳、内容器和受力构件在F_纵垂2时的P_外、P_内、G、P_静、F_纵和F_垂；利用FEM，根据内容器的三维模型、△T、加载的设计参数和航行参数、F_纵垂2时的P_外、P_内、G、P_静、F_纵和F_垂计算得到内容器在F_纵垂2时的应力；利用FEM，根据外壳的三维模型、△T、加载的设计参数和航行参数、F_纵垂2时的P_外、G、P_静、F_纵和F_垂计算得到外壳在F_纵垂2时的应力；利用FEM，根据受力构件的三维模型、△T、加载的设计参数和航行参数、F_纵垂2时的P_外、P_内、G、P_静、F_纵和F_垂计算得到受力构件在F_纵垂2时的应力；

采集得到外壳、内容器和受力构件在F_碰撞1时的P_外、P_内、G和F_碰；利用FEM，根据内容器的三维模型、△T、加载的设计参数和航行参数、F_碰撞1时的P_外、P_内、G和F_碰计算得到内容器在F_碰撞1时的应力；利用FEM，根据外壳的三维模型、△T、加载的设计参数和航行参数、F_碰撞1时的P_外、G和F_碰计算得到外壳在F_碰撞1时的应力；利用FEM，根据受力构件的三维模型、△T、加载的设计参数和航行参数、F_碰撞1时的P_外、P_内、G和F_碰计算得到受力构件在F_碰撞1时的应力；

采集得到外壳、内容器和受力构件在F_碰撞2时的P_外、P_内、G、P_静和F_碰；利用FEM，根据内容器的三维模型、△T、加载的设计参数和航行参数、F_碰撞2时的P_外、P_内、G、P_静和F_碰计算得到内容器在F_碰撞2时的应力；利用FEM，根据外壳的三维模型、△T、加载的设计参数和航行参数、F_碰撞2时的P_外、G、P_静和F_碰计算得到外壳在F_碰撞2时的应力；利用FEM，根据受力构件的三维模型、△T、加载的设计参数和航行参数、F_碰撞2时的P_外、P_内、G、P_静和F_碰计算得到受力构件在F_碰撞2时的应力；

D、根据外壳在F_储液、F_横垂1、F_横垂2、F_纵垂1、F_纵垂2、F_碰撞1、和F_碰撞2时的应力，确定外壳是否合格；根据内容器在F_储液、F_横垂1、F_横垂2、F_纵垂1、F_纵垂2、F_碰撞1、和F_碰撞2时的应力，确定内容器是否合格；根据受力构件在F_储液、F_横垂1、F_横垂2、F_纵垂1、F_纵垂2、F_碰撞1、和F_碰撞2时的应力，确定受力构件是否合格。