因传统能源造成的环境污染问题越来越显著,清洁能源天然气的开发成为世界各国能源战略重点。由于更多的天然气能源分布于深远海及散布的小型气田,这促使新型浮式液化天然气装置(Floating Liquid Natural Gas, FLNG)开发形式成为研究的重点。而低温储液舱是浮式液化天然气装置上储存液化天然气的重要组成装备。但由于舱容不断地向大型化容积发展且装载率没有限制,使得低温储液舱的设计与制造困难重重。其中在晃荡冲击荷载和超低温环境共同作用下围护系统结构的安全性是最关键的力学问题。为此本文基于模型试验和有限元方法研究分析围护系统结构力学性能及保温性能。在部分装载的情况下,对液舱围护系统结构安全造成严重威胁的关键因素之一是晃荡冲击荷载。大比尺室内晃荡模型试验能比较真实地反映液舱内液体晃荡现象,是研究分析晃荡冲击荷载最广泛的方法和手段。本文利用先进的晃荡模型试验研究方法,分析晃荡冲击荷载的基本特点。采用合理有效的极值统计方法,统计分析并设计用于结构分析的晃荡冲击荷载。在此基础上,建立围护系统截面单元有限元模型,对围护系统结构承受晃荡冲击荷载作用下的动力响应进行分析,找到围护系统结构的关键失效位置,并展开晃荡冲击荷载大小和形式以及结构尺寸参数对关键失效位置的响应影响分析。同时,通过建立液舱结构模型对其进行了热传导稳态分析,获得了液舱段在不同边界条件下的温度场分布情况,计算了液舱内的日蒸发率和结构的低温热应力,分析校核了围护系统结构的保温绝热性能。本文研究内容可以为薄膜型液舱围护系统的性能评估及设计提供一定的参考和分析基础。