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《計(jì)及彈性支撐效應(yīng)的獨(dú)立液艙晃蕩數(shù)值分析研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、申請(qǐng)上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文計(jì)及彈性支撐效應(yīng)的獨(dú)立液艙晃蕩數(shù)值分析研究專業(yè)：船舶與海洋工程碩士生：劉文夫?qū)煟禾莆挠陆淌谏虾＝煌ù髮W(xué)船舶海洋與建筑工程學(xué)院2015年01月DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterLiquidSloshingAnalysisforIndependentTankwithElasticSupportsCandidate：LiuWenfuSpecialty：NavalArchitectureandOceanEngineeringSuper
2、visor：Prof.TangWenyongSchoolofNavalArchitecture,OceanandCivilEngineeringShanghaiJiaoTongUniversityJan.2015計(jì)及彈性支撐效應(yīng)的獨(dú)立液艙晃蕩數(shù)值分析研究摘要隨著世界經(jīng)濟(jì)對(duì)能源需求量的增長(zhǎng)以及人們對(duì)環(huán)保的重視，液化天然氣(LNG)作為綠色高效能源得到了快速發(fā)展，LNG液艙作為L(zhǎng)NG運(yùn)輸和儲(chǔ)存的裝置也逐步向大型化發(fā)展。獨(dú)立液艙的支撐結(jié)構(gòu)相對(duì)于剛性液艙邊界而言屬于彈性體結(jié)構(gòu)，其晃蕩問(wèn)題是考慮彈性支撐結(jié)構(gòu)作用與液艙內(nèi)流體沖擊作用相互耦合的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。針對(duì)彈性支撐結(jié)構(gòu)
3、作用下液艙晃蕩問(wèn)題，本文在研究中引入基于Hilber-Hughes-Taylor格式的隱式直接積分法求解液艙運(yùn)動(dòng)方程，運(yùn)用VOF法求解流體方程，采用Youngs法進(jìn)行自由表面重構(gòu)，并引入部分單元參數(shù)處理棱形液艙邊界，建立了液艙運(yùn)動(dòng)與流體晃蕩雙向耦合迭代算法。將本文的算法應(yīng)用于具有相同分析原理的調(diào)諧液體阻尼器試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，通過(guò)數(shù)值計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比驗(yàn)證了本文算法處理一般運(yùn)動(dòng)與晃蕩耦合動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的適用性。通過(guò)耦合計(jì)算一般彈性支撐液艙晃蕩問(wèn)題，并與非彈性支撐液艙晃蕩進(jìn)行比較，分析了在不同剛度的彈性支撐結(jié)構(gòu)作用下液艙液體運(yùn)動(dòng)及晃蕩載荷的變化規(guī)律。最后，本文對(duì)某獨(dú)立
4、B型棱形液艙晃蕩進(jìn)行實(shí)船計(jì)算，分析了液艙在低裝載、中等裝載和高裝載情況下液艙晃蕩載荷的特點(diǎn)，得到計(jì)及彈性支撐效應(yīng)的液艙晃蕩載荷會(huì)略大于不計(jì)及彈性支撐效應(yīng)的液艙晃蕩載荷的結(jié)論。本文建立的分析方法為含彈性支撐的獨(dú)立液艙晃蕩載荷預(yù)報(bào)提供了一種快速、有效的分析手段。關(guān)鍵詞：彈性支撐；獨(dú)立液艙；液艙晃蕩；VOF方法LiquidSloshingAnalysisforIndependentTankwithElasticSupportsABSTRACTAsthenaturalgasiswidelyusedasacleanandefficientenergysourcearo
5、undtheworld,theneedforthetransportationandstorageofthegasarises,variousLNGcarriersandoffshorefloatingLNGplantconceptshavearousedwideconcern.Asthesupportsoftheindependenttankbelongtoelasticstructurecomparedwiththerigidboundaryofthetankwall,themotionoftheindependenttankshouldberegard
6、edasadynamicproblemconsideringthecoupledeffectoftheelasticsupportfunctionandtanksloshingloads.Thesloshingcharacteristicsareinvestigatedintheindependenttankwithelasticsupports.A2DcoupledalgorithminvolvingtheHilber-Hughes-TaylorimplicitmethodforthetankmotionandtheVOFmethodforthefluid
7、isproposed.ByappliedintotheexperimentdesignedfortheTLD,thealgorithmisvalidatedtobeapplicabletothecoupledissuebetweentankmotionandliquidsloshing.Byconductingcoupledcalculationandcomparingthenumericalresultswiththoseobtainedbyignoringtheelasticimpact,obviousdifferencesofthetankmotion
8、andliquidsloshingarefoundb
