黄国良,郑坤,牛志刚,孙冰,奉宁琛

(1.中海油能源发展股份有限公司 采油服务分公司，天津 300452;2.大连理工大学 船舶工程学院，辽宁 大连 116023)

C型液货舱广泛应用在中小型LNG运输船、加注船等船舶上。在这些布置型船舶的前期方案设计中，C型液货舱的设计往往主导着后续的主尺度设计和总布置设计，是整个设计过程的核心。C型液货舱设计的优劣也通常决定着船舶整体性能的优劣。IMO发布的《国际散装运输液化气体船舶构造和设备规则》[1](以下简称《IGC》规则)中对C型液货舱的设计和计算有详细的介绍。

相关研究[2-5]仅将有关计算规范与C型液货舱进行了简单的对应，无法高效地进行C型液货舱设计。为此，提出一种基于IGC规则的C型液货舱参数化设计方法，将C型液货舱的几何结构特征描述成数学函数，通过改变特征参数进行参数化设计，由此可得到容量和结构承载能力满足要求，重量最轻的方案。

1 C型液货舱设计

1.1 C型液货舱参数化设计

要进行C型舱的尺寸设计，必须先确定货舱体积和几何尺寸之间的关系，并求出相应的数学表达式。下面分别讨论3种液货舱的货舱体积和几何尺寸之间的关系。

如图1、2所示，单体型体积Vd和双体型体积Vs为

图1 单体型液货舱

(1)

(2)

式中：R为球形封头半径，m；L为筒体长度，m；D为双筒体中心距，m。

图2 双体型液货舱

如图3所示，3体型液货舱几何特点较为复杂，需分别考虑筒体部分和封头部分。

图3 3体型液货舱

筒体部分的体积表达式Vcy为

(3)

两端封头部分拼接后，可以看成是由3个球体组成，相交部分见图4，分为球体两两相交的部分(浅色)和3个球体相交的部分(深色)。……