第1章 ANSYS软件综述 1
1.1 ANSYS软件简介 1
1.2 ANSYS软件的模块与功能 2
1.2.1 结构仿真系列软件 2
1.2.2 流体仿真系列软件 11
1.2.3 协同仿真与仿真工程管理 13
1.3 ANSYS Mechanical软件功能与工程应用 14
1.3.1 ANSYS Mechanical高级结构力学分析功能介绍 14
1.3.2 ANSYS Mechanical软件在土木工程上的应用 17
第2章 LNG储罐介绍及仿真研究现状 19
2.1 LNG储罐分类 19
2.1.1 按容量分类 19
2.1.2 按绝热方式分类 20
2.1.3 按形状分类 20
2.1.4 按安装位置分类 20
2.1.5 按包容性分类 21
2.1.6 按承压大小分类 22
2.2 LNG大型储罐介绍 22
2.2.1 单容罐 22
2.2.2 双容罐 23
2.2.3 全容罐 23
2.2.4 薄膜罐 24
2.3 大型LNG储罐的仿真研究现状 25
2.3.1 LNG储罐静力分析研究现状 25
2.3.2 LNG储罐动力分析研究现状 26
第3章 LNG储罐有限元建模 28
3.1 LNG储罐有限元建模技术概述 28
3.1.1 ANSYS有限元建模概述 28
3.1.2 单元类型与技术描述 34
3.2 储罐钢筋混凝土结构建模 42
3.2.1 预应力钢筋混凝土外罐墙体建模实例 42
3.2.2 钢筋混凝土承台建模实例 44
3.2.3 钢筋混凝土外罐顶建模实例 44
3.3 钢结构建模 47
3.3.1 内罐建模实例 47
3.3.2 穹顶钢梁框架和顶面板建模实例 48
3.3.3 吊顶系统建模实例 49
3.4 绝热保温系统建模 50
3.4.1 罐壁绝热保温系统结构建模实例 50
3.4.2 罐底绝热保温系统结构建模实例 51
3.5 罐内液体模拟 53
3.5.1 罐内液体的模拟方法 53
3.5.2 液固耦合建模实例 54
3.6 桩群基础及桩土相互作用建模 54
3.6.1 桩土相互作用数值模拟方法 54
3.6.2 桩土相互作用简化建模实例 56
3.7 LNG储罐整体模型装配 59
3.7.1 ANSYS网格装配技术 59
3.7.2 储罐各部分的装配关系及装配实例 64
第4章 LNG储罐线性静力分析 68
4.1 线性静力分析概述 68
4.1.1 线性静力分析基本概念 68
4.1.2 线性静力分析的求解步骤 69
4.2 储罐静力分析载荷描述及施加方法 70
4.2.1 永久载荷 70
4.2.2 可变载荷 70
4.3 静力分析实例 73
第5章 LNG储罐线性动力分析 84
5.1 线性动力分析概述 84
5.2 模态分析 84
5.2.1 模态分析的概念与应用 84
5.2.2 模态分析方法 85
5.2.3 模态分析基本过程 85
5.2.4 储罐模态分析实例 86
5.3 响应谱分析 89
5.3.1 响应谱分析的概念与应用 89
5.3.2 响应谱分析方法 90
5.3.3 单点响应谱分析基本过程 90
5.3.4 储罐响应谱载荷的确定方法 91
5.3.5 储罐响应谱分析实例 95
5.4 瞬态动力分析 107
5.4.1 瞬态动力分析的概念与应用 107
5.4.2 瞬态动力分析方法 108
5.4.3 完全法瞬态动力分析基本过程 109
5.4.4 储罐爆炸及冲击载荷分析实例 111
第6章 LNG储罐热分析 118
6.1 热分析简介 118
6.2 热分析方法与过程 118
6.3 稳态热分析 118
6.4 瞬态热分析 120
6.5 热辐射分析 121
6.6 储罐热分析实例 121
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 121
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 130
6.6.3 临罐燃烧热辐射模拟火灾过程温度场分布 133
第7章 储罐载荷组合 138
7.1 ANSYS载荷组合方法 138
7.2 储罐载荷组合工况 139
7.2.1 SLS载荷组合 139
7.2.2 ULS载荷组合 141
7.3 储罐载荷组合的结果分析及强度验算 143
7.3.1 SLS状态各个工况计算结果及强度验算 143
7.3.2 ULS状态各个工况计算结果及强度验算 173
第8章 储罐局部结构分析 205
8.1 ANSYS子模型分析方法 205
8.2 储罐施工门洞结构强度分析实例 209
8.2.1 模型信息 209
8.2.2 施工工况1的门洞局部模型计算结果 210
8.2.3 施工工况2的门洞局部模型计算结果 212
8.2.4 施工工况3的门洞局部模型计算结果 215
8.3 储罐穹顶泵筒套管结构强度分析 219
8.3.1 模型信息 219
8.3.2 泵筒正常运行工况的载荷和计算结果 220
8.3.3 泵筒SSE地震工况的计算结果 222
8.3.4 泵筒在组合工况下计算结果及强度评价 228
参考文献 231