ANSYS软件在LNG储罐有限元分析中的应用

第1章 ANSYS软件综述

1.1 ANSYS软件简介

1.2 ANSYS软件的模块与功能

1.2.1 结构仿真系列软件

1.2.2 流体仿真系列软件

1.2.3 协同仿真与仿真工程管理

1.3 ANSYS Meclaanical软件功能与工程应用

1.3.1 ANSYS Mechanical高级结构力学分析功能介绍

1.3.2 ANSYS Mechanical软件在土木工程上的应用

第2章 LNG储罐介绍及仿真研究现状

2.1 LNG储罐分类

2.1.1 按容量分类

2.1.2 按绝热方式分类

2.1.3 按形状分类

2.1.4 按安装位置分类

2.1.5 按包容性分类

2.1.6 按承压大小分类

2.2 LNG大型储罐介绍

2.2.1 单容罐

2.2.2 双容罐

2.2.3 全容罐

2.2.4 薄膜罐

2.3 大型LNG储罐的仿真研究现状

2.3.1 LNG储罐静力分析研究现状

2.3.2 LNG储罐动力分析研究现状

第3章 LNG储罐有限元建模

3.1 LNG储罐有限元建模技术概述

3.1.1 ANSYS有限元建模概述

3.1.2 单元类型与技术描述

3.2 储罐钢筋混凝土结构建模

3.2.1 预应力钢筋混凝土外罐墙体建模实例

3.2.2 钢筋混凝土承台建模实例

3.2.3 钢筋混凝土外罐顶建模实例

3.3 钢结构建模

3.3.1 内罐建模实例

3.3.2 穹顶钢梁框架和顶面板建模实例

3.3.3 吊顶系统建模实例

3.4 绝热保温系统建模

3.4.1 罐壁绝热保温系统结构建模实例

3.4.2 罐底绝热保温系统结构建模实例

3.5 罐内液体模拟

3.5.1 罐内液体的模拟方法

3.5.2 液固耦合建模实例

3.6 桩群基础及桩土相互作用建模

3.6.1 桩土相互作用数值模拟方法

3.6.2 桩土相互作用简化建模实例

3.7 LNG储罐整体模型装配

3.7.1 ANSYS网格装配技术

3.7.2 储罐各部分的装配关系及装配实例

第4章 LNG储罐线性静力分析

4.1 线性静力分析概述

4.1.1 线性静力分析基本概念

4.1.2 线性静力分析的求解步骤

4.2 储罐静力分析载荷描述及施加方法

4.2.1 永久载荷

4.2.2 可变载荷

4.3 静力分析实例

第5章 LNG储罐线性动力分析

5.1 线性动力分析概述

5.2 模态分析

5.2.1 模态分析的概念与应用

5.2.2 模态分析方法

5.2.3 模态分析基本过程

5.2.4 储罐模态分析实例

5.3 响应谱分析

5.3.1 响应谱分析的概念与应用

5.3.2 响应谱分析方法

5.3.3 单点响应谱分析基本过程

5.3.4 储罐响应谱载荷的确定方法

5.3.5 储罐响应谱分析实例

5.4 瞬态动力分析

5.4.1 瞬态动力分析的概念与应用

5.4.2 瞬态动力分析方法

5.4.3 完全法瞬态动力分析基本过程

5.4.4 储罐爆炸及冲击载荷分析实例

第6章 LNG储罐热分析

6.1 热分析简介

6.2 热分析方法与过程

6.3 稳态热分析

6.4 瞬态热分析

6.5 热辐射分析

6.6 储罐热分析实例

6.6.1 正常及泄漏情况下的温度分析模型及温度载荷计算

6.6.2 基于ISO标准建立火灾过程温度场分析模型及火灾温度分布

6.6.3 临罐燃烧热辐射模拟火灾过程温度场分布

第7章 储罐载荷组合

7.1 ANSYS载荷组合方法

7.2 储罐载荷组合工况

7.2.1 SLS载荷组合

7.2.2 ULS载荷组合

7.3 储罐载荷组合的结果分析及强度验算

7.3.1 SLS状态各个工况计算结果及强度验算

7.3.2 ULS状态各个工况计算结果及强度验算

第8章 储罐局部结构分析

8.1 ANSYS子模型分析方法

8.2 储罐施工门洞结构强度分析实例

8.2.1 模型信息

8.2.2 施工工况1的门洞局部模型计算结果

8.2.3 施工工况2的门洞局部模型计算结果

8.2.4 施工工况3的门洞局部模型计算结果

8.3 储罐穹顶泵筒套管结构强度分析

8.3.1 模型信息

8.3.2 泵筒正常运行工况的载荷和计算结果

8.3.3 泵筒SSE地震工况的计算结果

8.3.4 泵筒在组合工况下计算结果及强度评价

参考文献

《ANSYS软件在LNG储罐有限元分析中的应用》是关于大型有限元软件ANSYS在LNG储罐有限元分析计算中的实际案例分析集。以国内某已建的16万立方米LNG储罐为例，全书详细讲解了ANSYS软件在LNG储罐有限元分析中的使用方法与使用技巧，工程实例丰富、讲解详尽，内容安排循序渐进、深入浅出。　　《ANSYS软件在LNG储罐有限元分析中的应用》共包括8章。第1章重点介绍了ANSYS软件的发展变化、软件功能模块及土木工程应用。第2章重点介绍了LNG储罐的分类及大型LNG储罐的仿真研究现状。第3章详细介绍了LNG储罐有限元建模的技巧和方法，并进行了实例讲解。第4章和第5章分别介绍了LNG储罐的线性静力分析及线性动力分析，不但详细讲解了分析技巧，也进行了实例分析的讲解。　　第6章进行了LNG储罐的热分析计算讲解。第7章重点介绍了LNG储罐载荷组合方法及各种工况下的计算结果分析校核。第8章讲解了LNG储罐的局部结构分析，包括施工门洞和泵筒套管的分析实例的讲解。全书根据LNG储罐的实际工程应用而提供相应的实例讲解，并对LNG储罐进行了相关的结果评价研究，这样能更好地帮助读者理解仿真分析计算的意义，并迅速应用到工程和科研的实践中去。　　《ANSYS软件在LNG储罐有限元分析中的应用》特别适合于从事LNG储罐相关研究工作的学者及工程技术人员阅读，也可作为利用ANSYS软件进行LNG储罐计算分析的参考教材。【作者简介】张超，1981年出生，天津大学博士，高级工程师，供职于中海石油气电集团有限责任公司。曾全程参与中国首个完全由国内企业自主引进、实施的LNG项目一一福建LNG项目储罐工程的建设，长期从事LNG储罐技术研究，带领团队完成国内首个自主设计LNG储罐的核心设计工作，对各种规模和各种型式的储罐技术均有深入研究。