船体总纵强度
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钢材等级 f1 普强钢24 1.0 高强钢27 1.08 高强钢32 1.28 高强钢36 1.39 高强钢40 1.43
3) 剖面模数（section modulus）计算 按船体舯剖面图给出的甲板、船底和舷侧以及纵舱壁板厚、纵向骨材 的规格尺寸计算剖面模量, 并应满足： W>W t/[σ]
总纵强度校核
w
Mw la
---弯矩响应谱密度SR(We)=RAO(We)×Sζ (We) ---通过辛普生积分求出弯矩响应谱曲线下的面积m 。
a
波浪弯矩
波浪弯矩计算---从波谱→遭遇谱到波浪弯矩响应谱计算过程示意图：
(a) 遭遇波谱
(b) 响应幅算子
(c)波浪弯矩响应谱
根据相关统计理论求出波浪弯矩 1/3、1/10 、1/100 、1/1000 最大值。 除了通过计算求解RAO外，也可以通过水池模型试验求出RAO，然后 将其与波谱联系起来，求出波浪诱导弯矩。
总的来说，波浪弯矩主要取决于 船体水线面形状、横剖面形状、重 量矩(即艏艉段的分布重量对中剖面 的一次矩)、惯性半径以及波浪参数。
6
总纵强度校核
1) 总弯矩Mt=Ms+Mw Ms---静水弯矩 Mw---波浪诱导弯矩 2) 许用应力[σ] 规范规定：普通强度钢[σ]=175N/mm2 中高强度钢[σ]=175N/mm2 ×f1(f1—材料系数，见下表)
2
静水弯矩和剪力计算
静水弯矩和剪力可 以通过流体静力计算求得。 大致过程如下： 1）建立重力曲线 2）建立浮力曲线 3）建立荷载曲线 4）建立剪力曲线 5）建立弯矩曲线
静水弯矩计算步骤示意图
3
波浪弯矩
谱分析法就是把不规则波分解为许许多多波高不同、周期不同的规则 波(成分波), 分别求解船对每个（构成不规则波的）成分波的响应，然后将 这些响应线性叠加, 得出对不规则波的总响应。 可见谱分析的实质是把难以求解的不规则波响应问题转化为分别求解 对每个规则波的响应问题。 船在不规则波浪中的诱导弯矩与船在不规则波浪中的运动一样，也是 波高的线性函数。求弯矩与求解运动的作法大体上是相同的。除了建立 FPSO计算机模型外，尚须履行下列步骤： ---选择适合作业海区的波谱并将其转换成遭遇谱Ss(We) ---求出频率响应函数 =2mwρgL2B, 即单位波幅的规则波产生的诱导 2 弯矩。而响应幅算子RAO是频率响应函数的平方，即RAO= ( M ) l
4) 四艘FPSO的静水弯矩和波浪弯矩
项 目 静水弯矩 Ms (106kNm) 规范值 计算值 实际取值 波浪弯矩 Mw (106kNm) 规范值 计算值 实际取值 “文昌” ≌3.0 <4.2 4.2 ≌5.0 ≌6.0 6.0 “番禺” “秦皇岛”“曹妃甸” ≌3.0 <5.0 5.0 ≌5.0 ≌6.87 6.6 ≌4.3 5.1 --≌7.4 ----≌3.7 7.1 7.1 ≌6.2 3.151 3.151
船体总纵强度
基本概念
在研究船体总纵强度时，通常把船体视为一变截面空心梁，沿船长方向作用 着非均匀分布的重力和浮力以及流体扰动力。 由于重力和浮力分布不均匀而产生静力荷载、静水剪力和弯矩。船体依靠水 的浮力漂浮在水面上，它的基础是水，水是船体梁的弹性基础。计算时，假设船 体静止在静水中或波浪上。与具有刚性基础的普通梁不同，不能用一个简单的公 式或微分方程式求解其弯矩和剪力，而需要进行比较繁琐的表格积分。 众所周知，船在不规则海浪中的总响应是各成分波响应的总和。海浪中的弯 矩和运动一样是波高的线性函数。不规则波中的动力弯矩也是各成分波产生的动 力弯矩的总和。 单位波幅的波浪弯矩： Mw/ζa= 2mwρgL2B RAO = (Mw/ζa)2 式中 mw = A1Cw+A2L/T+A3Kyy/L+A4L/B+A5V/L1/2+A6 船体总纵强度分析的主要工作是求解静水弯矩和剪力、波浪弯矩和剪力和船 体横截面特性。
影响总纵强度的主要因素
1）静水弯矩 影响静水弯矩的主要因素如下：
船体线型 货油舱位于船中
2）波浪弯矩 Biblioteka Baidu响波浪弯矩的主要因素如下：
船体主尺度、尺度比和船型系数 重量沿船长的分布 波谱型式 波向
正是上述两个因素决定了 FPSO满载时中垂弯矩远大于常规 运输油轮。 解决这个问题的有效途经是增 大船体中部的压载舱和减小货油 舱；减小艏、艉尖舱的浮力，优 化船体艏艉部分的线型，降低中 垂弯矩。
3) 剖面模数（section modulus）计算 按船体舯剖面图给出的甲板、船底和舷侧以及纵舱壁板厚、纵向骨材 的规格尺寸计算剖面模量, 并应满足： W>W t/[σ]
总纵强度校核
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Mw la
---弯矩响应谱密度SR(We)=RAO(We)×Sζ (We) ---通过辛普生积分求出弯矩响应谱曲线下的面积m 。
a
波浪弯矩
波浪弯矩计算---从波谱→遭遇谱到波浪弯矩响应谱计算过程示意图：
(a) 遭遇波谱
(b) 响应幅算子
(c)波浪弯矩响应谱
根据相关统计理论求出波浪弯矩 1/3、1/10 、1/100 、1/1000 最大值。 除了通过计算求解RAO外，也可以通过水池模型试验求出RAO，然后 将其与波谱联系起来，求出波浪诱导弯矩。
总的来说，波浪弯矩主要取决于 船体水线面形状、横剖面形状、重 量矩(即艏艉段的分布重量对中剖面 的一次矩)、惯性半径以及波浪参数。
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总纵强度校核
1) 总弯矩Mt=Ms+Mw Ms---静水弯矩 Mw---波浪诱导弯矩 2) 许用应力[σ] 规范规定：普通强度钢[σ]=175N/mm2 中高强度钢[σ]=175N/mm2 ×f1(f1—材料系数，见下表)
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静水弯矩和剪力计算
静水弯矩和剪力可 以通过流体静力计算求得。 大致过程如下： 1）建立重力曲线 2）建立浮力曲线 3）建立荷载曲线 4）建立剪力曲线 5）建立弯矩曲线
静水弯矩计算步骤示意图
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波浪弯矩
谱分析法就是把不规则波分解为许许多多波高不同、周期不同的规则 波(成分波), 分别求解船对每个（构成不规则波的）成分波的响应，然后将 这些响应线性叠加, 得出对不规则波的总响应。 可见谱分析的实质是把难以求解的不规则波响应问题转化为分别求解 对每个规则波的响应问题。 船在不规则波浪中的诱导弯矩与船在不规则波浪中的运动一样，也是 波高的线性函数。求弯矩与求解运动的作法大体上是相同的。除了建立 FPSO计算机模型外，尚须履行下列步骤： ---选择适合作业海区的波谱并将其转换成遭遇谱Ss(We) ---求出频率响应函数 =2mwρgL2B, 即单位波幅的规则波产生的诱导 2 弯矩。而响应幅算子RAO是频率响应函数的平方，即RAO= ( M ) l
4) 四艘FPSO的静水弯矩和波浪弯矩
项 目 静水弯矩 Ms (106kNm) 规范值 计算值 实际取值 波浪弯矩 Mw (106kNm) 规范值 计算值 实际取值 “文昌” ≌3.0 <4.2 4.2 ≌5.0 ≌6.0 6.0 “番禺” “秦皇岛”“曹妃甸” ≌3.0 <5.0 5.0 ≌5.0 ≌6.87 6.6 ≌4.3 5.1 --≌7.4 ----≌3.7 7.1 7.1 ≌6.2 3.151 3.151
船体总纵强度
基本概念
在研究船体总纵强度时，通常把船体视为一变截面空心梁，沿船长方向作用 着非均匀分布的重力和浮力以及流体扰动力。 由于重力和浮力分布不均匀而产生静力荷载、静水剪力和弯矩。船体依靠水 的浮力漂浮在水面上，它的基础是水，水是船体梁的弹性基础。计算时，假设船 体静止在静水中或波浪上。与具有刚性基础的普通梁不同，不能用一个简单的公 式或微分方程式求解其弯矩和剪力，而需要进行比较繁琐的表格积分。 众所周知，船在不规则海浪中的总响应是各成分波响应的总和。海浪中的弯 矩和运动一样是波高的线性函数。不规则波中的动力弯矩也是各成分波产生的动 力弯矩的总和。 单位波幅的波浪弯矩： Mw/ζa= 2mwρgL2B RAO = (Mw/ζa)2 式中 mw = A1Cw+A2L/T+A3Kyy/L+A4L/B+A5V/L1/2+A6 船体总纵强度分析的主要工作是求解静水弯矩和剪力、波浪弯矩和剪力和船 体横截面特性。
影响总纵强度的主要因素
1）静水弯矩 影响静水弯矩的主要因素如下：
船体线型 货油舱位于船中
2）波浪弯矩 Biblioteka Baidu响波浪弯矩的主要因素如下：
船体主尺度、尺度比和船型系数 重量沿船长的分布 波谱型式 波向
正是上述两个因素决定了 FPSO满载时中垂弯矩远大于常规 运输油轮。 解决这个问题的有效途经是增 大船体中部的压载舱和减小货油 舱；减小艏、艉尖舱的浮力，优 化船体艏艉部分的线型，降低中 垂弯矩。