基于热流固耦合的LNG三层壁储罐内罐壁的力学特性分析

目的基于热流固耦合分析LNG三层壁储罐在运行基准地震作用下,其内罐结构的受力和形变问题。方法首先,对LNG三层壁全容罐的初始数据与内罐壁厚度进行设计;其次,分析储罐传热问题,并对外罐与中罐之间的保冷结构进行布置,利用ANSYS APDL对内罐壁进行温度场仿真;再次,对储罐动力学以及流固耦合问题进行分析,根据地震反应谱设计出特定的运行基准地震(OBE)反应谱,并对储罐模型进行质点简化计算和模态分析;最后,利用ANSYS软件将静载荷分析、热分析和响应谱分析使用SRSS组合,进行工况组合分析。结果水平OBE作用造成内罐的最大位移为7.83 mm;法向应力的最大值为31.310 MPa;竖向OBE作用造成内罐的最大位移为6.42 mm;法向应力的最大值为13.576 MPa。结论在考虑热流固耦合的基础上得到的水平OBE作用应力最大处位于垂直于地震作用方向上的主容器两侧下部并平行于地震方向两侧的锚固带处;竖向OBE作用应力最大处位于穹顶和外罐壁交接处,以及罐壁底部的环形空间。

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本文档关键词:热流,耦合,力学,特性,分析