不銹鋼艙化學(xué)品船溫度場(chǎng)及溫度應(yīng)力分析.pdf

1、化學(xué)品船作為一種運(yùn)載危險(xiǎn)液體貨物的特殊船舶，經(jīng)常運(yùn)輸一些對(duì)人體或環(huán)境有害的液體或氣體，這些物質(zhì)在運(yùn)輸途中一般需要保持一定的特殊存貯環(huán)境，例如運(yùn)輸瀝青、木餾油、硫磺等化學(xué)物質(zhì)時(shí)，通常需要持續(xù)加熱并使其維持在高溫狀態(tài)(90℃-250℃)，以防止貨物凝固。這就要求化學(xué)品船能夠經(jīng)受住長(zhǎng)時(shí)間高熱源作用下引起的溫度應(yīng)力，保證船體結(jié)構(gòu)不發(fā)生屈服或開裂破損等問(wèn)題。因此對(duì)化學(xué)品船進(jìn)行專門的溫度場(chǎng)及溫度應(yīng)力分析，確保其符合強(qiáng)度要求，對(duì)保證其在運(yùn)輸過(guò)程中的安

2、全具有重要意義和價(jià)值。 本文首先介紹了化學(xué)品船溫度應(yīng)力分析的研究背景及意義，回顧了國(guó)內(nèi)外對(duì)此問(wèn)題的研究現(xiàn)狀。然后對(duì)溫度場(chǎng)及溫度應(yīng)力問(wèn)題的基本概念和計(jì)算原理進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹，并詳細(xì)推導(dǎo)了溫度應(yīng)力分析的有限元計(jì)算方法。文中還介紹了利用有限元方法計(jì)算裝載高溫液貨時(shí)的化學(xué)品船貨艙溫度場(chǎng)及溫度應(yīng)力分析過(guò)程及要點(diǎn)和ANSYS有限元軟件的應(yīng)用。最后結(jié)合“‘十五’國(guó)家高技術(shù)船舶項(xiàng)目計(jì)劃：船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究”的子課題，重點(diǎn)對(duì)實(shí)際化學(xué)品船算例進(jìn)行

3、了求解分析。分析過(guò)程是以某公司建造的46000DWT化學(xué)品船為模型，利用大型通用有限元分析軟件ANSYS對(duì)其進(jìn)行不同溫度場(chǎng)下的熱應(yīng)，力分析計(jì)算。研究了因不銹鋼液貨艙內(nèi)裝載的貨物和相鄰液貨艙內(nèi)裝載的貨物溫度不同，而產(chǎn)生不均勻的溫度場(chǎng)，以及由不均勻溫度場(chǎng)引起的船體結(jié)構(gòu)內(nèi)部熱應(yīng)力分布及變化狀況，探討由此引起的船體局部強(qiáng)度。通過(guò)研究給出了船體結(jié)構(gòu)所能承受的熱載荷極限值，得出以下主要結(jié)論：(1)溫度較高的地方，溫度應(yīng)力也較大，并且與總縱彎曲應(yīng)力達(dá)