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薄膜型LNG液舱晃荡模型试验方法研究
1
作者
陆志妹
《船舶》
2025年第1期78-87,共10页
晃荡是薄膜型液化天然气(liquefied natural gas,LNG)液舱不可避免的问题,剧烈晃荡产生的冲击载荷有可能造成液舱内壁结构的疲劳和破坏,从而导致易燃液体的泄漏、火灾甚至爆炸,造成不可估量的损失,因此准确地预报液舱晃荡产生的冲击载荷...
晃荡是薄膜型液化天然气(liquefied natural gas,LNG)液舱不可避免的问题,剧烈晃荡产生的冲击载荷有可能造成液舱内壁结构的疲劳和破坏,从而导致易燃液体的泄漏、火灾甚至爆炸,造成不可估量的损失,因此准确地预报液舱晃荡产生的冲击载荷,对液货舱的安全评估至关重要。该文基于计算流体力学软件对水和LNG这2种介质的液舱晃荡数值进行计算,分析其晃荡冲击载荷,提出由水介质代替LNG介质进行液舱晃荡试验的可行性。针对某薄膜型LNG液舱进行液舱晃荡试验设计,建立完整的液舱晃荡试验系统,开展介质为水的液舱晃荡试验。在六自由度液舱晃荡试验中采用单点压力监测和矩阵块压力监测相结合的方式,探索性地分析液舱内部压力分布以及局部压力特征,为液舱结构设计提供指导。
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关键词
液舱晃荡
数值计算
试验介质
晃荡试验
矩阵块
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职称材料
舱壁结构抑制液体晃荡砰击的试验研究
2
作者
申利敏
卫志军
+2 位作者
陆志妹
季顺迎
张大勇
《船舶力学》
北大核心
2025年第1期31-40,共10页
液体晃荡砰击载荷是液化天然气(LNG)运载装备液舱结构设计的关键载荷之一。液体晃荡砰击载荷过大时,会导致液舱结构产生局部破坏,进而导致液舱内液体泄露,甚至船体倾覆。基于前期数值结果,本文设计了梯形体和正方体两种壁面结构,开展了...
液体晃荡砰击载荷是液化天然气(LNG)运载装备液舱结构设计的关键载荷之一。液体晃荡砰击载荷过大时,会导致液舱结构产生局部破坏,进而导致液舱内液体泄露,甚至船体倾覆。基于前期数值结果,本文设计了梯形体和正方体两种壁面结构,开展了不同壁面结构下的液体晃荡砰击试验。针对自由液面演化过程以及液体晃荡砰击载荷分布特性,结合统计分析方法,定性和定量地分析了壁面结构对液体晃荡砰击的抑制效果。研究结果表明,壁面结构的存在改变了液体晃荡砰击过程中的流场分布,使砰击由液体直接砰击改变为裹气液体的间接砰击。裹气液体晃荡砰击过程中产生了大量气液混合物和气泡,从而有效地降低了砰击载荷,并且正方体结构抑制砰击载荷的效果优于梯形体结构。
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关键词
液体晃荡
防晃结构
砰击载荷
试验研究
统计分析
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职称材料
船舶液舱晃荡研究进展
被引量:
12
3
作者
陆志妹
范佘明
《上海造船》
2010年第2期14-16,30,共4页
全面综述了液舱晃荡的工程背景和国内外船舶液舱晃荡的研究方法及发展动向。概述了基于VOF法、Level-set法、SPH法、ALE法的液舱晃荡研究进展,以及每种方法的优缺点。最后介绍了国内外用于晃荡研究的实验装置。
关键词
液舱晃荡
共同结构规范(CSR)
油船
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职称材料
基于OpenFOAM的船舶与液舱流体晃荡在波浪中时域耦合运动的数值模拟
被引量:
24
4
作者
李裕龙
朱仁传
+2 位作者
缪国平
范菊
陆志妹
《船舶力学》
EI
北大核心
2012年第7期750-758,共9页
波浪中载液船舶运动激励舱内液体的晃荡,舱内液体晃荡产生的冲击力同时作用在舱壁上,进而影响船舶的运动姿态。波浪中船体水动力和时延函数是在势流理论范畴下采用切片法和脉冲响应函数方法计算获得的,液舱内液体非线性晃荡是基于粘性...
波浪中载液船舶运动激励舱内液体的晃荡,舱内液体晃荡产生的冲击力同时作用在舱壁上,进而影响船舶的运动姿态。波浪中船体水动力和时延函数是在势流理论范畴下采用切片法和脉冲响应函数方法计算获得的,液舱内液体非线性晃荡是基于粘性流理论实时计算模拟,两者耦合建立了波浪中载液船舶与液舱流体晃荡耦合的运动方程。论文基于开源CFD开发平台OpenFOAM,自主开发实现了船体运动与液舱晃荡的耦合计算程序,并进行了相应的数值模拟计算和验证工作。该方法完整地考虑了波浪、船体和液舱晃荡之间的耦合作用,并结合船体内外流场特点分别采用了势流和粘性流理论,具有较高的计算效率。通过数值模拟计算和模型实验研究表明,数值模拟计算能够清晰显现出液舱晃荡对船体全局运动影响,船体运动计算结果与模型实验结果吻合良好。
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关键词
OPENFOAM
液舱晃荡
脉冲响应函数
运动耦合
时域模拟
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职称材料
船型参数对骑浪/横甩薄弱性衡准影响研究
被引量:
1
5
作者
封培元
陆志妹
+2 位作者
余滋红
杨素军
范佘明
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2017年第z1期135-141,共7页
骑浪/横甩是IMO船舶第二代完整稳性的五种失效模式之一,是一种基于概率的稳性衡准,制定规范的目的是更有效地保障船舶在实海域中的航行安全,确保不发生稳性失效情况.本研究中,以IMO有关成员国提出的最新版骑浪/横甩薄弱性衡准草案为基础...
骑浪/横甩是IMO船舶第二代完整稳性的五种失效模式之一,是一种基于概率的稳性衡准,制定规范的目的是更有效地保障船舶在实海域中的航行安全,确保不发生稳性失效情况.本研究中,以IMO有关成员国提出的最新版骑浪/横甩薄弱性衡准草案为基础,基于自主开发的骑浪/横甩薄弱性衡准校核软件,针对围网渔船开展了样船计算和比较分析,研究IMO正在制定的骑浪/横甩薄弱性衡准方法对该类船型的适用情况,分析船型参数对骑浪/横甩薄弱性衡准的影响,为我国参与国际法规制定,提出针对骑浪/横甩薄弱性衡准的提案提供技术支撑和依据.
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关键词
第二代完整稳性
骑浪/横甩
衡准校核软件
样船计算
船型参数
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职称材料
大型集装箱船参数横摇模型试验和数值模拟研究
被引量:
6
6
作者
余滋红
裘明扬
+2 位作者
高杏章
聂军
陆志妹
《船舶》
2009年第1期19-23,共5页
以4 000 TEU集装箱船为研究对象,通过系列自航模型试验,确定其在迎浪规则波中发生参数横摇的限界。试验结果显示:在迎浪规则波中,参数横摇通常发生在波浪遭遇周期为横摇固有周期一半的附近;对应不同遭遇频率时参数横摇的发生,存在一个...
以4 000 TEU集装箱船为研究对象,通过系列自航模型试验,确定其在迎浪规则波中发生参数横摇的限界。试验结果显示:在迎浪规则波中,参数横摇通常发生在波浪遭遇周期为横摇固有周期一半的附近;对应不同遭遇频率时参数横摇的发生,存在一个临界波高;航速的增加和舭龙骨的安装将使参数横摇发生的临界波高增加;当有初始干扰时,参数横摇发生的临界波高较小。而且,数值模拟结果与模型试验结果比较吻合。
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关键词
参数横摇
迎浪规则波
模型试验
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职称材料
题名
薄膜型LNG液舱晃荡模型试验方法研究
1
作者
陆志妹
机构
上海市船舶工程重点实验室
中国船舶及海洋工程设计研究院
出处
《船舶》
2025年第1期78-87,共10页
基金
中国船舶集团有限公司自主科技研发专项(202101ZZ)。
文摘
晃荡是薄膜型液化天然气(liquefied natural gas,LNG)液舱不可避免的问题,剧烈晃荡产生的冲击载荷有可能造成液舱内壁结构的疲劳和破坏,从而导致易燃液体的泄漏、火灾甚至爆炸,造成不可估量的损失,因此准确地预报液舱晃荡产生的冲击载荷,对液货舱的安全评估至关重要。该文基于计算流体力学软件对水和LNG这2种介质的液舱晃荡数值进行计算,分析其晃荡冲击载荷,提出由水介质代替LNG介质进行液舱晃荡试验的可行性。针对某薄膜型LNG液舱进行液舱晃荡试验设计,建立完整的液舱晃荡试验系统,开展介质为水的液舱晃荡试验。在六自由度液舱晃荡试验中采用单点压力监测和矩阵块压力监测相结合的方式,探索性地分析液舱内部压力分布以及局部压力特征,为液舱结构设计提供指导。
关键词
液舱晃荡
数值计算
试验介质
晃荡试验
矩阵块
Keywords
sloshing
numerical calculation
test medium
sloshing model test
clustered sensors
分类号
U661.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
舱壁结构抑制液体晃荡砰击的试验研究
2
作者
申利敏
卫志军
陆志妹
季顺迎
张大勇
机构
大连理工大学运载工程与力学学部
大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室
大连理工大学工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室
上海市船舶工程重点实验室
中国船舶及海洋工程设计研究院
大连理工大学海洋科学与技术学院
出处
《船舶力学》
北大核心
2025年第1期31-40,共10页
基金
海洋工程全国重点实验室(上海交通大学)开放基金资助项目(GKZD010089)
辽宁省联合基金资助项目(2023-MSBA-014)
中央高校基本科研业务费(DUT24MS014)。
文摘
液体晃荡砰击载荷是液化天然气(LNG)运载装备液舱结构设计的关键载荷之一。液体晃荡砰击载荷过大时,会导致液舱结构产生局部破坏,进而导致液舱内液体泄露,甚至船体倾覆。基于前期数值结果,本文设计了梯形体和正方体两种壁面结构,开展了不同壁面结构下的液体晃荡砰击试验。针对自由液面演化过程以及液体晃荡砰击载荷分布特性,结合统计分析方法,定性和定量地分析了壁面结构对液体晃荡砰击的抑制效果。研究结果表明,壁面结构的存在改变了液体晃荡砰击过程中的流场分布,使砰击由液体直接砰击改变为裹气液体的间接砰击。裹气液体晃荡砰击过程中产生了大量气液混合物和气泡,从而有效地降低了砰击载荷,并且正方体结构抑制砰击载荷的效果优于梯形体结构。
关键词
液体晃荡
防晃结构
砰击载荷
试验研究
统计分析
Keywords
liquid sloshing
anti-sloshing structure
impact load
experimental study
statistical analysis
分类号
U661.3 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
船舶液舱晃荡研究进展
被引量:
12
3
作者
陆志妹
范佘明
机构
[
出处
《上海造船》
2010年第2期14-16,30,共4页
文摘
全面综述了液舱晃荡的工程背景和国内外船舶液舱晃荡的研究方法及发展动向。概述了基于VOF法、Level-set法、SPH法、ALE法的液舱晃荡研究进展,以及每种方法的优缺点。最后介绍了国内外用于晃荡研究的实验装置。
关键词
液舱晃荡
共同结构规范(CSR)
油船
Keywords
tank liquid sloshing
common structural rules (CSR)
double hull oil tanker
分类号
U661.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
在线阅读
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职称材料
题名
基于OpenFOAM的船舶与液舱流体晃荡在波浪中时域耦合运动的数值模拟
被引量:
24
4
作者
李裕龙
朱仁传
缪国平
范菊
陆志妹
机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
中国船舶及海洋工程设计研究院
出处
《船舶力学》
EI
北大核心
2012年第7期750-758,共9页
文摘
波浪中载液船舶运动激励舱内液体的晃荡,舱内液体晃荡产生的冲击力同时作用在舱壁上,进而影响船舶的运动姿态。波浪中船体水动力和时延函数是在势流理论范畴下采用切片法和脉冲响应函数方法计算获得的,液舱内液体非线性晃荡是基于粘性流理论实时计算模拟,两者耦合建立了波浪中载液船舶与液舱流体晃荡耦合的运动方程。论文基于开源CFD开发平台OpenFOAM,自主开发实现了船体运动与液舱晃荡的耦合计算程序,并进行了相应的数值模拟计算和验证工作。该方法完整地考虑了波浪、船体和液舱晃荡之间的耦合作用,并结合船体内外流场特点分别采用了势流和粘性流理论,具有较高的计算效率。通过数值模拟计算和模型实验研究表明,数值模拟计算能够清晰显现出液舱晃荡对船体全局运动影响,船体运动计算结果与模型实验结果吻合良好。
关键词
OPENFOAM
液舱晃荡
脉冲响应函数
运动耦合
时域模拟
Keywords
OpenFOAM
tank sloshing
impulse-response function
coupling motion
time domain simulation
分类号
U661.3 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
船型参数对骑浪/横甩薄弱性衡准影响研究
被引量:
1
5
作者
封培元
陆志妹
余滋红
杨素军
范佘明
机构
中国船舶工业集团公司第七〇八研究所
出处
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2017年第z1期135-141,共7页
基金
国家自然科学基金,工信部高技术船舶科研项目,装备预研项目
文摘
骑浪/横甩是IMO船舶第二代完整稳性的五种失效模式之一,是一种基于概率的稳性衡准,制定规范的目的是更有效地保障船舶在实海域中的航行安全,确保不发生稳性失效情况.本研究中,以IMO有关成员国提出的最新版骑浪/横甩薄弱性衡准草案为基础,基于自主开发的骑浪/横甩薄弱性衡准校核软件,针对围网渔船开展了样船计算和比较分析,研究IMO正在制定的骑浪/横甩薄弱性衡准方法对该类船型的适用情况,分析船型参数对骑浪/横甩薄弱性衡准的影响,为我国参与国际法规制定,提出针对骑浪/横甩薄弱性衡准的提案提供技术支撑和依据.
关键词
第二代完整稳性
骑浪/横甩
衡准校核软件
样船计算
船型参数
Keywords
Second generation intact stability
Surf-riding/broaching
Criteria check software
Sample ship calculations
Ship particulars
分类号
U661.2 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
大型集装箱船参数横摇模型试验和数值模拟研究
被引量:
6
6
作者
余滋红
裘明扬
高杏章
聂军
陆志妹
机构
七○八研究所
出处
《船舶》
2009年第1期19-23,共5页
文摘
以4 000 TEU集装箱船为研究对象,通过系列自航模型试验,确定其在迎浪规则波中发生参数横摇的限界。试验结果显示:在迎浪规则波中,参数横摇通常发生在波浪遭遇周期为横摇固有周期一半的附近;对应不同遭遇频率时参数横摇的发生,存在一个临界波高;航速的增加和舭龙骨的安装将使参数横摇发生的临界波高增加;当有初始干扰时,参数横摇发生的临界波高较小。而且,数值模拟结果与模型试验结果比较吻合。
关键词
参数横摇
迎浪规则波
模型试验
Keywords
parametric rolling
head sea regular wave
model test
分类号
U661.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
薄膜型LNG液舱晃荡模型试验方法研究
陆志妹
《船舶》
2025
0
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职称材料
2
舱壁结构抑制液体晃荡砰击的试验研究
申利敏
卫志军
陆志妹
季顺迎
张大勇
《船舶力学》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
船舶液舱晃荡研究进展
陆志妹
范佘明
《上海造船》
2010
12
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职称材料
4
基于OpenFOAM的船舶与液舱流体晃荡在波浪中时域耦合运动的数值模拟
李裕龙
朱仁传
缪国平
范菊
陆志妹
《船舶力学》
EI
北大核心
2012
24
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职称材料
5
船型参数对骑浪/横甩薄弱性衡准影响研究
封培元
陆志妹
余滋红
杨素军
范佘明
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2017
1
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职称材料
6
大型集装箱船参数横摇模型试验和数值模拟研究
余滋红
裘明扬
高杏章
聂军
陆志妹
《船舶》
2009
6
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职称材料
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