静水剪力及弯矩计算
剪力和弯矩的计算方法
剪力和弯矩的计算方法剪力和弯矩是结构力学中常常涉及的两个基本力，它们的计算方法对于结构的稳定性和安全性起着至关重要的作用。
下面将从理论和实践两个方面来进行介绍。
一、剪力的计算方法剪力是在结构受到垂直于其长度方向的力作用时，沿垂直于该方向的截面上所产生的力，与切割结构的效果类似。
剪力的大小通常用V表示，其计算公式为：V= Q/ A其中Q为截面上的剪力量，A为截面面积。
为方便计算，常常将结构截面分成若干个小区域，对每个小区域的剪力进行单独计算，最终将结果相加即得到整个截面的剪力大小。
除了常规的截面切割法外，使用变形体积法和转角法也可以计算剪力，不过较为复杂，适用范围有限，因此在工程实践中应用较少。
二、弯矩的计算方法弯矩是结构在受到作用力后，由于材料弯曲而在一截面上产生的力矩，又称扭矩。
弯矩的大小用M表示，其计算公式为：M= Q * D其中Q为剪力力矩，D为受力部件距离截面的距离。
同样，为方便计算，常常将结构截面分成若干个小区域，对每个小区域的弯矩进行单独计算，最终将结果相加即得到整个截面的弯矩大小。
除了常规的静力学计算外，使用变形法和位移法也可以计算弯矩，不过同样较为复杂。
三、结构剪力弯矩的计算原理剪力和弯矩的计算实际上是一种力学计算，通过结构的平衡方程等理论来求解，具体的计算过程需要根据结构的不同特点和受力情况来进行处理。
通常情况下，计算剪力和弯矩的第一步是确定受力情况，包括作用力大小、方向和作用点的位置，以及结构的支撑和固定状态等因素。
在确定受力情况后，根据结构力学的基本原理，可以列出相应的平衡方程或变形方程，进而计算出截面上的剪力和弯矩大小。
通过对结构的剪力和弯矩进行计算，可以帮助我们了解一些结构的基本性质和特点，例如承载能力、稳定性和刚度等。
同时，在实际应用中，我们也需要根据剪力和弯矩的计算结果来进行结构的设计和优化。
四、工程实践中的剪力和弯矩计算在工程实践中，我们通常使用一些专业软件和工具来辅助计算结构的剪力和弯矩，例如有限元分析软件、强度计算软件、计算器和电脑程序等等。
剪力弯矩拉力计算公式
剪力弯矩拉力计算公式在工程力学和结构设计中，剪力、弯矩和拉力是非常重要的物理量，它们在结构设计和分析中起着关键作用。
剪力是指作用在材料上的横向力，弯矩是指作用在材料上的转矩力，拉力是指作用在材料上的拉伸力。
这三种力量的计算是结构设计和分析的基础，因此有必要了解剪力弯矩拉力的计算公式。
剪力的计算公式为：V = Q / A。
其中，V表示剪力，Q表示受力材料的横截面上的剪切力，A表示受力材料的横截面积。
剪切力Q可以通过受力材料上的横向力和受力材料的长度来计算，即Q = F l，其中F表示受力材料上的横向力，l表示受力材料的长度。
因此，剪力V可以通过受力材料的横向力和受力材料的长度以及受力材料的横截面积来计算。
弯矩的计算公式为：M = F d。
其中，M表示弯矩，F表示作用在受力材料上的力，d表示受力材料上的力的作用点到受力材料的中心距离。
弯矩M可以通过受力材料上的力和受力材料上的力的作用点到受力材料的中心距禿来计算。
拉力的计算公式为：T = F / A。
其中，T表示拉力，F表示受力材料上的拉伸力，A表示受力材料的横截面积。
拉伸力F可以通过受力材料上的拉伸力和受力材料的长度来计算，即F = σ A，其中σ表示受力材料上的应力。
因此，拉力T可以通过受力材料上的拉伸力和受力材料的横截面积来计算。
在实际的工程设计和分析中，剪力、弯矩和拉力的计算公式可以帮助工程师准确地分析和设计结构，确保结构的安全性和稳定性。
通过计算剪力、弯矩和拉力，工程师可以确定结构的受力情况，进而选择合适的材料和结构形式，从而提高结构的承载能力和使用寿命。
除了上述的基本计算公式外，还有一些衍生的计算公式可以帮助工程师更准确地分析和设计结构。
例如，在梁的弯曲分析中，可以通过以下公式计算最大弯矩：Mmax = PL / 4。
其中，Mmax表示最大弯矩，P表示作用在梁上的集中力或均布载荷，L表示梁的长度。
通过计算最大弯矩，工程师可以确定梁的最大受力情况，进而选择合适的梁的截面尺寸和材料。
简单剪力和弯矩的计算公式
简单剪力和弯矩的计算公式在工程力学中，剪力和弯矩是两个非常重要的概念，它们在结构设计和分析中起着至关重要的作用。
剪力是指作用在梁或构件上的横向力，而弯矩则是指作用在梁或构件上的扭转力。
在工程实践中，我们经常需要计算剪力和弯矩的数值，以便确定结构的受力情况和设计合适的结构尺寸。
在本文中，我们将介绍简单剪力和弯矩的计算公式，帮助读者更好地理解这两个概念。
1. 剪力的计算公式。
剪力是指作用在梁或构件上的横向力，它可以通过以下公式进行计算：V = dM/dx。
其中，V表示剪力的大小，M表示弯矩，x表示距离。
这个公式表明，剪力的大小与弯矩的变化率成正比，当弯矩发生变化时，剪力也会随之发生变化。
这个公式可以帮助我们在实际工程中计算剪力的大小，从而确定结构的受力情况。
2. 弯矩的计算公式。
弯矩是指作用在梁或构件上的扭转力，它可以通过以下公式进行计算：M = F d。
其中，M表示弯矩的大小，F表示作用在梁或构件上的力，d表示力的作用距离。
这个公式表明，弯矩的大小与作用力的大小和作用距离成正比，当作用力或作用距离发生变化时，弯矩也会随之发生变化。
这个公式可以帮助我们在实际工程中计算弯矩的大小，从而确定结构的受力情况。
3. 剪力和弯矩的关系。
剪力和弯矩是结构受力分析中的两个重要概念，它们之间存在着密切的关系。
在梁或构件上受到外力作用时，会产生剪力和弯矩。
剪力是作用在梁或构件上的横向力，而弯矩则是作用在梁或构件上的扭转力。
在实际工程中，我们需要通过计算剪力和弯矩的大小，来确定结构的受力情况和设计合适的结构尺寸。
4. 计算实例。
为了更好地理解剪力和弯矩的计算公式，我们可以通过一个简单的实例来进行说明。
假设有一根长度为2m的梁，受到作用力为10N的力，作用点距离梁的左端点1m处。
我们可以通过以下步骤来计算剪力和弯矩的大小：首先，根据弯矩的计算公式，可以得到弯矩的大小为：M = F d = 10N 1m = 10Nm。
然后，根据剪力的计算公式，可以得到剪力的大小为：V = dM/dx = d(10N)/dx = 10N。
弯矩和剪力的计算公式
弯矩和剪力的计算公式在咱们学习力学的这个大领域里，弯矩和剪力那可是相当重要的概念。
要是搞不清楚它们的计算公式，那可就像在迷宫里迷路一样，晕头转向的。
先来说说弯矩。
弯矩呢，简单理解就是使物体弯曲的力产生的效果。
那弯矩的计算公式是啥呢？一般来说，对于一个简单的梁结构，如果上面作用着均布荷载 q ，跨度为 L ，那么跨中弯矩 M 就等于 qL²/8 。
我给您说个我自己经历的事儿，来帮您更好地理解。
有一次，我去一个建筑工地参观，看到工人们正在搭建一个钢结构的桥梁。
我就好奇地问其中一个师傅，这桥梁的设计中弯矩是咋考虑的。
师傅特别热心，他指着那钢梁说：“你看啊，这上面要是有重物压着，就会产生弯矩，咱们得根据预计的重量和桥梁的长度，用公式算出来，才能保证这桥结实耐用，不会弯了塌了。
”我当时听着，眼睛盯着那钢梁，心里就在想，这小小的公式，背后的作用可真大啊！再讲讲剪力。
剪力呢，就是沿着杆件截面方向作用的内力。
对于一个简支梁，如果上面有个集中力 P 作用在距离支座 a 的位置，那么在支座处产生的剪力 V 就分别是在左边支座为 P （如果 P 在左边），右边支座为 -P 。
比如说，咱们想象一下家里的晾衣架。
要是晾的衣服太重了，那晾衣架的杆子就会受到剪力的作用。
如果不考虑这个剪力，说不定哪天晾衣架就“咔嚓”一声断了。
回到弯矩和剪力的计算公式，在实际应用中，可没这么简单。
因为结构往往很复杂，不是单纯的均布荷载或者集中力。
这时候就得用到更高级的力学知识和计算方法。
但不管多复杂，这些公式都是咱们解决问题的好帮手。
就像有了地图，咱们才能在未知的道路上找到方向。
所以，掌握好弯矩和剪力的计算公式，对于咱们理解和设计各种结构，那可是至关重要的。
总之，弯矩和剪力的计算公式虽然看起来有点复杂，但只要咱们多琢磨、多练习，结合实际的例子去理解，就一定能把它们拿下，让它们为我们所用，为各种工程和建筑的设计提供有力的支持！。
2-4 船体静波浪剪力和弯矩的计算
N20 0.025 Nmax
M 20 0.05 M max
如果误差不满足上述两个条件，则需要分析引起误差的原 因，检查计算过程。如果误差满足上述不等式，则允许对剪 力和弯矩曲线进行修正。
Friday, November 11, 2011
剪力和弯矩曲线修正方法
剪力修正
：
N Ni Ni
（3）剪力和弯矩曲线的特征
1）首尾端剪力和弯矩为零； 2）弯矩曲线上任意点的斜率，等于该剖面的剪力， 因此弯矩 最大剖面，剪力为零 ； 3）在1/4船长剖面，弯矩曲线出现拐点，该剖面剪 力出现极大值。
Friday, November 11, 2011
（4）剪力和弯矩曲线的修正
原因：由于采用数值计算方法，出现累积误差，导致 20#站剖面的剪力和弯矩不为零，但是一般满足下列误差条 件：
对于船长大于波长的内河船，需要用将船舶斜置于波浪上的方法进行静 波浪弯矩计算，斜置的目的在于使船体受力最不利。 斜置的影响： 在各个非船中剖面，浮力沿船宽的分布不是均匀的了，而是按坦谷曲 线。因此船舶除受到总纵弯曲力矩的作用外，还将受到扭转力距的作用。
Friday, November 11, 2011
20 L V xb 3 0 6 b 7 2 20 L
利用表格计算出上述五个积分系数后，可由上式解出和 值，于是就得到了船舶静置于波浪上的实际平衡位置。
Friday, November 11, 2011
（四）船舶斜置在波浪上的静波浪弯矩计算
Friday, November 11, 2011
3、利用平衡条件，即排水量和浮心位置与静水中相 等的条件,则△b必须满足以下条件：
L 0 b x dx 0 L 0 xb x dx 0
第7章 静水剪力与弯矩计算
8 9
45.0 20
1.965 5.1
88.43 102.0
9.0 0.0
405.0 0.0
-22.8 33.1
-1026 662.0
10 11
首部锚2 首部锚2只 101#~106# 固定压载32 固定压载32#~48# 空船重量重心合计
20 36
5.1 0.5
102.0 18.
0.0 8.4 -0.005
ψ
da
df
图 第一次纵倾调整
假定纵倾角为 ψ
，则首尾吃水为
d f = d m + ( L / 2 − x f )ψ
使船首倾力矩为 使船尾倾力矩为
d a = d m − ( L / 2 + x f )ψ
W( xg − xb )
BH0 sinψ
H0 -纵稳性高
R = H0 +GC
于是得
H0 = M G
垂向力矩 序号 名称 重量 垂向 力臂 力矩
横向力矩 横向 力臂 力矩
纵向力矩 纵向 力臂 力矩
Ⅰ 1 2 3 4 5
固定重量= 固定重量=空船重量 主体钢料、焊条、 主体钢料、焊条、 油漆 甲板室24 甲板室 #~34# 电气设备15 电气设备 #~48# 机舱设备16 机舱设备 #~24# 尾部左舷锚绞车 1#~10# 尾部右舷锚绞车 19#~24# 首部左舷锚绞车 92#~97# 首部右舷锚绞车 92#~97# 尾部锚2 尾部锚2只2#~7# 885 6.612 5.308 13.00 45.0 2.23 6.02 2.29 2.0 1.96 5 1.96 5 1.96 5 1.96 5 5.1 1973.6 39.82 12.18 26.0 88.43 -0.3 -265.5 0.8 708
第2章 船舶静置在波浪中的剪力和弯矩计算
根据表格7.2静水平衡计算
1
理论站 号
2
力臂系 数k
3
横剖面 浸水面 积ω/㎡
4
5
6
第一次近似计算
第二次近似计算
力矩函 横剖面 力矩函 数 浸水面 数 k×ω= 积ω/㎡ k×ω= （2）× （2）× （3） （5 ）
Bij
2012年9月
i j
2
L g
船舶工程系 孟巧
第二章 船舶静置在波浪中的剪力和弯矩计算
2.1.2 载荷、剪力、弯矩的基本公式 和计算的一般步骤
基本公式
bw( x) bs ( x) b( x)
q( x) w( x) - bw( x)
N ( x) q( x)dx N s ( x) N w ( x)
0
x
x
M ( x) N ( x)dx M s ( x) M w ( x)
A1 A2 A3 W
A y A
i i
i
L - xg 2
化简后得到：
a c 4b 6
108 x g a-c 7 L
2012年9月
第二章 船舶静置在波浪中的剪力和弯矩计算
船舶工程系 孟巧
根据统计资料 对于瘦形船：b=1.195，于是：
54 xg a 0.61 7 L 54 xg c 0.61- 7 L
0
作用在船体梁上的所有外力是平衡的
2012年9月 第二章 船舶静置在波浪中的剪力和弯矩计算 船舶工程系 孟巧
2.2.4 静水剪力、弯矩曲线
定义：船体梁在静水中所受到的剪力和弯 矩沿船长分布状况的曲线分别称为静水剪 力曲线和静水弯矩曲线。 表达式为
船舶静水剪力和弯矩的计算及分析
船舶静水剪 力和弯矩的计算及分析
尹 群
（ 京航 空航 天尢 学 ） 南
管 义锋
张延 昌
（ 东船 舶工 业 学院 ） 华
应的 ２ Ｏ个理论站 距 内 ， 出近似的 阶梯 形质 量分布 作
提 要 奉 文 舟 绍 了船 舶 静 水 剪 力 和 静 水 弯矩 时
Ｂ．＋ ： ｐ Ｆ． ． ． ｇ（
．
船舶 在 某 一计 算 状态 下 ， 描述 船舶 所 受 重力 沿 整个 船长分 布状 况 的曲线 ， 为重 力 曲线 。 称 在手 工计
Ｆｉ １ ＋）
，
Ｆ 一 Ｆ —— 分别 为最 后 一次 确 定 的第 ｉ 理 论站及 第 ｉ １ 论站 的浸水面 积 。 ＋ 理
・
算中， 常将 船 舶 各 项 质量按 静力 等效 原 则 分 布 到相
尹 群 ， ： 舶 静 水 剪 力和 弯 矩 时计 算 厦 舟 等 船
１ １・
维普资讯
（ ）静水 平 衡 计 算 完 毕 后 ， 可利 用 邦 戎 曲线 ５ 就 求得 浮力 曲线 （ 图 １ 见 ）
而静水 载 荷 曲线 的一 次 积 分为 静水 剪 力 曲线 ， 次 二 积分是 静水 弯矩 曲线 ：
ｒ
Ⅳ ）Ｉ ｌ
Ｊ ０ ｒ
）ｚ： ｄ
ｒ
半载 Ｌ 一）
（ ） ｌ ｔ Ｉ ｌｌ ￣ ｄ ｃ ｚ 一 （） Ｎ ｓ ｄ （ ）ｘ ． ｑ － １ ｒ
为正 ， 。 ｍ）
（ ）若 ２
＞ （ ． ～ ０ １ ） 则 可 确 定 ０５ ． ，
出港 、 压载 到 港 ． 以及装载 手册 所规 定 的各 种工 况下
沿船 长各横 剖 面 的静 水 剪力 和静水 弯矩 。 是 ， 但 对此
弯矩和剪力单位
弯矩和剪力单位弯矩和剪力是结构力学中重要的概念，用于描述杆件或梁在受力下的行为。
弯矩指的是在横截面上由力产生的力矩，而剪力则是垂直于横截面的内力。
本文将详细介绍弯矩和剪力的定义、计算方法以及其在工程中的应用。
一、弯矩1. 弯矩的定义弯矩是指在横截面上由力产生的力矩，是力对杆件或梁的作用结果。
当外力作用在杆件或梁上时，横截面上会产生内力，这种内力引起了横截面的变形，即弯曲变形。
弯矩的大小取决于外力的大小和作用点的位置。
2. 弯矩的计算方法要计算弯矩，需要知道作用在杆件或梁上的外力和作用点的位置。
常用的计算公式是M = F * d，其中M表示弯矩，F表示作用力，d表示作用点到杆件或梁的某个参考点的距离。
3. 弯矩的单位弯矩的单位是力乘以长度，通常使用牛顿米（N·m）或千牛顿米（kN·m）作为单位。
4. 弯矩的应用弯矩在工程中有广泛的应用，特别是在结构设计和分析中。
通过计算弯矩，可以确定杆件或梁的受力情况，进而选择合适的材料和尺寸。
此外，弯矩还用于计算梁的挠度和应力分布，以确保结构的安全性和稳定性。
二、剪力1. 剪力的定义剪力是指垂直于横截面的内力，作用于杆件或梁上。
剪力是由力对横截面产生的剪应力引起的，其大小取决于外力的大小和横截面的形状。
2. 剪力的计算方法要计算剪力，需要知道作用在杆件或梁上的外力和横截面的形状。
剪力的计算通常使用剪力图或截面法来进行。
剪力图是一种图形表示方法，可以显示在杆件或梁上各个截面上的剪力大小和方向。
截面法则是通过对杆件或梁的横截面进行平衡分析，计算每个截面上的剪力。
3. 剪力的单位剪力的单位是力，通常使用牛顿（N）或千牛顿（kN）作为单位。
4. 剪力的应用剪力在工程中也有重要的应用。
在结构设计和分析中，剪力用于计算结构的强度和稳定性，特别是在混凝土结构中。
此外，剪力还用于计算梁的剪应力和横向变形，以确保结构的安全性和可靠性。
弯矩和剪力是结构力学中重要的概念，用于描述杆件或梁在受力下的行为。
船体静波浪剪力和弯矩的计算讲解
（二）坦谷波的绘制方法： 坦谷波为：车轮滚动时，轮盘内任一点的运动轨迹。 1. 按坦谷波面方程原理
其公式如下：【推导】
x
?
? 2?
?
?
r sin?
? ? ?
y ? ? r cos?
??
V
2. 坦谷波曲线的计算表 1-3 【p24】 按波长/波高 比的不同； 求各站的 y/λ值，制成表格。
（三）静波浪剪力及弯矩计算
2、波浪上平衡位置的确定
假定：船舶静置在波浪上，尾垂线较静水时下沉 ζ[可西] （下沉为正），纵倾角变化为Ψ[普西]（首下沉为正），则 在距尾垂线x处剖面下沉或上浮的距离：
? x ? ? 0 ? x?
*** 结论：求船舶在波浪上的平衡位置，实际上可归结为
求平衡时波浪轴线的位置? 0 和 ?
3、利用平衡条件，即排水量和浮心位置与静水中相等的条件， 则△b必须满足以下条件：
项目二 船体强度计算基本知识 【3】
§2-4 船体静波浪剪力和弯矩的计算
教学目标 : 1、掌握传统的标准计算方法； ２、了解坦谷波的绘制 ３、掌握静波浪剪力和弯矩表格计算方法
四、 静波浪剪力和弯矩计算
船舶由静水状态进入到波浪状态中时，浮力分 布将改变。浮力分布的变化引起附加波浪剪力 与弯矩。
（一）传统的标准计算方法
利用直壁式假设，实际波面下的浸水面积的计算为：
? ? FCi
?
FAi
?
? Fi
?
FAi
?
FBi
?
?
F Ai
?i
?
FAI
?
FBi
?
?
FAi
? 0 ? xi?
利用平衡条件，即排水量和浮心位置与静水中 相等的条件
剪力与弯矩的计算方法
剪力与弯矩的计算方法剪力和弯矩是结构力学中的两个重要概念，用于分析和设计各种结构的力学性能。
剪力是指一个物体内部的力以及其对物体发生剪切效应的能力，而弯矩是指力对物体产生弯曲效应的能力。
本文将详细介绍剪力和弯矩的计算方法。
剪力的计算方法主要有以下几种：(1)等静力法在静力平衡条件下，根据受力平衡原理，可以通过绘制受力图和力矩图来求取剪力。
这种方法通常适用于静定结构，如简支梁等。
(2)受力平衡法根据力学平衡原理，在平衡状态下，一个物体被外力作用后，必然存在一个与之等大、方向相反的剪力作用于物体上。
因此，可以通过受力平衡方程来计算剪力。
比如在简支梁上施加一个集中力，可以通过受力平衡方程ΣF=0来计算剪力。
(3)能量法通过能量原理，将结构变形的能量表达式与外力对结构所做的功相等，可以计算剪力。
这种方法适用于非静定结构，如连续梁等。
(4)曲线剪力法根据剪力图上各点的斜率可以计算出剪力的大小。
首先，通过画出剪力图，然后根据图像上各点的斜率计算出剪力的值。
这种方法适用于简支梁等。
弯矩的计算方法有以下几种：(1)受力平衡法根据结构的受力平衡条件，可以利用力矩平衡方程来计算弯矩。
在平衡状态下，对于一个物体的每一个截面，受力平衡方程ΣM=0成立，其中M为弯矩。
(2)曲线弯矩法对于弯曲构件，如梁和板，曲线弯矩法是一种直观而有效的计算方法。
通过绘制结构的弯矩图，可以根据图像上各点的斜率来计算各点的弯矩。
(3)分割区间法对于复杂的结构和非均布荷载，在一些情况下，可以将结构分割成多个简单部分，再分别计算每个部分的弯矩。
然后将这些部分的弯矩加和，得到整个结构的弯矩。
(4)截面性质法通过计算结构截面的几何参数和受力情况，利用截面的本构关系，可以计算出截面的弯矩。
这种方法适用于各种结构，如梁、柱、悬臂梁等。
总之，剪力和弯矩的计算方法多种多样，选择合适的计算方法需要根据具体情况和结构类型来进行选择。
同时，计算过程中需要注意受力平衡、力矩平衡等基本原理，以及结构的变形特点，以保证计算结果的准确性和可靠性。
第7章 静水剪力与弯矩计算
da
邦戎曲线 计算排水体积和浮心得纵向位置， 计算排水体积和浮心得纵向位置，得到
xb1
V1
比较排水体积和 V0 ，比较 浮心纵向位置xb1 和重心的纵向位置 xg ,
V −V0 ≤ 0.5% 0 V 1
xg − xb1 ≤ 0.1%L
当上述条件不满足时，说明船舶仍未达到受力和力矩的平衡， 当上述条件不满足时，说明船舶仍未达到受力和力矩的平衡，继续改 变首尾吃水，进行调整。 变首尾吃水，进行调整。
q( x) = p( x) − b( x) = [ p( x ) − bs ( x )] + [ −∆b( x )]
2）剪力计算公式 ）
x
N( x) = ∫ q( x )dx = ∫ [ p( x ) − bs ( x )]dx + ∫ [ −∆b( x )]dx
x 0
x
= Ns ( x ) + Nw( x )
3、局部性重量分配 、
1）分布在两个站距内的重量 ）
p = p1 + p 2
p1 = p ( 0 .5 + p2
∆L ∆L p a = p1 × − p2 2 2
a ) ∆L a = p ( 0 .5 − ) ∆L
2）站外重量的分配 ）
a
p 18 19
p1
20
p2
4.重量汇总 重量汇总
序号 名称
垂向力矩 序号 名称 重量 垂向 力臂 力矩
横向力矩 横向 力臂 力矩
纵向力矩 纵向 力臂 力矩
Ⅰ 1 2 3 4 5
固定重量= 固定重量=空船重量 主体钢料、焊条、 主体钢料、焊条、 油漆 甲板室24 甲板室 #~34# 电气设备15 电气设备 #~48# 机舱设备16 机舱设备 #~24# 尾部左舷锚绞车 1#~10# 尾部右舷锚绞车 19#~24# 首部左舷锚绞车 92#~97# 首部右舷锚绞车 92#~97# 尾部锚2 尾部锚2只2#~7# 885 6.612 5.308 13.00 45.0 2.23 6.02 2.29 2.0 1.96 5 1.96 5 1.96 5 1.96 5 5.1 1973.6 39.82 12.18 26.0 88.43 -0.3 -265.5 0.8 708
静水剪力和弯矩曲线
如不满足标准，则存在纵倾。设纵倾角为ψ
由于实船的纵稳性半径R远远大于KC，则有
tg xg xb
R
计算得到首尾吃水
首吃水
d f1
dm
L 2
xf
xg
xb R
尾吃水
d a1
dm
L 2
xf
xg
xb R
该结果为第一次近似。利用此结果在邦戎曲线上求出
例2.3.1长方形浮码头，长20m，宽5m，深3m，空载时吃水为1m（淡水）。当其 中部8m范围内承受均布载荷时，吃水增加至2m。假定浮码头船体重量沿其长度方 向均布。试绘出该载荷条件下的浮力曲线、载荷 曲线、剪力曲线和弯矩曲线，并 求出最大剪力和最大弯矩值。 解：已知船体质量沿船长均匀分布，则
q(x)
1.3 静水剪力和弯矩计算
教学目标： １、掌握浮力曲线的得到方法 ２、掌握载荷曲线的含义 ３、掌握静水剪力、弯矩曲线的含义及修正方法
一、浮力曲线
１、浮力曲线的概念： 船舶在一定装载情况下，描述浮力沿船
长分布状况的曲线称为浮力曲线。 2、浮力曲线常按邦戎曲线及静水力曲线求得：
邦戎曲线表示船舶各横剖面在不同吃水状态下的面积 所围成的曲线，当船舶的浮态确定后，便能在邦戎曲线上得到 各站在确定浮态下的横剖面面积，从而绘出沿船长分布的横剖 面面积曲线，该曲线的纵坐标值乘以密度便得到了浮力曲线。 所以绘制浮力的关键在于确定浮态。
３.曲线的不封闭性
由于误差的累积，曲线端点处剪力和弯矩为零的条 件一般很难达到。
计算精度如下：
Ns (L) 0.025, Nsmax
曲线不封闭的端点修正：
M s (L) 0.05 M smax
用线性规划求船舶静水弯矩极值和剪力极值
用线性规划求船舶静水弯矩极值和剪力极值
船舶静水弯矩极值和剪力极值是船舶设计中的重要参数，它们决定了船舶的性能和安全性。
线性规划是一种有效的求解船舶静水弯矩极值和剪力极值的方法。
线性规划的基本思想是，将船舶的静水弯矩和剪力极值作为目标函数，将船舶的各种参数作为约束条件，然后求解目标函数的最优解。
在求解过程中，需要考虑船舶的各种参数，
如船舶的型号、尺寸、重量、推进力等，以及船舶在水中的运动特性，如船舶的抗滚力、
抗偏航力、抗摇动力等。
线性规划的优点是，可以有效地求解船舶静水弯矩极值和剪力极值，并且可以根据船舶的不同参数，调整求解的结果，从而获得更好的性能和安全性。
综上所述，线性规划是一种有效的求解船舶静水弯矩极值和剪力极值的方法，它可以有效地求解船舶的性能和安全性，并且可以根据船舶的不同参数，调整求解的结果，从而获得
更好的性能和安全性。
弯矩 计算公式
弯矩计算公式
弯矩是在物体上产生的一种力矩，它能够导致物体发生弯曲变形。
在力学中，弯矩可以通过以下公式计算：
M = Fd
其中，M代表弯矩，F代表力的大小，d代表力的作用点到物体的距离。
弯矩对于物体的强度和稳定性非常重要。
当一个物体受到外力作用时，弯矩的大小决定了物体是否能够承受这个力而不发生断裂或变形。
如果弯矩超过了物体的承载能力，那么物体就会发生破裂或弯曲。
在结构设计和工程中，弯矩的计算是非常重要的。
工程师需要通过计算弯矩来确定物体的设计是否合理，以及物体是否能够承受所施加的力。
弯矩的计算可以通过多种方法进行，具体取决于物体的几何形状和力的作用方式。
对于简单的情况，可以使用基本的几何关系和静力学原理来计算弯矩。
对于复杂的情况，可能需要使用更高级的数学和力学方法来进行计算。
除了弯矩的大小，方向也是非常重要的。
弯矩的方向决定了物体的弯曲方向。
根据右手定则，当右手的拇指指向力的方向，四个手指
的曲线方向则表示弯矩的方向。
总结起来，弯矩是一种力矩，它能够导致物体发生弯曲变形。
弯矩的计算公式为M = Fd，其中M代表弯矩，F代表力的大小，d代表力的作用点到物体的距离。
弯矩的计算对于结构设计和工程非常重要，它决定了物体的强度和稳定性。
了解弯矩的概念和计算方法，可以帮助我们更好地理解物体的力学行为和性能。
弯矩剪力计算公式
弯矩剪力计算公式弯矩和剪力是结构力学中重要的概念，在结构设计和分析中起到关键作用。
这两个力的计算公式是基于结构的力平衡和变形原理得出的。
下面将分别介绍弯矩和剪力的计算公式。
1.弯矩的计算公式弯矩是指结构在受到外力作用时，各截面产生的内力矩。
它的大小可以通过力的平衡和力矩平衡原理进行计算。
在悬臂梁（一侧固定，一侧自由悬挂的梁）上，如果只考虑一个力作用在梁上，则弯矩的计算公式为：M=F×d其中，M是弯矩，F是作用在梁上的力的大小，d是力作用点距离梁根部的距离。
这个公式适用于一侧固定，一侧自由悬挂的梁，在实际工程中应用较广。
在梁上有多个力作用时，可以根据力的平衡和力矩平衡原理，将弯矩计算为各个力的矩和：M=Σ(F×d)其中，Σ表示对所有力进行求和，F是力的大小，d是力的作用点距离梁根部的距离。
通过将每一个力的矩相加，可以得到梁上的总弯矩。
此外，在连续梁等复杂结构中，弯矩的计算需要考虑力的分布和梁的弯矩图形状，可以使用微元法或数值法进行近似计算。
2.剪力的计算公式剪力是结构内的力，用来抵抗结构中部分截面相对于另一部分截面的水平移动或者垂直位移。
剪力可以通过力的平衡得到。
在一个梁上，假设有一个力作用于梁上，则剪力的计算公式为：V=F其中，V是剪力的大小，F是作用于梁上的力的大小。
这个公式适用于简单的梁结构，只需要考虑一侧的力。
在复杂的结构中，剪力的计算需要考虑力的分布和截面的剪力图形状。
对于连续梁等复杂结构，可以使用微元法或数值法进行近似计算。
此时，剪力的计算公式可能会包括积分等数学运算。
总结起来，弯矩和剪力是结构设计和分析中重要的概念，通过力的平衡和力矩平衡原理可以得出相应的计算公式。
这些公式适用于简单的梁结构，而在复杂的结构中，计算公式可能需要包含积分等数学运算。
需要根据具体的工程问题和实际情况来选择合适的计算方法和公式。
船体静波浪剪力和弯矩的计算
A：波峰、波谷位于船中： 船中剖面会产生最大的 波浪弯矩。* 其它剖面中的最大弯矩并不发生在波 峰或波谷在船中时；
B：波长远小于船长：船长范围内有几个波峰和波谷，波高较 小，浮力分布未产生明显的变化；
C：波长远大于船长： 也不会引起过大的波浪弯矩；
D：波长稍大开船长：得到最大的波浪弯矩--但此时的弯矩与 波长等于船长时的弯矩相差不大【实际计算时取波长等于船 长，并且按波峰在船中或波谷在船中两种典型状态进行计算】
（四）船舶斜置在波浪上的静波浪弯矩计算
对于船长大于波长的内河船，需要用将船舶斜置于波浪上的 方法进行静波浪弯矩计算，斜置的目的在于使船体受力最不利。 斜置的影响：
在各个非船中剖面，浮力沿船宽的分布不是均匀的了，而 是按坦谷曲线。因此船舶除受到总纵弯曲力矩的作用外，还将 受到扭转力距的作用。
（五）波浪浮力修正(或称史密斯修正) 1.考虑了波浪的惯性力； 2.修正之后浮力曲线将会变得更平坦（不论波峰或波谷）， 因而静波浪弯矩与剪力也将变小。 3. 修正后反而偏危险！！ 4.结果表明：
一般船舶在满载吃水时，静波浪弯矩可减少２０％～ ３０％左右，而总纵弯矩大约减少１０％～１５％
如图1-28 29
六、总纵弯矩 1. 船舶在同一计算状态下，静水弯矩和静波浪弯矩的代数 和，称为总纵弯矩，即
M (x) M s (x) M w (x)
2. 其他各个剖面的最大弯矩的确定： 其他剖面处的Mmax 的不在中垂或中拱状态时出现，因此： 将按标准计算状态得到的弯矩曲线，分别向两端移动
2
0
5
b b 20
V L
3
0
6
船舶静水剪力和弯矩的计算及分析
船舶静水剪力和弯矩的计算及分析船舶静水剪力和弯矩是船舶稳定性分析的关键性要素，它们可以帮助船舶企业或设计者了解船舶的屈服状态及其结构性能。
此外，这些计算结果还可以帮助船舶设计者实现最优设计。
船舶静水剪力计算可以采用水动力过程，帮助船舶分析师对船舶行驶过程中受力状况进行分析，绘制拖拉力曲线，并计算船舶设计师所需要的力矩和力矩。
船舶弯矩计算可以帮助船舶分析师准确地模拟船舶碰撞、拖曳斜堤以及转向的情况，以及在船舶行驶过程中的耗能。
船舶静水剪力和弯矩的计算包括三个主要步骤： firstly, 进行船舶航行路线的分析，确定船舶在路线不同时间点的航行参数，并计算相应的拖拉力、弯矩和功率； secondly, 计算改变船舶航行路线和参数时的拖拉力、弯矩和功率； three, 绘制最后的静水剪力和弯矩图表，并对计算结果分析。
此外，船舶静水剪力和弯矩的计算还与船舶结构特性有关，不同船舶的结构特性可能会影响到计算的结果。
因此，在计算过程中，应该考虑到不同结构特性会对静水剪力和弯矩造成的影响，从而提高计算精度。
综上所述，船舶静水剪力和弯矩的计算和分析，对于船舶制造业具有重要的意义，它能够帮助船舶设计者准确地测试船舶在不同航行参数下的动力性能，并且能够有效地提高船舶制造设计的精度。
同时，为
了确保结果的准确性，必须注意不同的船舶结构特性对计算结果的影响。