摘 要

目前，随着环保法规的日益严苛，LNG液化天然气作为一种清洁燃料开始在船舶上应用，而要将LNG作为船舶燃料，首先要解决的是LNG的安全储运问题。LNG一般储存在专用的储罐当中，储罐的合理设计直接关系到船舶的稳定性和安全性。相比于其他压力容器，LNG储罐对隔热性能，安全性能有着更高的要求，而且LNG储罐几何形状边界条件复杂，还会受到惯性力载荷的作用，其结构强度需要进行评估。因此，本文通过阅读各方面与LNG储罐相关的参考文献，对国内船用LNG储罐这一国内刚起步的领域进行了探索性的研究，主要研究内容包括：

（1）船用LNG储罐的结构设计

指出了船用LNG储罐的特殊要求，并以某15m³的LNG储罐为原型，按照规范设计了内容器、外容器、内支撑结构以及绝热结构，给出了船用LNG储罐设计的一般方法。

（2）船用LNG储罐的强度分析

以船用LNG储罐的必要性为出发点，从模型建立、模型简化、网格划分、单元选择、施加约束到求解分析，给出了LNG储罐的有限元分析一般流程；并采用中国船级社（CCS）的定值加速度标准对15m³原型储罐进行了应力评估，得到了较为理想的结果。

（3）船用LNG储罐的疲劳分析

以LNG储罐进行疲劳分析的必要性为出发点，首先介绍了疲劳破坏的相关知识，以及疲劳设计的一般方法，然后以《天然气燃料动力船舶规范》的相关规定为依据，详细阐述了LNG储罐进行疲劳设计分析的一般流程，并对原型15m³储罐进行了疲劳分析，得出了较为理想的结果。

关键词：LNG储罐；结构设计；强度分析；疲劳分析；有限元法

Abstract

At present, with the increasingly stringent environmental regulations, LNG liquefied natural gas as a clean fuel began to apply in the ship, and to LNG as a ship fuel, the first thing to solve is the safe storage and transportation of LNG. LNG is generally stored in a dedicated tank, and the rational design of the tank is directly related to the stability and safety of the ship. Compared with other pressure vessels, LNG storage tanks have higher requirements for thermal insulation and safety performance, and LNG tank geometry boundary conditions are complex, but also by the inertial force load, the structural strength needs to be assessed. Based on these, this paper references to lots of articles about LNG tanks, and accomplished some exploratory research on this just-started area in China, it contains：

（1）Structure design of marine LNG tank

Point out some special requirements of marine LNG tank，and, based on a 15m³ prototype tank to design the structure of internal containers ,external containers, supporting structure and thermal insulation structure according to some regulation，aimed at giving a general process of the structure design of LNG tank.

（2）Strength analysis of marine LNG tank

Start from the necessity of strength analysis of marine LNG tank，put forwards the general FEM analysis of marine LNG tank strength in details from establishing model ,simplifying model ,meshing，element choosing，impose constraints to solving ,and analyze the prototype with the regulations by CCS （China Classification Society）, some ideal results are obtained.

（3）Fatigue analysis of marine LNG tank

Start from the necessity of fatigue analysis of marine LNG tank，first introduces some knowledge of fatigue destruction，and general method of fatigue design，then describe the general process of fatigue analysis in details ，and analyze the prototype for example，some ideal results are obtained.

Key Words： LNG tank；Structure design；Strength analysis；Fatigue analysis；The finite element method

目录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.2.1 LNG动力船舶发展状况 1

1.2.2 船用LNG储罐发展现状 2

1.3本文的主要研究内容 2

第2章 LNG储罐的结构设计 3

2.1船用LNG储罐的特殊要求 3

2.2船用LNG储罐结构设计的一般流程 3

2.3内容器结构设计 4