نظرًا للاحتياجات الملحة للنقل العابر للمحيطات للهيدروجين السائل على نطاق واسع، تركز هذه الورقة على دراسة خزانات كروية لهيدروجين سائل على متن سفينة من نوع MOSS بسعة 8000 متر مكعب، وتنفذ تحليلاً متكاملاً متعدد الحقول الفيزيائية للحرارة-الهيكل وظيفيًا في منطقة درجات حرارة الهيدروجين السائل، بالإضافة إلى تقييم سلامة الهيكل. تم بناء نموذج ثلاثي الأبعاد باستخدام العناصر المحدودة يشمل طلاء عازل مركب من "الكرات الزجاجية المجوفة (HGM) + الحصيرة المرنة" ومكونات دعم مركبة، وبناءً على لوائح المنظمة البحرية الدولية (IMO)، تم محاكاة ثلاث حالات تشغيل نموذجية: عند خط الاستواء، IGC، وUSCG. أظهرت الحسابات الديناميكية الحرارية أداءً جيدًا لنظام العزل، حيث بلغ معدل التبخر اليومي (BOR) تحت جميع الظروف بين 0.123%~0.158%، وهو أقل من مؤشر التصميم المطلوب وهو 0.2%. كشفت التحليلات الميكانيكية أن الانفعال الحراري الناتج عن درجة الحرارة المنخفضة للغاية -253 ℃ يلعب دورًا رئيسيًا في التشوه المتكامل، مما يؤدي إلى تركيز إجهاد واضح عند وصلات الدعم. بعد معالجة الخطية للإجهاد وفقًا لمعيار تحليل وتصميم ASME VIII-2 تم التخلص من ذروات الإجهاد المحلية بفعالية، وأظهرت النتائج أن أعلى إجهاد مركب من الدرجة الأولى والثانية بلغ 493.6 ميجا باسكال، وهو أقل من حد الإجهاد المسموح به البالغ 600 ميجا باسكال. تكشف هذه الدراسة عن سلوك الاستجابة الميكانيكية متعددة الحقول الفيزيائية لخزانات هيدروجين سائلة كبيرة الحجم من نوع MOSS في ظروف تشغيل متطرفة، مما يوفر مرجعًا هندسيًا وتقنيًا لتصميم الهيكل المستقبلي، تحسين العزل، وتقييم السلامة لمعدات تخزين ونقل الهيدروجين السائل عبر البحار.

خزان هيدروجين سائل; تكامل حرارة-هيكل; كرات زجاجية مجوفة; معدل تبخر يومي; خطية الإجهاد