基于實驗的LNG液艙晃蕩沖擊荷載特征分析研究.pdf

1、浮式液化天然氣生產裝備（FLNG）/液態(tài)天然氣船（LNG Ship）是海洋工程油氣開發(fā)領域重點發(fā)展的關鍵裝備，在未來的海洋LNG(-163℃)開采以及全球范圍運輸中都扮演著重要的角色。而GTT薄膜型儲液艙作為LNG的存儲設備，是FLNG/LNG船不可或缺的關鍵組成部分之一。但是，當開采過程中LNG處于部分裝載時，晃蕩問題成為液艙設計重要的考慮因素。
　　目前對于大型儲液艙晃蕩問題的研究主要依托室內模型晃蕩實驗方法。本文充分調研國內

2、外基于Froude相似準則的晃蕩實驗方法和沖擊荷載比尺效應研究，以及晃蕩荷載非線性特征的頻域分析與預測方法?？紤]現有工作的不足之處，首先，建立了室內模型晃蕩實驗體系，并基于三個不同比尺的GTT模型儲液艙開展比尺效應實驗研究。通過采用Froude相似準則將所測沖擊峰值進行還原，并作超越概率統(tǒng)計分析和三參數Weibull分布擬合。結果表明采用Froude相似準則將模型結果還原到原型是一種保守的方法，同時，氣液密度比是影響比尺效應的重要因素，

3、并提出比尺效應的量化方法和補償措施。
　　考慮晃蕩荷載時間歷程的強非線性特征，基于大比尺儲液艙模型實驗結果，引入希爾伯特-黃變換（HHT）-經驗模態(tài)分解(EMD)方法對晃蕩壓力時程曲線進行頻域分析，剖析荷載信號的特征尺度和瞬時頻率信息。結果表明，晃蕩壓力時程高階分量代表著高頻噪聲部分，中高階分量為晃蕩荷載的主要能量組成，而低階分量為液面的晃動趨勢;并在此基礎上重新過濾得到了去除噪聲的晃蕩壓力時程。最后，本文引入自回歸移動平均過程模