船舶强度.
船舶强度
' MS M' 船舶在实际装载状态下静水弯矩 S ,根据下列近似公式计算:
2)船舶在实际装载状态下静水弯矩
(5-4) 式中:△o——空船重量,t; m ——空船重量的相当力臂,m:中机船 m = 0.2277 Lbp; 中后机船 m = 0.2353 Lbp; 尾机船 m = 0.2478 Lbp; Pi ——载荷(包括货物、压载、燃油、淡水、粮食等)的重量,t; Xi ——载荷重心距船中距离的绝对值,m; △——船舶在计算状态时的排水量,t; C——船体浮力的相当力臂系数,可根据船舶在计算状态的方形系数Cb 从规范中查 得。如表 5-3;Lbp 为船舶垂线间长,m。 公式(5-4)中,9.81(△0· m + ΣPiXi)为船舶的重量力矩;9.81△·C·Lbp 为船 体的浮力矩,该数值可在船舶资料中查取,如表 5-4。 表 5-3 C 值表
图 5-3 船舶的最大剪力与最大弯矩
由于弯矩作用使船舶产生两种变形: 1.中拱(Hogging) :船体受正弯矩作用,中部上拱,这时船中部浮力大于重力,首、尾
部浮力小于重力,船舶上甲板受拉伸,船底受挤压。如图 5-4a 2.中垂(Sagging) :船体受负弯矩作用,中部下垂,这时船中部重力大于浮力,首、尾 部重力小于浮力,船舶上甲板受挤压,船底受拉伸。如图 5-4b
第一节
船舶强度基本概念
船舶结构抵抗船体发生极限变形和损坏的能力称为船舶强度(Strength of ships) 。船舶 强度分为总强度(包括纵向强度,横向强度,扭转强度)和局部强度。从船舶积载角度来说, 主要考虑船舶的纵向强度和局部强度问题。 船舶强度是否满足要求, 取决于船体结构尺度的 正确选择和船上载荷分布的合理性。 对于已投入营运的船舶, 只能通过合理的载荷分布来改 善船舶的受力情况。因此,正确地使用船舶,合理地分布载荷,保证船舶积载满足船舶的强 度要求,对保证船舶安全运输和延长船舶的使用寿命都具有重要的现实意义。 一、纵向强度 船体结构抵抗总纵弯曲或破坏的能力称为船体纵向强度(Longitudinal strength) ,纵向 强度主要研究船体在外力作用下抵抗纵向弯曲、剪切和扭转的能力。当船舶正浮时,船舶总 的重力与总浮力大小相等,方向相反,作用在同一条垂直线上,即重力与浮力相平衡。如图 5-1 所示。
船舶稳性和强度须知
油水使用左右不均时,船舶很快偏向一舷; 用舵转向或拖船拖顶时,船舶明显倾斜且复原较慢; 甲板上浪、舱内货物少量移动、货舱少量进水时船舶出现较大横倾角; 货物装卸时因吊杆起落摆动或舱内货物左右不均而横倾异常,或缆绳受力过大。 应采取的相应措施: 尽量使用油水舱的调拨,将深液舱注满;将半舱的油水舱注满或抽空。 航行中,万不得已可驶往就近港口,进行上下轻重货的倒舱。 条件许可,抛弃部分甲板货。 码头边,可采取改变装货顺序,先装底舱,少装或停装上层舱。 船舶强度须知 船舶强度概述: 1. 船体强度是指船舶的船体结构抵抗各种内外力作用,不致造成严重变形或破坏的能力。 2. 船体强度,按船体结构的受力状况,分为总纵强度、局部强度、横向强度、扭转强度等。 总纵强度对应的外力是总纵弯曲力. 横向强度对应的外力是横向力, 局部强度对应的外力是 局部应力。对营运中的船舶来说,主要考虑总纵强度和局部强度。
改善中拱方法: 货物配置:按舱容比分配货物,在舱容允许的条件下,中区货舱应按装货重量的上限 值装,首尾货舱按下限值装;中途港货物不应过分集中于中区货舱。 油水分配及使用:油水应自中区向首尾装载;使用时应自首尾向中区。 与以上相反。 大型散货船满载时,如按舱容比配货,一般中垂较大,中间舱应适当的减少配货量, 减少量根据各船中垂的实际情况而定。
改善中垂方法:
4.5.3
局部强度 局部强度是船舶结构抵抗船体局部发生变形和破坏的能力; 船体局部结构抵抗内外力作用的能 力。 1. 负荷量的表示及局部强度的校核方法: 均布载荷 Pd 单位面积允许承受的最大重量(kPa)。 集中载荷 P:某一较小特定面积上允许承受的最大重量(kN)。 车辆载荷 Pv:载车部位允许承受的以特定车轮数目为前提的车辆及所载货物的总重量 (kN)。 堆积负荷 Pc:载箱部位上作用在箱底座处的集装箱总重量(kN)。 校核原则:甲板实际负荷量≤甲板允许负荷量。 应严格遵守《稳性手册》中甲板、舱盖和舱底的承重限制; 按船舶腐蚀程度确定允许负荷量; 舱内货物重量分布应均匀; 装载重大件货物时应根据船舶需要局部强度铺设足够的衬垫; 自动舱盖上不能装货或只能装轻货; 固体散货应合理配载、平舱; 装载重货时应限制其落底速度; 注意载重的横向和纵向分布。 散货船的货物操作不当,很容易造成船舶结构损坏。为提高散货船的安全性,国际海事组 织(IMO)针对散货船制定了一系列强制性要求,并陆续生效实施。船舶在实际操作中要严格遵 守这些规定,特别注意以下几点: 1. 在航更换压载水时,根据“压载水管理计划”合理选择压载水更换方法。在恶劣海况下不 宜使用排空法,尤其是老龄船。如果更换船舶压载水操作危及船舶和船员安全的话,将不得进 行更换,即安全是放在第一位的,到港后船长提供一份事实状况说明给港方。 2. IMO 规定船长 150 m 及以上所有散货船,即船长 150 m 及以上的散货船均应配备装载仪, 提供主船体梁的剪力和弯矩资料。它最主要的功能就是方便船员对各种装载状况下的强度计 算。在装卸货前大副要根据“装载手册”和“装卸货次序”等相关资料制定合理的装卸货次 序,确保在整个装卸货过程中,船体所承受的剪力和弯矩都在不损伤船体结构的合理范围内, 在装卸过程中驾驶员要监督装卸工人严格按照该计划进行装卸。 3. 定期对“关键结构区域”进行检查(可利用每次完货清舱时),查看是否有损害船舶结构 完整性的裂缝、屈曲、变形及腐蚀状况。
中国船级社 船舶强度直接计算指南
中国船级社船舶强度直接计算指南下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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船舶强度核算—局部强度的校核
“ Q”轮许用均布载荷和集中载荷一览表
某轮车辆许用甲板载荷
堆积负荷
船舶局部强度
三、用经验方法确定的允许负荷 1.上甲板: 允许负荷:
(kPa)
Hc—甲板设计堆高,重结构取1.5m,
轻结构取1.2m。
μ — 设计舱容系数。
三、用经验方法确定的允许负荷
2.中间甲板和底舱:
允许负荷:
实际值的计算
1)集中载荷 P ' 9.81W n
2)均布载荷
Pd
'
9.81 A
Pi
已知重量和底面积
已知高度和积载因数
Pd
'
9.81
hi SFi
四、船舶局部强度条件的校核
2.集装箱船局部强度条件的校核步骤:
1)计算实际值:Pc=∑Pi 2)查取允许值:Ps 3 ) 比较:Pc≤ Ps
四、保证满足船舶局部强度的措施
任务二: 局部强度校核
船舶局部强度
一、船舶局部强度概述 局部强度(local strength): 船体结构具有抵抗在局部外力作用下产生的局部极度变形或损坏的
能力。 重点考虑的船体局部位置:甲板、平台、舱底、舷侧、舱口、首尾
等。 船舶必须满足局部强度条件。
船舶局部强度
二、局部强度的表示方法 许用符荷的表示方法: 船体局部的允许负荷量可在船舶有关资料中查取。 1.均布载荷:kPa 2.集中载荷:kN 3.车辆甲板负荷:车轮 4.堆积负荷:集装箱
1)考虑船龄
2)货物均匀分布
3)加横跨骨材的衬垫
4)舱盖上不装重货
5)散货平舱
6)控制落底速度
7)注意局部强度的校核
(kPa)
H d — 舱高。 无设计值时,取rc=0.72 t/m3, 重结构取rc=1.2 t/m3。 rc =1/μ
船舶强度与结构设计
2.船体强度计算内容和方法
(1)确定作用在船体及各个结构上的外力。 (2)确定船体结构在外载作用的响应:结构 剖面中的应力与变形 ;结构的极限状态分 析。即所谓内力问题。 (3)确定合适的强度标准,并检验强度条件。 这三部分内容是一个综合的整体,通常 被
分散到船舶静力学、船船结构力学等几门课 程中讨论。
局部强度─局部构件(纵桁、横梁、肋骨等)、节 点(肘板等)、局部结构(舱壁、甲板、船底板、 舷侧板等)的强度。
5
§2 作用在船 体结构上的 载荷
6
作用于船体上的载荷可按其响应和随时间变化进行 分类。
1.按结构响应分类:总体性载荷和局性载荷。 总体性载荷─引起整个船体变形或破坏的载荷和 载荷效应。如总纵弯曲的力矩、剪力、应力及纵 向扭矩等。
14
§4 评价结构 设计的质 量指标
15
为得到一个优秀的结构设汁,应考虑以下问 题:
1.安全性
即结构要能承受正常使用时各种可能的 载荷作用,并在偶然事件发生时及发生后, 仍能保持必需的整体稳定性(即仅产生局部 损坏而不发生整体的破坏)。
2.船舶的整体配合性
船舶是一个整体,在船舶设计时,结构 设计必须同总体、轮机、设备电气及通风等 其它方面的设计互相配合,以保证船舶在各 方面都具有良好的工作性能。
船体强度是研究船体结构安全性的科学。
1.结构的安全性
结构的安全性包括: (1)结构能承受在正常施工和正常使用时可 能出现的各种载荷,并在偶然事件发生时及发 生后仍能保持必需的整体稳定性。 (2)结构在正常使用时,对于民船必须适合 营运的要求,和具有足够的耐久性;对于军船 还必须满足在规定海况下,具有良好的战斗性 能和生命力。
局部性载荷─指引起局部结构、构件变形或破坏的 载荷,如水密试验时的水压力,机器的不平衡所 造成的惯性力、局部振动,海损时的水压力等。
第三章 船舶强度.
第一节船舶强度概述船舶是一种由板材和骨架构成的浮动建筑物。
船体在重力、浮力、船体摇荡运动中的惯性力、风浪力等外力作用下,将不可避免地发生变形。
为保证船舶安全,船体结构必须具有抵抗发生过大变形和破坏的能力,这种能力称为船舶强度。
按照外力分布和船体结构变形范围的不同,船舶强度可分为总强度和局部强度,而总强度又按外力分布及相应船体变形的不同方向,分为纵向强度和横向强度。
对于营运船舶,主要应考虑船舶的总纵强度和局部强度。
营运中的船舶,为保证船舶安全运输及合理使用,应确保船舶具有足够的强度,这就要求船舶使用者通过合理配置载荷重量、优化载荷装卸顺序、限制载荷就位速度、减小航行中波浪冲击等措施来改善船体受力状态以确保船舶处于良好的营运状态。
第二节船舶总纵强度船舶产生纵向变形的原因: 1.船舶总纵强度概念船舶总纵强度是指船体整个结构抵御纵向变形或破坏的能力。
将船体视为一根空心变断面且两端自由支持的梁,船舶总纵强度研究的是船体在外力作用下整个船体梁所具有的抵御纵向弯曲、剪切和扭转的能力。
2.船舶纵向变形的原因作用于船体上的外力包括重力、浮力、摇荡时的惯性力、螺旋桨的推力、水对船体的阻力、波浪的冲击力等。
由于惯性力、推力、水阻力和波浪的冲击力对船舶总纵强度影响很小,故可忽略不计,而只考虑分布于船体上的重力和浮力。
从整体上讲,船舶重力和浮力大小相等、方向相反并作用于同一垂线上,但这两个力沿船长方向各区段内其大小并不都是相等的,即重力和浮力沿纵向分布规律不一致,由此导致船舶纵向发生变形。
重力、浮力、载荷沿船舶纵向分布:1.重力包括船体、机器设备、燃料、淡水、各种备品、压载水、所载货物等项重力。
由于船体结构和各类载重分布的不连续性,重力纵向分布呈跳跃状。
2.浮力是指船在平静水中或静置于波浪中,舷外水对船体压力的合力。
浮力纵向分布也是不均匀的,它取决于船体水线下的体积和形状。
3.载荷及载荷曲线沿纵向上船体各区段所受重力和浮力的差值就是该区段船体上所受垂向合外力,称为载荷。
船舶强度的概念
船舶强度的概念嘿,朋友们!今天咱来唠唠船舶强度这个事儿。
你想啊,船舶就好比是咱在大海上的移动房子,要是这房子不结实,那可不得出大乱子嘛!船舶强度,简单来说,就是船舶能承受多大的力。
这就跟咱人一样,有的人身体壮实,能抗住很多压力,而有的人就比较脆弱。
船舶也是如此啊!一艘船要是强度不够,在海上遇到点风浪,那可能就摇摇晃晃,甚至有散架的危险,这多吓人呀!咱可以把船舶强度想象成是一个大力士。
这个大力士得有足够的力气来应对各种情况。
比如说,船体结构得牢固吧,不能说随便碰一下就破个洞啥的。
还有啊,船上的各种设备、机器啥的,也得稳稳当当的,不能一颠簸就掉下来或者坏了。
你说要是在海上航行着,突然船的某个地方裂了,那可咋办?那不就跟咱家里房子漏了一样嘛,得赶紧修啊!可在海上哪有那么容易修呀,所以一开始就得把船舶强度给搞好。
咱再想想,船舶在海上要面对多大的压力呀!海水的压力、风浪的冲击、货物的重量等等。
这就好像一个人背着很重的东西,还得在狂风暴雨中走路,得多难呀!要是这人身体不强壮,那肯定走不了几步就趴下了。
船舶也是这样啊,强度不够,怎么能在大海上安全航行呢?你看那些大船,为啥造得那么结实?不就是为了保证强度嘛!它们就像是海上的勇士,不管遇到什么困难都能勇往直前。
而那些强度不行的船呢,就只能小心翼翼的,稍微有点风浪就吓得不行。
咱平时过日子还得注意身体呢,船舶也得注意强度呀!船东们得舍得花钱,把船造得结实点,船员们也得好好爱护船,别乱折腾。
只有这样,船舶才能在大海上安全地航行,把货物送到目的地,把乘客平安送回家。
总之,船舶强度可不是小事儿,这关系到船舶的安全,关系到大家的生命和财产。
咱可不能马虎,得重视起来呀!让我们一起为船舶的强度加油,让它们在大海上乘风破浪,勇往直前!。
船舶的强度和结构.
• 2、纵骨架式单层底结构主要由内龙骨、船底纵骨、肋板
等组成。
• 3、横骨架式双层底结构
• 4、纵骨架式双层底结构
四、舷侧结构 • 组成:舷侧外板+舷侧骨架
• 1、横骨架式舷侧结构:横骨架式舷侧结构的主要优点是
制造方便,横向强度好,适用于内河船和一般货船。
(二)甲板板
• 作用:保证顶部水密、保证船体总纵强度和横向强度。一
• • •
般上层连续甲板(上甲板)均为强力甲板。 强力甲板中:船中0.4L区域内和甲板边板厚度最大。 舱口之间的甲板板厚度最小,原因是不连续而不能参与总 纵弯曲。 甲板开口处的加强:容易产生应力集中。
(三)船底结构
• 横骨架式的单层底结构主要由肋板、中内龙骨和旁内龙骨组成,主要
中拱弯曲:当波峰处在船中时,变形趋势使船体中部突起,两端下垂, 称为中拱弯曲。 中垂弯曲:当波谷处在船中时,变化趋势使船体中部下垂,两端上翘, 称为中垂弯曲。
(二)横向强度、局部强度和扭转强度
• 1、横向强度 • 概念:船体结构抵抗横向作用 • • •
力的能力。 横向强度承担主体:肋骨框架+ 横舱壁+相连的外板和甲板板等 肋骨框架=横梁+肋骨+肋板 受力来源:舷外水压力(浮 力)、货物重力、机器设备重 力等。
• (七)船首结构
• (八)船尾端结构
中点。 • 作用:支撑甲板和平台,加强货舱开口。 • 材料:大多是空心钢管,也有采用组合型 钢。 • “规范”规定油船内不得选用管形支柱或 空心矩形支柱。
2、舷墙及栏杆
• 作用:不参与总纵弯曲(,除首尾端外,舷墙结构一般不
与船体的甲板或舷顶列板紧密连接),减少甲板上浪,保 障人员安全,防止甲板货物及物品入水。高度不小于1米。
船舶强度
1.船体强度是船舶抵抗内外作用力的能力,船舶强度分为总纵强度、横向强度、局部强度和扭转
强度。
其中总纵强度是指船体在整个船长方向上抵抗内外作用力的能力。
2.中垂变形是指中部下垂而首尾两端上翘的一种变形。
由于船体的中部浮力小而首尾两
端浮力大,重力在中部大而首尾小的原因使得船体中垂或中拱变形。
3.承受弯矩和剪力可能致使船体遭受变形和破坏。
最大的弯矩常发生在船中、最大的剪力常等
发生在离船中的1/2 处。
4.纵向构件布置的密,横向构件布置的疏的骨架型式是纵骨架式双层底结构形式。
杂货船常
采用横骨架式单底.式结构。
5.外板的作用有保证船体的密封性;承担船体总纵弯曲强度、横强度、局部强度;承担舷
外水压力、波浪冲击力、坞墩的反作用力、外界的碰撞、挤压和搁浅。
甲板板的板厚是船中比首尾厚的原因是船舶最大总纵弯曲力矩都是作业在船中0.4L船长区段内。
双层底的作用有万一船底破损,内底板可以制止海水浸入舱内,保证船舶和货物安全;增强船底强度;可储存燃料、淡水,空船时装压载水,有效利用空间,并且降低船的重心,增加船舶稳性。
6.肋板是设在双层底内肋位上的横向构件。
中内龙骨是设在中线面上并焊接在平板龙骨
上的纵向连续构件。
实肋板上开孔是为了通空气、水等。
7.仔细看书中图7-7,图7-8,熟识船体常见构件的名称位置和作用。
第一节船舶总纵强度.
第一节 船舶总纵强度一、船舶强度基本概念1. 船舶强度:船舶结构抵抗内外力而不致破环的能力。
2. 船舶强度种类⎧⎧⎪⎪⎨⎪⎨⎪⎩⎪⎪⎩纵强度总强度横强度船舶强度扭转强度局部强度 二、船舶总纵强度1. 总纵强度概述1)船舶漂浮在水面上,受到重力和浮力的作用,就整个船体看总重力与总浮力是平衡的。
但实际上在船体长度每一段上其重力与浮力是不平衡的。
由于这种重力与浮力沿着船长方向分布不均,使船体产生了纵向弯曲。
2)船体上每一段重力与浮力的差值就是实际作用在船体上的负荷。
船体正是由于负荷的作用而产生了剪力和弯矩。
剪力最大值在距首尾约1/4船长附近;最大弯矩值则在船中附近。
3)船体纵向变形的两种形式:中拱(Hogging)船体中部上拱的弯曲状态(受正弯矩作用)。
中垂(Sagging)船体中部下垂的弯曲状态(受负弯矩作用)。
2. 总纵强度的校核1)许用切力:按“许用剪切应力、横剖面对水平中和轴的惯性矩、横剖面水平中和轴以上有效构件对中和面的静矩、计算横剖面水平中和轴处舷侧外板或纵舱壁的厚度以及波浪切力”计算的许用静水切力。
许用弯矩:按“许用弯曲应力、甲板或龙骨处的剖面模数、局部构件折减系数以及波浪弯矩”计算的许用静水弯矩。
2)校核各横剖面的静水切力和静水弯矩3)当不需要校核切力时 船中静水弯矩:1[()]2SLi i i i i i M W x P x B x '=∑⋅+∑⋅-∑⋅ (,)i i m f P x d =∑⋅分别令SM '取S M ±(船中许用静水弯矩)、0、LS M ±(空船许用静水弯矩),绘制以载荷对船中弯矩i i P x ∑⋅为纵坐标,平均型吃水m d 为横坐标的强度曲线图。
4)经验方法(拱垂值)(1)拱垂值2F A M d d d δ+=- ,则: 当0δ>时,船舶呈中拱变形;当0δ<时,船舶呈中垂变形。
(2)纵强度校验方法 当01200bpL δ≤<,纵强度处于有利状态; 当1200800bpbp L L δ≤<,纵强度处于正常状态; 当800600bpbp L L δ≤<,纵强度处于极限状态; 当600bpL δ≥,纵强度处于危险状态。
船体强度概念(船舶管理课件)
1.船体发生总纵弯曲的原因 船舶漂浮在静水中受到的外力有整个船舶的重力和水 对船的浮力。整个船舶的总重力与总浮力总是平衡的。 但在船体长度的每一段上其重力与浮力是不平衡的,这 是因为船舶的重力沿船长分布的规律与浮力沿船长分布 的规律不一致的缘故。其结果造成船体沿船长方向上的 弯曲变形,这种弯曲称为纵向弯曲,船舶抵抗纵向弯曲 和损坏的能力称为船体纵向强度。
任务三 船体强度概念 三、 局部强度
船舶局部强度是指船体结构抵抗局部外力作用的能力。
使船体局部产生弯曲变形的力有:
航行时船首底部受到波浪的砰击力、 船舷板受到码头的挤压与碰撞力、机 舱与船尾部受到机器与螺旋桨的振动 力、桅及机器设备对船体结构的局部 作用力、以及触礁、搁浅时产生的作 用力等
任务三 船体强度概念
一、总纵弯曲强度
2.船体总纵弯曲力矩和剪力的分布 (1)由于船舶浮在水上,首尾两端无支持是自由的,所以在船 的首尾两端的弯曲力矩和剪力总是等于零。 (2)总纵弯曲力矩值,从首尾两端向船中逐渐增大,最大的弯 曲力矩一般位于船中0.4L船长范围内。 (3)最大的剪力位于距首尾两端大约1/4船长附近。 (4)根据梁的弯曲理论可知,最大弯曲力矩处其剪力值等于零。 (5)对于营运的船舶来讲,船体的几何形状和大小是一定的。 船舶可能遇到的最不均匀的重力分布的装载状态和可能遇到的 最不均匀的浮力分布的波浪也应是一定的。因此,每一条船舶 就有一个可以确定的最大弯曲力矩值和剪力值。
任务三 船体强度概念
二、 横向强度与扭转强度
船舶横向强度是指船体结构抵抗横向变形的能力。 当船体受到舷外水的压力作用与舱内货物、机器设备等的压力 作用不均匀时,甲板、船底和舷侧结构会在船体横向断面内发 生凹变形。
任务三 船体强度概念
船舶局部强度计算方法
笔记(局部强度校核)
1.各货舱装货重量的计算公式:
Pi=Vchi/∑Vch*∑Q±调整值
式中:
Vchi-----第i舱的容积
∑Q-----航次载货总重量
2.根据实际吃水判断总纵弯矩变形:
δ=|dφm-dm|
dφm----船中处的平均吃水
dm-----首尾平均吃水
Lb p/1200≥δ(正常的拱垂变形范围)
δ= Lb p/800(极限拱垂变形值)
δ= Lb p/600(危险拱垂变形值)
3.局部强度的校核:
A.上甲板
Pd=9.81*Hc*γc=9.81 Hc/SF (kРа)
Hc---甲板设计堆货高度,重结构取1.5 m;轻结构取1.2 m
γc---舱内货物重量与货舱容积之比
SF—货物积载因数,等于该船的设计舱容系数
B.中间甲板和舱底
Pd=9.81*Hc*γc (kРа)
Pd----二层舱或底舱高度
当船上没有设计装载率γc的资料时,一般可取γc=0.72t∕m#,对满足规定的重货加强要求的船舶的舱底,可取γc=1.2t∕m#
C.根据具体的装载计划计算确定单位面积的实际负荷量Pd′和所有有集中载货限制的部位的拟装货物重量∑Р及该部分货位底部所跨过的骨材间距数目n..
Pd′=∑9.81 H′ci/SFi (kРа)
H′ci ----自上而下第i层货物之货堆高度
SFi-----该层货物的积载因数(m#∕t)
D.比较Pd′和Pd.若该部位有集中载货的要求,则还应比较该部位实际载货重量∑Р′和集中载货P与数值n的乘积.其中n为该货物底部所跨过的骨材数目.若Pd′≤Pd且∑Р′≤n P,则该部位局部结构的安全有保障.。
船舶强度.
第五章船舶强度1. ,则其扭转强度越差。
A 船越长B 船越宽C 船越大D 甲板开口越大2.船首尾端所受的总纵弯曲力矩,所受的局部作用力。
A 较小,较小B 较大,较大C 较小,较大D 较大,较小3.船体发生纵向弯曲变形和破坏是由于。
A 局部强度不足B 总纵弯曲强度不足C 横向强度不足D 扭转强度不足4.船体中拱时,甲板受到,船底受到。
A 拉应力;拉应力B 压应力;压应力C 拉应力;压应力D 压应力;拉应力5.各层甲板中强度最大的一层甲板是。
A 平台甲板B 艇甲板C 起居甲板D 强力甲板6.加强船舶首尾端结构,是为了提高船体的。
A 总纵强度B 横向强度C 扭转强度D 局部强度7.同一层甲板中强度最大的区域是。
A 首端B 尾端C 首尾两端D 船中前后8.同一船舶,甲板所受的总纵弯曲应力比船底所受的弯曲应力。
A 大B 小C 一样D 大小不定9.尾机船不满足纵向强度的主要危险在于其压载营运状态,这时船舶处于。
A 中垂B 中拱C 中垂或中拱D 中垂中拱不存在10.尾机型船最适宜于。
A 客船B 油轮C 高速船D 客货船11.下述船舶营运状态中会产生中拱变形。
A 中机型船轻载,波峰在船中B 中机型船满载,波谷在船中C 尾机型船,首尖舱加压载,波峰在船中D A,B,C均会产生12.中机型船比尾机型船容易调整。
A 载货量B 稳性C 吃水差D 强度13.中机型货船满载航行遇到波浪时,可能会发生最大的A 中拱弯曲变形B 中垂弯曲变形C 扭曲变形D 严重振动14.重力与浮力之差在纵向上的分布称为。
A 重力曲线B 载荷曲线C 切力曲线D 弯矩曲线15.船舶纵向强度是指船舶结构抵抗。
A 船体沿船宽方向发生损坏及变形的能力B 各层甲板沿船长方向发生扭曲变形的能力C 船体沿船长方向产生剪切及弯曲变形的能力D 载荷和水压力作用保持不损坏和不发生很大变形的能力16.船舶发生中拱变形时。
A 中部浮力小于重力,首尾部重力大于浮力B 中部浮力小于重力,首尾部重力小于浮力C 中部浮力大于重力,首尾部重力大于浮力D 中部浮力大于重力,首尾部重力小于浮力17.船舶轻载时,主要考虑船体的。
第11章船舶强度
按船舶腐蚀程度确定允许负荷量;
舱内货物重量分布应均匀;
装载重大件货物时应加衬垫;使横跨相应骨 材。若配于二层舱或上甲板,安排在甲板下 有支柱的位置,必要时临时补加支撑;
自动舱盖上不能装货或只能装轻货;
固体散货应合理平舱;
装载重货时应限制其落底速度,局部区域承 载过重时,校核局部受力。
四、扭转强度 (Torsional strength)
(一)定义 船舶结构抵抗船体沿船长方向发生弯
曲或变形的能力。 (二)船体纵向弯曲或变形的原因
船舶所受重力和浮力沿船长方向分布 不一致造成。
(三)负荷曲线、剪力曲线和弯矩曲线
重量曲线(Weight curve)
p(x)
浮力曲线(Buoyancy curve)
b(x)
负荷曲线(Load curve)
(kN m)
(六)船舶总纵强度的校核方法
1、经验法(舱容比配货法)调整值的两种取法
Pi
Vi .ch
Vi .ch
Q
Pi Pi Pi Pi (110%)
舱别 NO.1 NO.2 NO.3 NO.4 NO.5 Total
货舱容积 3075 舱容比% 14.58
4119 4210 5719 19.53 19.96 27.12
(四)船体剪切变形
单位长度的船体,其前后两端受到 大小相等、方向相反的切力作用,则该 段船体将出现剪切变形。
(五)船体拱垂变形
单位长度的船体,前后两端受到大 小相等,方向相反的弯矩作用,则该段 船体将发生弯曲变形。
弯曲应力的最大值出现在龙骨板或 上甲板。
1、中拱(Hogging) 船体受正弯矩作用,中部的浮力大于 重力,首尾部的浮力小于重力;船舶上甲 板受拉,船底受压,发生中部上拱的变形。
船舶结构的稳定性与强度分析
船舶结构的稳定性与强度分析船舶的稳定性和强度是设计和运营船舶时必须重视的重要方面。
稳定性关乎船舶在各种海况下的平稳性和安全性,而强度则决定了船舶在面对外部力量时的抗击能力。
因此,对船舶结构的稳定性和强度进行深入的分析至关重要。
稳定性分析是通过计算船舶在不同条件下的倾覆力矩和还原力矩来确定船舶的稳定性。
这个过程通常被分为两个主要方面的考虑:初稳性和稳性保证。
初稳性是指在船舶水线以下的概念高度中,船舶的初始倾斜能力。
稳性保证则是指船舶在各种倾斜状态下,特别是在考虑到货物分布和燃油分布时,仍然能够保持稳定的能力。
初稳性通常通过以下公式进行计算:GZ = GM × sinθ,其中GZ表示初始倾斜力矩,GM表示重心距离,θ表示初始角度。
重心距离可以通过船舶的几何形状和结构设计参数来计算。
稳性保证则需要进行更加详细的分析,涉及到船舶的稳性曲线、初始稳性杠杆曲线等参数的计算。
强度分析与船舶结构的材料和设计有关,涉及到船舶的各个部件,如船体、船舱、船舶设备等的强度和抗力。
分析船舶结构的强度需要考虑到各种可能的负载情况,如重货物、船舶自身的重量、海浪和风力的作用等。
同时,还需要考虑到各个部件的强度和变形的关系,确保船舶在运营过程中不会因为超负荷或者外部力量而发生断裂或崩塌。
强度分析还包括对船舶的疲劳强度的考虑。
船舶在长期运营中会受到重复循环负载的作用,这就需要对船舶的疲劳性能进行分析和评估。
通过疲劳强度分析,可以确定船舶在使用寿命内能够承受的循环负载次数,并制定相应的维护计划,确保船舶在运营过程中的安全性和可靠性。
总之,船舶结构的稳定性和强度分析是确保船舶在设计和运营过程中的安全性和可靠性的重要环节。
通过对船舶的稳定性和强度进行深入的分析,可以为设计师和船东提供有关船舶结构合理性、载荷限制和维护计划等方面的基础数据,为船舶行业的可持续发展提供保障。
(字数:554字)。
货运05 船舶强度
三、船舶总体布置对总纵弯曲变形的影响
2.尾机船 尾机船的机舱位于尾部。空航压载时, 有较大的中拱变形状 态。而满载时的拱垂变形因船舶规模的不同而异,大型船 满载时呈中垂变形,而普通船可能处于中垂或中拱变形状 态。尾机船最严重的中拱变形发生在空航压载状态。 措施: (1)合理安排压载水:尾机船空船压载航行时压载水的数量与 位置应能同时达到减少尾倾、增加吃水和减缓中拱变形三 个目的。为此,应尽量使用漂心以前靠近中部的压载水舱, 而不能单独使用首部压载水舱,以免增大中拱变形。杂货 船中部若有深舱,可作为压载水舱使用。油轮属于尾机船, 作为空船压载使用的清洁压载舱应布置在中部略靠前的位 置。 (2)油水分配及使用:油水分配与使用的原则与中机船满载时 相同,即分配时自中部向首尾依次装载,使用时顺序相反。
(kPa)
Hc—甲板设计堆高,重结构取1.5m, 轻结构取1.2m。 μ — 设计舱容系数。
三、用经验方法确定的允许负荷
2.中间甲板和底舱:
允许负荷:
Pa
gHd
(kPa)
H d — 舱高。 无设计值时,取rc=0.72 t/m3, 重结构取rc=1.2 t/m3。 rc =1/μ
§11-2 保证满足船舶的局部强度条件
§11-1 船舶纵向强度
3.船中静水弯矩估算法 中小型船可只算船中弯矩
(1)实际静水弯矩
1 M S ' g ( WLi X i Pi X i ) Bi X i 2
(kN m)
特定船
M S ' f ( P (kN m) i X i , dm )
7.船舶总纵弯曲变形的判断 拱垂值:δ=|dж- dm| (m)
船舶强度与设计名词解释
船舶强度与设计名词解释
1、相当厚度:船体板厚度与所有纵骨剖面积平铺
2、骨架带板:与骨架相联在骨架受力发生变形时,一起与骨架抵抗变形并作为骨架梁的一部分参加计算骨架梁的剖面积、惯性矩、剖面模数等几何要素的有一定宽度的钢板
3、重量曲线:船舶在某一计算状态下,描述全船重量沿船长分布状况的曲线
4、浮力曲线:船舶在某一计算状态下,描述浮力沿船长分布状况的曲线。
5、总纵强度:船体梁抵抗总纵弯曲的能力
6、局部强度:船体抵抗局部变形失稳破坏的能力
7、剖面模数:W=I/1Z1。
即为剖面模数。
它是表征船体结构抵抗弯曲变形能力的一种几何特征,衡量船体总纵强度
8、纵向强力构件:纵向连续并能有效的传递总纵弯曲应力的构件
9、载荷曲线:在某一计算状态下,描述引起船体梁总纵弯曲的载荷沿船长分布状况的曲线。
10、总纵弯矩:静水弯矩和静波浪弯矩的代数和
11、剖面利用系数:实际所用的各种型材,其最小剂面模数仅为理想剂面的剖面模数的一部。
分,即w=yw0,y即为剖面利用系数。
12、剖面模数比面积:产生单位剖面模数所需的面积。
13、剖面惯性比面积:产生单位剖面惯性矩所需的面积。
14、极限弯矩:在船体剂面内离中和轴最远点的刚性构件中引起的应力达到结构材料屈服极。
— 1 —。
船体强度研究现状及对船舶航行的意义
船体强度研究现状及对船舶航行的意义摘要:近些年来,在我国科技不断发展的背景之下,越来越多的先进船舶被研发出来,但是在船舶制造技术的不断发展之下,船舶的强度问题越发成为被人们所广泛关注的话题。
船舶在航行的过程中都在承受着各个方面的力,因此船体的强度对于船舶的使用而言具有重要意义。
因此本文围绕船体强度以及船体强度对船舶行业的意义展开研究。
关键词:船体强度研究现状船舶航行一、船体强度的研究意义船只在制造的过程中,由于制造材料自身缺陷、制造工艺等原因会使船舶在制造的过程中产生残余应力。
并且船舶再投入使用之后会受到风、浪等外在的作用力,总的来说,船舶在使用的过程中随时都在受力。
那么对于船舶的使用而言,使用的安全行是最为重要的,只有在保障安全使用的前提下才能够体改它的经济性能与使用功能。
不同类型的船舶有着不同的结构,所以船舶的受力情况是不相同的。
以散货船只为例,散货船只所载的货物与装载受力情况使得散货船只比其他船只更容易老化,因此这就在一定程度上增加了发生事故的概率,其中装载量达到两万吨以上的船只与散装固体重货的船只发生事故的情况最多。
据相关数据显示,散货船只在恶劣的海况下行驶,由于结构损坏而引发货舱浸水从而导致船只沉没是事故的主要原因。
对于集装箱船只而言,其为了保障高效率的装卸,货舱的开口将会非常大,一般货舱口宽度为船宽的80%左右,有的甚至达到89%以上,其船体的纵向、横向及抗扭的强度将是一个不容忽视的问题。
对于大中型船舶,载重量与极限强度基本保持线性关系。
对极限强度的主要影响参数有屈服应力、杨氏模量、初始变形、焊接残余应力以及平均板厚等。
因此,船体强度分析是必不可少的。
二、船体强度的研究现状2.1船体强度数值计算概述船体结构有着不同的模型单元,例如纵骨、肋板、加强板、分段、总体。
对船体结构的受力状态分析,主要采用有限元软件,建立模型单元,对船舶结构进行有限元分析是一项复杂的系统工程。
模型范围、单元类型和尺寸、边界条件、加载方式的选取和初始缺陷的模拟等工作必须合理有效,否则直接影响计算效率和精度。
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第五章船舶强度1. ,则其扭转强度越差。
A 船越长B 船越宽C 船越大D 甲板开口越大2.船首尾端所受的总纵弯曲力矩,所受的局部作用力。
A 较小,较小B 较大,较大C 较小,较大D 较大,较小3.船体发生纵向弯曲变形和破坏是由于。
A 局部强度不足B 总纵弯曲强度不足C 横向强度不足D 扭转强度不足4.船体中拱时,甲板受到,船底受到。
A 拉应力;拉应力B 压应力;压应力C 拉应力;压应力D 压应力;拉应力5.各层甲板中强度最大的一层甲板是。
A 平台甲板B 艇甲板C 起居甲板D 强力甲板6.加强船舶首尾端结构,是为了提高船体的。
A 总纵强度B 横向强度C 扭转强度D 局部强度7.同一层甲板中强度最大的区域是。
A 首端B 尾端C 首尾两端D 船中前后8.同一船舶,甲板所受的总纵弯曲应力比船底所受的弯曲应力。
A 大B 小C 一样D 大小不定9.尾机船不满足纵向强度的主要危险在于其压载营运状态,这时船舶处于。
A 中垂B 中拱C 中垂或中拱D 中垂中拱不存在10.尾机型船最适宜于。
A 客船B 油轮C 高速船D 客货船11.下述船舶营运状态中会产生中拱变形。
A 中机型船轻载,波峰在船中B 中机型船满载,波谷在船中C 尾机型船,首尖舱加压载,波峰在船中D A,B,C均会产生12.中机型船比尾机型船容易调整。
A 载货量B 稳性C 吃水差D 强度13.中机型货船满载航行遇到波浪时,可能会发生最大的A 中拱弯曲变形B 中垂弯曲变形C 扭曲变形D 严重振动14.重力与浮力之差在纵向上的分布称为。
A 重力曲线B 载荷曲线C 切力曲线D 弯矩曲线15.船舶纵向强度是指船舶结构抵抗。
A 船体沿船宽方向发生损坏及变形的能力B 各层甲板沿船长方向发生扭曲变形的能力C 船体沿船长方向产生剪切及弯曲变形的能力D 载荷和水压力作用保持不损坏和不发生很大变形的能力16.船舶发生中拱变形时。
A 中部浮力小于重力,首尾部重力大于浮力B 中部浮力小于重力,首尾部重力小于浮力C 中部浮力大于重力,首尾部重力大于浮力D 中部浮力大于重力,首尾部重力小于浮力17.船舶轻载时,主要考虑船体的。
A 横强度B 纵强度C 局部强度D 扭转强度18.当船舶中部装货过重,首尾部装货过轻时,船舶可能产生的变形是。
A 中垂变形B 中拱变形C 扭转变形D 横向变形19.船舶中拱的特征是。
A 船中部上拱,上甲板受压,船底受拉B 船中部上拱,上甲板受拉,船底受压C 船中部下垂,上甲板受压,船底受拉D 船中部下垂,上甲板受拉,船底受压20.船舶中垂的特征是。
A 船中部上拱,上甲板受压,船底受拉B 船中部上拱,上甲板受拉,船底受压C 船中部下垂,上甲板受压,船底受拉D 船中部下垂,上甲板受拉,船底受压21.引起船舶纵向变形的主要原因是。
A 船体纵向构件的刚度不足B 船体纵向构件的强度不足C 船舶所受重力和浮力不相等D 船体沿长度方向每一段所受负荷不相等22.当船舶首尾货舱装货数量过多而中部货舱时就会出现严重的中拱现象。
A 空舱,船舶中部处于波峰之上B 空舱,船舶中部处于波谷之上C 均衡装载,船舶中部处于波谷之上D 均衡装载,船舶中部处于波峰之上23.船舶发生中拱变形时,船体受弯矩作用,上甲板受,船底受。
A 负;压;拉B 正;压;拉C 负;拉;压D 正;拉;压24.船舶发生中垂变形时,船体受弯矩作用,上甲板受,船底受。
A 负;压;拉B 正;压;拉C 负;拉;压D 正;拉;压25.尾机型固体散货船空载时会产生较大,满载时会产生较大的。
A 中拱;中垂B 中垂;中拱C 尾倾;拱头D 拱头;尾倾26.某轮装载后呈中拱状态且稳性过小,则应采取以下措施来调整。
A 将首尖舱加满压载水B 将首区货物移至中区C 将中区双层底压载舱加满压载水D 将中区二层舱的货物移至尾区底舱27.对具体船舶,其船舶中剖面许用静水弯矩Ms为。
A 一定值B 与货物沿船长的分布有关C 随船舶的营运年限而变化D 与浮力沿船长的分布有关28.船舶装载后呈中拱状态,若航行中波长近似等于船长,且在船中时,会加大中拱弯矩。
A 波峰B 波谷C 波长的1/3处D 波谷与波峰之间29.船舶装载后呈中拱状态,若航行中波长近似等于船长,且在船中时,会减小中拱弯矩。
A 波峰B 波谷C 波长的1/3处D 波谷与波峰之间30.船舶装载后呈中垂状态,若航行中波长近似等于船长,且在船中时,会加大中垂弯矩。
A 波峰B 波谷C 波长的1/3处D 波谷与波峰之间31.船舶装载后呈中垂状态,若航行中波长近似等于船长,且在船中时,会减小中垂弯矩。
A 波峰B 波谷C 波长的1/3处D 波谷与波峰之间32.一般货船,其剪力的最大值通常位于。
A 船中前后B 距首尾L bp/2处C 距首尾L bp/4处D 距船中L bp/6处33.一般货船,其弯矩的最大值通常位于。
A 船中前后B 距首尾L bp/2处C 距首尾L bp/4处D 距船中L bp/6处34.在校核船舶总纵强度时,若实际装载状态时的静水弯矩Ms’为正值,表明船舶。
A 处于中垂状态B 处于中拱状态C 满足总纵强度的要求D 不满足总纵强度的要求35在校核船舶总纵强度时,若实际装载状态时的静水弯矩Ms’为负值,表明船舶。
A 处于中垂状态B 处于中拱状态C 满足总纵强度的要求D 不满足总纵强度的要求36.在校核船舶总纵强度时,若实际装载状态时的静水弯矩Ms’为负值,且小于船舶许用静水弯矩Ms,表明船舶。
A 处于中拱状态且满足总纵强度的要求B 处于中拱状态且不满足总纵强度的要求C 处于中垂状态且满足总纵强度的要求D 处于中垂状态且不满足总纵强度的要求37.在校核船舶总纵强度时,若实际装载状态时的静水弯矩Ms’为负值,且等于船舶许用静水弯矩Ms,表明船舶。
A 处于中拱状态且满足总纵强度的要求B 处于中拱状态且不满足总纵强度的要求C 处于中垂状态且满足总纵强度的要求D 处于中垂状态且不满足总纵强度的要求38.在校核船舶总纵强度时,若实际装载状态时的静水弯矩Ms’为负值,且大于船舶许用静水弯矩Ms,表明船舶。
A 处于中拱状态且满足总纵强度的要求B 处于中拱状态且不满足总纵强度的要求C 处于中垂状态且满足总纵强度的要求D 处于中垂状态且不满足总纵强度的要求39.在校核船舶总纵强度时,若实际装载状态时的静水弯矩Ms’为正值,且小于船舶许用静水弯矩Ms,表明船舶。
A 处于中拱状态且满足总纵强度的要求B 处于中拱状态且不满足总纵强度的要求C 处于中垂状态且满足总纵强度的要求D 处于中垂状态且不满足总纵强度的要求40.在校核船舶总纵强度时,若实际装载状态时的静水弯矩Ms’为正值,且等于船舶许用静水弯矩Ms,表明船舶。
A 处于中拱状态且满足总纵强度的要求B 处于中拱状态且不满足总纵强度的要求C 处于中垂状态且满足总纵强度的要求D 处于中垂状态且不满足总纵强度的要求41.在校核船舶总纵强度时,若实际装载状态时的静水弯矩Ms’为正值,且大于船舶许用静水弯矩Ms,表明船舶。
A 处于中拱状态且满足总纵强度的要求B 处于中拱状态且不满足总纵强度的要求C 处于中垂状态且满足总纵强度的要求D 处于中垂状态且不满足总纵强度的要求42.在配载时,按舱容比例分配货物重量的主要目的是保证船舶。
A 满舱满载B 有适度的稳性C 总纵强度不受损伤D 保证船舶局部强度不受损伤43.按舱容比例分配各舱货重,可以保证船舶的。
A 纵向强度受损,且可能产生中垂或中拱B 纵向强度受损,且不可能产生中垂或中拱C 纵向强度不受损,且不可能产生中垂或中拱D 纵向强度不受损,但仍可能产生中垂或中拱44.某轮装货后呈中垂状态且尾倾过大,则宜采取下列措施来调整。
A 在船首区加压载水B 将中区压载水调至首区C 将尾部压载水调至中区D A或B45.船舶的总纵弯矩值沿船长方向的分布规律为。
A 向首尾两端逐渐增加B 向首尾两端逐渐减小C 向首尾两端保持不变D 向首尾两端变化无规律46.船舶结构抵抗各种内力和外力作用的能力称为。
A 浮性B 稳性C 船体强度D 船舶抗沉性47.船舶装载后为中拱状态,为减小尾倾,应将。
A 压载水加在中区B 压载水加在首部C 压载水加在尾部D 尾部压载水移至中区48.某轮装载后呈中拱状态,且稳性过大,则应采取以下措施来调整。
A 将首区货物移至中区B 将中区双层底加满压载水C 将首尖舱加满压载水D 将尾区底舱货物移至中区二层舱49.某轮装载后呈中垂状态,且稳性过大,则应采取以下措施来调整。
A 将首区货物移至中区B 将首尖舱加满压载水C 将中区底舱货物移至尾区二层舱D 将中区双层底加满压载水50.船舶装载后为中拱状态,为增大尾倾,应将。
A 首部压载水移至中区B 压载水加在首部C 压载水加在中区D 压载水加在尾部51.某轮装载后呈中拱状态,尾倾过大且稳性过大,则应采取以下措施来调整。
A 将首区货物移至中区B 将首尖舱加满压载水C 将尾区货物移至中心D 将尾尖舱加满压载水52.某轮装载后呈中垂状态,尾倾过大且稳性过大,则应采取以下措施来调整。
A 将首区货物移至中区B 将中区双层底加满压载水C 将首尖舱加满压载水D 将中区底舱货物移至首区二层舱53.保证船舶总纵强度不受损伤的经验配货方法是。
A 按舱容比例分配货物重量B 各舱均匀分配货物重量C 按舱容大小反比例分配货物重量D 重货配在中区,轻货配在首尾54.尾机型矿砂船的最大中垂、中拱的总纵弯矩值分别出现在。
A 满载营运状态;满载营运状态B 满载营运状态;压载营运状态C 压载营运状态;压载营运状态D 压载营运状态;满载营运状态55.杂货船配积载时,主要应考虑的船舶强度为。
①纵强度; ②扭转强度; ③局部强度; ④总强度; ⑤横强度。
A ①③B ①②③C ①②③④D ①②③④⑤56.船舶投入营运后,其船中剖面许用静水弯矩将。
A 逐渐减小B 逐渐增大C 保持不变D 不能确定57.大型中机型船舶在满载时,为减轻其纵向变形,在油水配置和使用时应。
A 先配置于首尾,后配置于中部;使用时先用中部舱的油水B 先配置于首尾,后配置于中部;使用时先用首尾舱的油水C 先配置于中部,后配置于首尾;使用时先用首尾舱的油水D 先配置于申部,后配置于首尾;使用时先用中部舱的油水58.下列是保证船舶纵向强度不受损伤的措施。
A 按舱容比例分配货重B 装卸时各舱应均衡作业C 中途港货较多时,将其分别装于几个货舱内D 以上都是59.在船舶纵向强度校核时,应进行静水切力校核的条件是。
A 船长等于或大于90米,且装载不均匀B 船长等于或大于90米,且具有两道纵舱壁C 船长小于90米,且装载不均匀或具有两道纵舱壁D A或B60.利用船舶强度曲线图进行强度校核的条件是A 船长小于90米或装载均匀B 船长小于90米或装载不均匀C 船长等于或大于90米,且装载均匀D 船长等于或大于90米,且装载均匀或具有两道纵舱壁61.在船舶强度曲线图上,位于点划线与虚线之间的区域表示。