1.1研究背景

LNG船用运输开始于1959年2月，当时的“甲烷先锋号”装载有2000tLNG货物，横渡大西洋抵达英国[1]。此次航行运输的成功，证实了海上长途运输LNG货物的现实意义，自此开创了船舶LNG运输技术的发展。时至今日，LNG运输船的发展在规模和技术上都有了长足的累积，特别是美国、日本和韩国等发达国家在相关领域已处于领先地位。

近几年，随着我国经济的长足发展，我国对环境问题也愈发重视，也正逐步调整、优化能源结构。天然气作为一种清洁能源，势必在我国未来的能源结构组成中占据重要比例。因此，在天然气需求日益增加的大环境下，LNG船用储罐作为LNG技术的重要成果，是改善运输过程安全性和竞技性的基础。而我国在船用LNG储罐领域的研究仍处于起步阶段，所以针对船用LNG储罐技术开展理论探讨和实践研究刻不容缓。

1.2研究目的及意义

在我国，LNG储罐在陆上运输领域的发展已经相对成熟，但仍然缺乏在船用领域的经验。此外，船用LNG储罐的使用环境是水上航行过程，因此需要针对船舶设计和运行工况做出额外的调整，现有的陆上LNG储罐技术也不能直接应用于船用设计。

目前，有关船用LNG储罐的研究较少，主要研究还是静态工况。但在实际航行运输过程中，受启动、制动和转弯的影响，以及存在加速度的交变变化，支承处的罐体强度带来较大影响。低温LNG储罐往往采用内外双层真空绝热结构，其几何结构的特殊性与边界条件的复杂性，使理论计算储罐罐体关键部位的应力分布具有一定难度。针对以上情况，有限元分析的发展有助于帮助解决这些问题。

在恶劣的海况下，激烈晃荡会对罐体产生很大冲击力，对船体的连接结构造成冲击影响。在航行过程中，罐体内的燃料液体不断减少，在一定范围内会使晃荡现象更加严重。为缓解激烈晃荡的影响，可以设置防波板。对于防波板，需要确定其方向、间距、隔挡面积等基本参数，就要使用流固体耦合的计算工具。