Face à la demande urgente de transport transocéanique à grande échelle de l'hydrogène liquide, cet article se concentre sur l'étude d'un réservoir sphérique d'hydrogène liquide de type MOSS de 8000 m³ à bord d'un navire, en réalisant une analyse thermo-structurelle couplée multi-physique dans la zone de température de l'hydrogène liquide et une évaluation de l'intégrité structurelle. Un modèle aux éléments finis tridimensionnel a été établi, incluant une couche d'isolation composite composée de « billes de verre creuses (HGM) + feutre élastique » ainsi que des composants de support composites. En se basant sur les normes de l'Organisation maritime internationale (OMI), trois conditions de fonctionnement typiques ont été simulées : équateur, IGC et USCG. Les calculs thermodynamiques montrent que le système d'isolation thermique est performant, avec un taux d'évaporation quotidien (BOR) variant entre 0,123 % et 0,158 % sous toutes les conditions, toutes inférieures à la limite de conception de 0,2 %. L'analyse mécanique révèle que la déformation thermique induite par la très basse température de -253 ℃ domine la déformation couplée et entraîne une concentration significative des contraintes aux jonctions de support. Après traitement de la linéarisation des contraintes selon la norme ASME VIII-2, les pics de contraintes locales ont été efficacement éliminés, les résultats indiquant que la contrainte combinée primaire et secondaire maximale est de 493,6 MPa, inférieure à la limite admissible de 600 MPa. Cette étude révèle les comportements mécaniques multi-physiques couplés des grands réservoirs sphériques MOSS d'hydrogène liquide en conditions extrêmes d'exploitation, fournissant des références techniques et un appui à la conception structurelle, à l'optimisation de l'isolation et à l'évaluation de la sécurité des équipements de stockage et de transport maritime de l'hydrogène liquide.

réservoir sphérique d’hydrogène liquide; couplage thermo-structurel; billes de verre creuses; taux d'évaporation quotidien; linéarisation des contraintes