在世界范围内,随着天然气需求量的增加,LNG船具有广阔的市场前景。LNG船在装载LNG时,液货舱最低温度达到了-163~oC。低温条件会影响船体钢材的力学性能,与外界环境的温差较大,也会产生较大的温度应力。因此,在LNG船设计阶段,需要对液货舱进行温度场预报和温度应力分析,保证其运输的安全性。目前,LNG船液货舱温度场计算主要采用简化算法,该方法在计算舱室自然对流换热时,采用大空间自然对流换热的试验关联式进行简化计算,难以保证计算精度。同时该方法也不能计算舱室空气的温度分布,具有一定的局限性。本文基于CFD和FEA仿真,提出了一种预报LNG船液货舱温度场和温度应力的直接计算法,以一艘147000m~3薄膜型LNG船液货舱为研究对象,计算了温度场和温度应力分布。并与简化算法的计算结果进行了比较。结果表明,该方法能够更加精确的描述LNG船液货舱温度场,对舱室空气的温度分布具有更高的求解精度。首先,基于CFD仿真研究了单空腔自然对流换热,仿真结果与参考值符合较好。在此基础上,分析了典型空腔舱壁结构的共轭换热,验证了CFD方法的准确性。接着基于CFD和FEA仿真,对一艘147000m~3薄膜型LNG船液货舱的温度场和温度应力进行了计算。最后采用简化算法对同一研究对象进行了计算,并将两种方法的计算结果进行了对比分析。本文研究内容能够为薄膜型LNG船在设计阶段提供一定的参考,对其他温度敏感性船舶(沥青船、浮式核电站)的温度场预报具有一定的参考意义。