船舶强度与结构设计的复习题
《船体结构与强度设计》习题题目练习
《船体结构与强度设计》复习题一、判断题1、长期以来,总强度一直是船体结构强度校核的主要方面。
(√)2、强度标准设计又称为计算设计方法,是目前应用比较广泛的方法。
(√)3、船舶除具有一定的强度外,还必须具有一定的刚度。
(√)4、对那些抗扭刚度较低的船体来说,扭转强度的研究就显得十分必要。
(√)5、在单跨梁的弯曲理论中,我们规定弯矩在梁的左断面逆时针为正,在梁的右断面顺时针为正,反之为负。
(√)6、在材料力学中,多数是根据剪力方程与弯矩方程或根据载荷、剪力与弯矩三者之间的微积分关系来画剪力图与弯矩图,在结构力学中也是一样。
(×)7、通过在方程中引入初始点的弯曲要素值来求解梁挠度曲线方程的方法叫做“初参数法”。
(√)8、如果梁上受到几个载荷共同作用时,就可以用“叠加原理”来进行计算。
(√)9、求解静不定梁往往是利用弯曲要素表,并通过变形协调条件来进行,而不能利用“初参数法”。
(×)10、在船体结构中,除了少数的桁架结构外,大多数的结构都是以弯曲变形为主的静不定杆系,例如连续梁、刚架及板架等属于这类杆系。
(√)11、变形连续条件就是变形协调条件。
(√)12、交叉梁系中不受任何外载荷作用的杆系称为无载杆。
(√)13、从原则上讲,力法可以解一切静不定结构。
(√)14、在船体结构计算中,常将甲板纵骨与船底纵骨视作连续梁,而甲板横梁与船底肋板作为它们的弹性支座。
(×)15、所谓“位移法”就是以杆系节点处的位移为基本未知数的方法。
(√)16、位移法中关于弯曲要素正负号的规定与力法中的规定一样。
(×)17、节点平衡方程又叫位移法方法,且此方程为正则方程。
(√)18、在弯矩分配法基本结构下,连接于节点的各杆杆端的固端弯矩一般来说相互平衡,即作用于节点上的固端弯矩之和等于零。
(×)19、和位移法相比,弯矩分配法可以使问题简单化,因为绕过了求节点转角这一步而直接求出杆端弯矩。
船舶与海洋结构物结构强度
机密★启用前大连理工大学网络教育学院2020年春《船舶与海洋结构物结构强度》期末考试复习题☆注意事项:本复习题满分共:200分。
一、单项选择题(本大题共11小题,每小题2分,共22分)1、船体结构设计最后一个阶段是()。
A.初步设计 B.详细设计 C.生产设计 D.分段设计答案:C2、船体总纵强度计算中,选取的计算波长与船长的关系是()。
A.计算波长小于船长 B.计算波长大于船长C.计算波长等于船长 D.没有关系答案:C3、许用应力与结构发生危险状态时材料所对应的极限应力值相比,存在如下哪种关系?()A.许用应力等于极限应力值 B.许用应力大于极限应力值C.许用应力小于极限应力值 D.许用应力与极限应力值没关系答案:C4、扭矩曲线和扭矩分布曲线的关系为()。
A.扭矩曲线为扭矩分布曲线的一次积分B.扭矩分布曲线为扭矩曲线的一次积分C.扭矩曲线为扭矩分布曲线的二次积分D.扭矩分布曲线为扭矩曲线的二次积分答案:A5、自升式平台着底状态的总体强度计算一般是以哪种工况作为设计工况()A.拖航工况B.放桩和提桩工况C.满载风暴工况D、桩腿预压工况答案:C6、对于半潜式平台,下列哪种工况每一构件上的载荷只有均布载荷和集中载荷()A.平台满载、静水、半潜吃水B.平台满载、静水、半潜吃水,但平台有一定升沉运动C.平台满载、静水、半潜吃水,但平台有一定升沉运动,且平台处于井架大钩有集中载荷时的钻井作业状态D.平台满载、设计风暴、半潜吃水、横浪,且设计波长等于2倍平台宽度,波峰位于平台中心线上答案:A7、平台结构在空气中的重量属于下列哪种载荷()A.固定载荷B.活载荷C.环境载荷D.施工载荷答案:A8、极限弯矩对应的极限状态是以什么量为衡准的()A.结构受力达到许用应力B.结构受力达到屈服极限C.结构受力达到许用应力的0.9倍D.结构受力达到屈服极限的0.9倍答案:B9、已知扭矩为60Nm,在此扭矩作用下扭转角度为0.1弧度。
船舶结构强度分析与设计考核试卷
B.应变
C.弯矩
D.船体振动频率
20.以下哪种方法主要用于评估船舶结构在极限状态下的强度?()
A.解析法
B.数值法
C.实验法
D.安全因子法
二、多选题(本题共20小题,每小题1.5分,共30分,在每小题给出的四个选项中,至少有一项是符合题目要求的)
1.以下哪些因素会影响船舶结构的设计?()
A.船体材料
D.船舶主机功率
5.在船舶结构设计中,哪些部位需要特别注意疲劳强度问题?()
A.船壳板
B.甲板
C.船舶舷侧
D.船舶生活区
6.以下哪些因素可能导致船舶结构疲劳损伤?()
A.船体材料的缺陷
B.疲劳载荷循环
C.船舶航速的变化
D.船舶涂装
7.以下哪些方法适用于船舶结构疲劳寿命预测?()
A.应力分析
B.应变分析
4.船舶在波浪中的运动和载荷响应与船舶的航向无关。()
5.船舶结构设计时,船壳板的厚度可以完全相同,无需考虑不同区域的不同载荷。()
6.船舶的疲劳寿命主要受到高应力区域的影响。()
7.船舶结构设计中的极限强度分析是为了确保船体在极端Байду номын сангаас荷下的安全性。()
8.船舶结构设计时,不需要考虑船体的振动问题。()
9.在船舶结构设计中,提高船体的扭转刚度可以减少船体的弯曲变形。()
10.船舶结构设计完成后,无需进行任何的维护和检查,结构将始终保持设计时的性能。()
五、主观题(本题共4小题,每题10分,共40分)
1.请简述船舶结构强度分析的主要目的和基本步骤。
2.描述船舶结构设计中如何考虑疲劳强度问题,并列举几种常用的疲劳分析方法。
B.结构尺寸
船舶维修中的船体结构与强度计算考核试卷
C.疲劳累积损伤模型
D.静力分析
18.在船体结构强度计算中,以下哪个因素对船体梁的弯曲影响较小?()
A.船体材料
B.船体截面
C.船舶长度
D.船舶宽度
19.以下哪个不是船体结构维修中常用的焊接方法?()
A.气体保护焊
B.银焊
C.钨极氩弧焊
D.碳弧气刨
20.在船体结构强度计算中,以下哪个因素与船舶的整体稳定性关系较小?()
答案:
标准答案
一、单项选择题
1. A
2. D
3. D
4. D
5. B
6. B
7. A
8. D
9. D
10. D
11. C
12. D
13. D
14. D
15. D
16. D
17. D
18. D
19. D
20. D
二、多选题
1. ABCD
2. AD
3. ABCD
4. ABC
5. ABC
6. ABC
7. ABC
A.欧拉屈曲公式
B.莫尔-库仑准则
C.最大应力准则
D.最大应变准则
6.在船体结构设计中,以下哪个概念用于描述船体在波浪中的弯曲?()
A.静水弯矩
B.动力弯矩
C.静力剪力
D.动力剪力
7.以下哪种材料在船舶维修中常用于增强船体结构?()
A.钢材
B.铝合金
C.玻璃钢
D.塑料
8.在船体结构强度计算中,以下哪个参数不是基本的设计参数?()
D.板屈曲
12.在船体结构维修中,以下哪种方法不适用于检测船体结构的缺陷?()
A.目视检测
B.超声波检测
船舶与海洋结构物结构强度--期末考试复习题
《船舶与海洋结构物结构强度》期末考试复习题☆注意事项:本复习题满分共:200分。
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)1、船体结构设计最后一个阶段是()。
A.初步设计 B.详细设计 C.生产设计 D.分段设计答案:C2、船体总纵强度计算中,选取的计算波长与船长的关系是()。
A.计算波长小于船长 B.计算波长大于船长C.计算波长等于船长 D.没有关系答案:C3、许用应力与结构发生危险状态时材料所对应的极限应力值相比,存在如下哪种关系?()A.许用应力等于极限应力值 B.许用应力大于极限应力值C.许用应力小于极限应力值 D.许用应力与极限应力值没关系答案:C4、扭矩曲线和扭矩分布曲线的关系为()。
A.扭矩曲线为扭矩分布曲线的一次积分B.扭矩分布曲线为扭矩曲线的一次积分C.扭矩曲线为扭矩分布曲线的二次积分D.扭矩分布曲线为扭矩曲线的二次积分答案:A5、自升式平台着底状态的总体强度计算一般是以哪种工况作为设计工况?()A.拖航工况 B.放桩和提桩工况C.满载风暴工况 D、桩腿预压工况答案:C6、对于半潜式平台,下列哪种工况每一构件上的载荷只有均布载荷和集中载荷?()A.平台满载、静水、半潜吃水B.平台满载、静水、半潜吃水,但平台有一定升沉运动C.平台满载、静水、半潜吃水,但平台有一定升沉运动,且平台处于井架大钩有集中载荷时的钻井作业状态D.平台满载、设计风暴、半潜吃水、横浪,且设计波长等于2倍平台宽度,波峰位于平台中心线上答案:A7、平台结构在空气中的重量属于下列哪种载荷?()A.固定载荷 B.活载荷 C.环境载荷 D.施工载荷答案:A8、对确定性许用应力方法的描述不恰当的是()。
A.在一定范围内可以比较判断船体强度,且简单、方便B.可以计算出结构的真实受力,使设计者胸中有数C.以大量安全航行的总纵弯曲应力计算为基础D.按照安全要求制定答案:B9、已知扭矩为50Nm,在此扭矩作用下扭转角度为0.1弧度。
船体强度与结构设计 复习
绪论一.填空1. 作用在船体结构上的载荷,按其对结构的影响可分为:总体性载荷和局部性载荷。
2. 作用在船休结构上的载荷,按载荷随时间变化的性质,可分为;不变载荷、静变载荷、动变载荷和冲击载荷。
二.概念题: 1. 静变载荷等等三.简答题:1.船体强度研究的内容有哪些?2.作用在船体结构上的载荷如何进行分类?试说明。
3.为什么要对作用在船体结构上的载荷进行分类?4.结构设计的基本任务和内容是什么?第一章:一、填空题1. 船体重量按分布情况来分可以分为:总体性重量、局部性重量。
2. 对于计算船体总纵强度的计算状态,我国《钢质海船入级和建造规范》中规定,选取满载:出港、到港;压载:出港、到港;以及装载手册中所规定的各种工况作为计算状态。
3. 计算波浪弯矩的传统标准计算方法是以二维坦谷波作为标准波形的,计算波长等于船长。
4. 计算波浪弯矩时,确定船舶在波浪上平衡位置的方法一般有逐步近似法和直接法两种,直接法又称为麦卡尔法。
5. 计及波浪水质点运动所产生的惯性力的影响,即考虑波浪动水压力影响对浮力曲线所作的修正,称为波浪浮力修正,或称史密斯修正。
二、概念题:1. 船体梁2. 总纵弯曲3. 总纵弯曲强度4. 重量曲线5. 浮力曲线6. 荷载曲线7. 静水浮力曲线8. 静水剪力、弯矩曲线9. 波浪附加浮力10. 波浪剪力11. 波浪弯矩12. 静波浪剪力13. 静波浪弯矩14. 静置法15. 静力等效原则16. 史密斯修正二、简答题:1. 在船体总纵弯曲计算中,计算总纵剪力及弯矩的步骤和基本公式是什么?2. 在船体总纵弯曲计算中重量的分类及分布原则是什么?3. 试推导在两个及三个站距内如何分布局部重量。
4. 空船重量曲线有哪几种计算绘制方法?试推导梯形重量分布的计算公式。
5. 教材中,静水剪力、静水弯矩的计算采用的是什么方法?静波浪剪力、静波浪弯矩的计算采用的是什么方法?两种方法可以通用吗(计算方法唯一吗)?6. 波浪浮力曲线需要史密斯修正吗?为什么?第二章:一、填空题1. 纵向连续并能有效传递总纵弯曲应力的构件称为纵向强力构件。
船舶强度与结构设计复习
第2章 船体外载荷
• 波谷在船中:船舶下沉,增加排水量,真实波面 应该位于参考波面以上。
• 真实波面C-C就是待求的。
第2章 船体外载荷
第1章 船体结构基础
第1章 船体结构基础
• 船体结构各构件的作用 ②总纵强度
表示船体梁抵抗弯曲、剪切和扭转变形的能力。 在抵抗总纵弯曲时,所有的纵向构件都是有效的, 包括船底板、舷侧板、甲板板、纵舱壁以及纵骨。横 向构件如横舱壁以及其上的加强筋,肋板,肋骨,甲 板横梁等横向构件是不参与抵抗总纵弯曲的。 ③横向强度 狭义上:横向强度是表示抵抗横向变形的能力; 广义上:在研究横向变形能力时,考虑力的传递 机理以及相应的结构变形。
长上的差值产生分布载荷。
每单位船长上的差额就构成作用在船体梁上的 分布载荷。船体梁在这个载荷作用下将发生总纵弯 曲变形,并在船体梁断面上产生剪力和弯矩。
第2章 船体外载荷
N
x
x
0
q(
x)dx
剪力载荷曲线的一次积分
M
x
x
0
N
(
x)dx
x
0
x
0
qxdxdx
弯矩载荷曲线的二次积分
应。 • 弯矩曲线在两端的斜率为零,弯矩曲线在两端与x
轴相切。
第2章 船体外载荷
精度要求:
第2章 船体外载荷
• 对于端点不封闭的情况,线性内插修正实际上就 是按线性比例修正。
• 各用一条直线把剪力曲线和弯矩曲线封闭起来, 也就是用此直线作为 x 轴,则在右端点处分别有
N(L) =0,M(L) =0。
第2章 船体外载荷
4、载荷曲线 ①载荷曲线性质 ②载荷曲线与剪力、弯矩曲线的关系※ 5、调整平衡位置的方法 ①逐步近似法 ②直接法 6、规范波浪弯矩、剪力计算公式
最新《船体结构与强度设计》复习题
《船体结构与强度设计》复习题一、判断题1、长期以来,总强度一直是船体结构强度校核的主要方面。
(√)2、强度标准设计又称为计算设计方法,是目前应用比较广泛的方法。
(√)3、船舶除具有一定的强度外,还必须具有一定的刚度。
(√)4、对那些抗扭刚度较低的船体来说,扭转强度的研究就显得十分必要。
(√)5、在单跨梁的弯曲理论中,我们规定弯矩在梁的左断面逆时针为正,在梁的右断面顺时针为正,反之为负。
(√)6、在材料力学中,多数是根据剪力方程与弯矩方程或根据载荷、剪力与弯矩三者之间的微积分关系来画剪力图与弯矩图,在结构力学中也是一样。
(×)7、通过在方程中引入初始点的弯曲要素值来求解梁挠度曲线方程的方法叫做“初参数法”。
(√)8、如果梁上受到几个载荷共同作用时,就可以用“叠加原理”来进行计算。
(√)9、求解静不定梁往往是利用弯曲要素表,并通过变形协调条件来进行,而不能利用“初参数法”。
(×)10、在船体结构中,除了少数的桁架结构外,大多数的结构都是以弯曲变形为主的静不定杆系,例如连续梁、刚架及板架等属于这类杆系。
(√)11、变形连续条件就是变形协调条件。
(√)12、交叉梁系中不受任何外载荷作用的杆系称为无载杆。
(√)13、从原则上讲,力法可以解一切静不定结构。
(√)14、在船体结构计算中,常将甲板纵骨与船底纵骨视作连续梁,而甲板横梁与船底肋板作为它们的弹性支座。
(×)15、所谓“位移法”就是以杆系节点处的位移为基本未知数的方法。
(√)16、位移法中关于弯曲要素正负号的规定与力法中的规定一样。
(×)17、节点平衡方程又叫位移法方法,且此方程为正则方程。
(√)18、在弯矩分配法基本结构下,连接于节点的各杆杆端的固端弯矩一般来说相互平衡,即作用于节点上的固端弯矩之和等于零。
(×)19、和位移法相比,弯矩分配法可以使问题简单化,因为绕过了求节点转角这一步而直接求出杆端弯矩。
船舶强度与结构设计的复习题
复习题第一章(重点复习局部载荷分配、静水剪力弯矩的计算绘制)1、局部载荷是如何分配的?(2理论站法、3理论站法以及首尾理论站外的局部重力分布计算)P P P =+21a P L P P ⋅=∆+)(2121由此可得:⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫∆-=∆+=)5.0()5.0(21L aP P L a P P分布在两个理论站距内的重力2、浮力曲线是如何绘制的?浮力曲线通常按邦戎曲线求得,下图表示某计算状态下水线为W-L 时,通常根据邦戎曲线来绘制浮力曲线。
为此,首先应进行静水平衡浮态计算,以确定船舶在静水中的艏、艉吃水。
帮戎曲线确定浮力曲线3、M、N曲线有何特点?(1) M曲线:由于船体两端是完全自由的,因此艏、艉端点处的弯矩应为零,亦即弯矩曲线在端点处是封闭的。
此外,由于两端的剪力为零,即弯矩曲线在两端的斜率为零,所以弯矩曲线在两端与纵坐标轴相切。
(2) N曲线:由于船体两端是完全自由的,因此艏、艉端点处的剪力应为零,亦即剪力曲线在端点处是封闭的。
在大多数情况下,载荷在船舯前和舯后大致上是差不多的,所以剪力曲线大致是反对称的,零点在靠近船舯的某处,而在离艏、艉端约船长的1/4处具有最大正值或负值。
5、计算波的参数是如何确定的?计算波为坦谷波,计算波长等于船长,波峰在船舯和波谷在船舯。
采用的军标GJB64.1A中波高h按下列公式确定:当λ≥120m时,当60m≤λ≤120m时,当λ≤60m时,20λ=h(m)230+=λh(m)120+=λh(m)6、船由静水到波浪中,其状态是如何调整的?船舶由静水进入波浪,其浮态会发生变化。
若以静水线作为坦谷波的轴线,当船舯位于波谷时,由于坦谷波在波轴线以上的剖面积比在轴线以下的剖面积小,同时船体中部又较两端丰满,所以船在此位置时的浮力要比在静水中小,因而不能处于平衡,船舶将下沉ξ值;而当船舯在波峰时,一般船舶要上浮一些。
另外,由于船体艏、艉线型不对称,船舶还将发生纵倾变化。
船舶结构强度计算考核试卷
B.钢
C.塑料
D.木材
11.在船舶结构设计中,以下哪个参数是描述梁的抗弯刚度的主要参数?()
A.抗弯强度
B.惯性矩
C.截面面积
D.梁的长度
12.关于船舶结构强度计算的有限元方法,以下哪项是正确的?()
A.只适用于简单结构
B.不能模拟复杂加载条件
C.可以精确地模拟结构细节
D.不适用于大型结构分析
C.经验公式法
D.电子表格计算法
2.船舶结构设计时,一般所说的“屈服强度”指的是什么?()
A.材料的弹性极限
B.材料的屈服极限
C.材料的抗拉强度
D.材料的疲劳极限
3.在船舶结构强度计算中,下列哪个参数不是梁的弯曲理论的基本参数?()
A.截面面积
B.惯性矩
C.材料的弹性模量
D.梁的长度
4.以下哪项不是影响船体结构疲劳寿命的主要因素?()
A.应力分析
B.疲劳分析
C.稳定性分析
D.振动分析
16.以下哪种因素不影响船舶结构疲劳寿命?()
A.船舶航行的海域
B.船体结构的细节设计
C.船舶的维护情况
D.船舶的颜色
17.关于船舶结构强度计算的简化方法,以下哪项是正确的?()
A.简化方法适用于所有类型的船舶结构
B.简化方法不能提供准确的结果
C.简化方法在特定条件下可以提供合理的结果
D.简化方法已经完全被有限元方法替代
18.在船舶结构设计中,以下哪种材料主要用于减轻结构重量?()
A.高强度钢
B.铝合金
C.钛合金
D.不锈钢
19.关于船舶结构强度计算的梁理论,以下哪项是错误的?()
A.梁理论适用于细长结构
船舶结构强度分析与设计考核试卷
标准答案
一、单项选择题
1. C
2. D
3. A
4. A
5. C
6. A
7. D
8. B
9. C
10. A
11. C
12. D
13. D
14. A
15. B
16. B
17. A
18. D
19. B
20. D
二、多选题
4.应力、应变
5.载荷集中、应力变化
6.阴极保护、涂层
7.强度
8.刚度、稳定性
9.拉伸、压缩
10.连接强度、疲劳寿命
四、判断题
1. ×
2. ×
3. ×
4. ×
5. ×
6. √
7. ×
8. ×
9. ×
10. ×
五、主观题(参考)
1.目的是确保船舶结构在预期载荷下安全可靠。方法包括理论计算、有限元分析、实验测试等。
7.在船舶结构设计中,______是衡量材料抵抗外力破坏能力的重要指标。()
8.船舶结构设计时,对于船体板金的设计,需要考虑其______和______。()
9.船舶在航行中受到的波浪载荷会导致船体结构产生______和______。()
10.在船舶结构设计中,对于重要的连接部位,需要特别考虑其______和______。()
A. N(牛顿)
B. MPa(兆帕)
C. kg(千克)
D. m(米)
16.在船舶结构强度分析中,以下哪种分析方法属于线性分析?()
A.非线性分析
B.线性静力分析
C.动力分析
D.稳定性分析
船舶结构与强度计算分析考核试卷
6.在船舶结构防火设计中,以下哪些措施是有效的?()
A.使用防火涂料
B.设立防火隔离区域
C.选择不易燃材料
D.安装自动喷水灭火系统
7.以下哪些技术可以用于船舶结构的无损检测?()
A.超声波检测
B.磁粉检测
C.渗透检测
D. X射线检测
8.船舶结构设计时,以下哪些因素会影响船体的振动特性?()
D.船舶的维护状况
3.船舶结构强度计算中,以下哪些方法是常用的?()
A.经验公式法
B.有限元分析法
C.动力分析法
D.静力分析法
4.以下哪些材料特性对船舶结构设计至关重要?()
A.屈服强度
B.抗拉强度
C.韧性
D.硬度
5.以下哪些因素可能导致船舶结构发生屈曲?()
A.船舶的超载
B.材料的缺陷
C.结构设计的不足
1.请简述船舶结构强度计算的主要目的和基本要求。
2.描述船舶在波浪中航行时,波浪载荷对船体结构的影响,并说明如何进行波浪载荷的计算。
3.阐述船舶结构疲劳分析的主要方法,以及在进行疲劳寿命预测时需要考虑的主要因素。
4.论述船舶结构防火设计的重要性,并列举几种常见的防火措施及其作用。
标准答案
一、单项选择题
B.船体的排水量
C.船体的弯矩
D.船体的扭矩
12.下列哪种方法通常用于船舶结构防火安全的设计?()
A.结构的完整性
B.应力集中分析
C.防火隔离区域划分
D.材料的疲劳分析
13.关于船舶结构中的节点设计,以下哪个选项是正确的?()
A.节点设计无需考虑焊接工艺
B.节点设计时焊接残余应力可以忽略
C.节点设计应尽量减少焊接工作量
船体结构强度复习
绪论1.船体结构安全性是什么?所谓结构的安全性是指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和载荷效应,并在偶然事件发生时及发生后,仍能保持必须的整体稳定性。
2.船体强度计算应包括下述内容:(1)确定作用在船体和各个结构上的载荷的大小及性质,即所谓外力问题。
(2)确定结构剖面中的应力与变形,即结构的响应分析(亦称载荷效应分析);或者求使结构失去它应起的各个作用中的任何一种作用时的载荷,即结构的极限状态分析(亦称求载荷效应的极限值),即所谓内力问题。
(3)确定合适的强度标准,并检验强度条件。
3.从整体上研究其(船体梁)变形规律和抵抗破坏的能力,通常称为总强度。
4.从局部上研究其(船体梁)变形规律和抵抗破坏的能力,通常称为局部强度。
5.作用在船体结构上的载荷,按其对结构的影响可分为:①总体性载荷:是指引起整个船体的变形或破坏的载荷和载荷效应。
例如:总纵弯曲的力矩,剪力,应力及纵向扭矩等。
②局部性载荷:是指引起局部结构,构件的变形或破坏的载荷。
例如:水密试验时的水压力,机器的不平衡所造成的惯性力,局部震动,海损时的水压力等。
6.作用在船体结构上的载荷,按载荷随时间变化的性质,可分为:①不变载荷:是指在作用时间内不改变其大小的载荷。
(在不变载荷作用下的结构响应分析称为静水分析)例如:静水载荷(包括静水压力,货物压力,静水弯矩等),水密试验时的水压力等。
②静变载荷:是指载荷在作用时间内有变化,但其变化的最小周期超过该受力结构构件的固有周期若干倍,故又称准静态载荷。
例如:作用于船体的波浪载荷(包括动水压力,波浪诱导弯矩等),液体货物的晃动压力,航行中的甲板上浪,下水载荷等,其中最重要的是波浪载荷。
③动变载荷:是指在作用时间内的变化周期与所研究的结构构件响应固有振动周期同阶:例如:局部结构的强迫(机械)震动,由螺旋桨引起的脉动压力,船体梁的波激震动等。
④冲击载荷:是指在非常短的时间内突然作用的载荷。
例如:砰击。
船舶强度与结构设计习题集
《船舶强度与结构设计》习题集第一章船体外载荷模块1、空船在重量曲线可用抛物线和矩形之和表示,即把空船重量的一半作为均匀分布,另一半作为二次抛物线分布.如下图所示 .试求证距船中x 处单位长度的重量为:⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=2175.05.02)(l x i w x ω (kN/m)式中W ——空船重量,kN;l ——船长的一半,m.2、某长方形货驳和10m ,均匀装载正浮于静水中。
若认为货驳自身质量沿船长均匀分布,此时在货驳中央加10t 集中装载荷。
试画出其载荷、剪力和弯矩曲线,并求出最大剪力和最大弯矩。
3、长方形浮码头,长20m 、宽5m 、深3m,空载时吃 水1m (淡水)。
当中部8m 范围内承受布载荷时,吃水增加到2m 。
假定船体质量沿船长均匀分布。
试作出该载荷条件下的浮力曲线、载荷曲线、静水剪力和弯矩曲线,并求出最大剪力与最大弯矩值。
4、某箱形船,长100m 、宽18m ,在淡水中正浮时吃水为5m 。
假定船体质量沿船长均匀分布。
将一个150t 的载荷加在船中后50m 处的一点上,试画出其载荷、剪力和弯矩曲线,并计算此时船中的变矩值。
5、水线面形状如下图所示的一直壁式船,静置于L z h y π2cos 2=的余弦波上,试计算波谷在船中时的最大静波浪弯矩。
6、若将题1.3的船静置于波高h=0.5m 的余弦波上,试求最大静波浪弯矩。
第二章总纵强度模块1、某型深3.5m 的横骨架式船舶,第一次近似计算船中剖面要素时,参考轴选在基线上1.5m 处,并得到以下各数值(对半剖面):(1)使船底板在第二次计算时的折减系数不小于0.5(肋距为500mm ,每四档肋距设一实肋板),该船底板的最小厚度至少应为多少?(2)剖面上甲板宽度为2m ,舱口旁的甲板厚度为5mm ,舷侧板厚度为6mm 。
若该剖面受到1600kN 剪力的作用,求甲板距中心线4m 处和舷侧板在中和轴处的剪应力。
《船体结构与强度设计》复习题
《船体结构与强度设计》复习题一、判断题1、长期以来,总强度一直是船体结构强度校核的主要方面。
(√)2、强度标准设计又称为计算设计方法,是目前应用比较广泛的方法。
(√)3、船舶除具有一定的强度外,还必须具有一定的刚度。
(√)4、对那些抗扭刚度较低的船体来说,扭转强度的研究就显得十分必要。
(√)5、在单跨梁的弯曲理论中,我们规定弯矩在梁的左断面逆时针为正,在梁的右断面顺时针为正,反之为负。
(√)6、在材料力学中,多数是根据剪力方程与弯矩方程或根据载荷、剪力与弯矩三者之间的微积分关系来画剪力图与弯矩图,在结构力学中也是一样。
(×)7、通过在方程中引入初始点的弯曲要素值来求解梁挠度曲线方程的方法叫做“初参数法”。
(√)8、如果梁上受到几个载荷共同作用时,就可以用“叠加原理”来进行计算。
(√)9、求解静不定梁往往是利用弯曲要素表,并通过变形协调条件来进行,而不能利用“初参数法”。
(×)10、在船体结构中,除了少数的桁架结构外,大多数的结构都是以弯曲变形为主的静不定杆系,例如连续梁、刚架及板架等属于这类杆系。
(√)11、变形连续条件就是变形协调条件。
(√)12、交叉梁系中不受任何外载荷作用的杆系称为无载杆。
(√)13、从原则上讲,力法可以解一切静不定结构。
(√)14、在船体结构计算中,常将甲板纵骨与船底纵骨视作连续梁,而甲板横梁与船底肋板作为它们的弹性支座。
(×)15、所谓“位移法”就是以杆系节点处的位移为基本未知数的方法。
(√)16、位移法中关于弯曲要素正负号的规定与力法中的规定一样。
(×)17、节点平衡方程又叫位移法方法,且此方程为正则方程。
(√)18、在弯矩分配法基本结构下,连接于节点的各杆杆端的固端弯矩一般来说相互平衡,即作用于节点上的固端弯矩之和等于零。
(×)19、和位移法相比,弯矩分配法可以使问题简单化,因为绕过了求节点转角这一步而直接求出杆端弯矩。
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复习题
第一章(重点复习局部载荷分配、静水剪力弯矩的计算绘制)
1、局部载荷是如何分配的?
(2理论站法、3理论站法以及首尾理论站外的局部重力分布计算)
P P P =+21
a P L P P ⋅=∆+)(2
121
由此可得:
⎪⎪
⎭
⎪⎪
⎬⎫
∆-=∆+=)5.0()5.0(21L a
P P L a P P
分布在两个理论站距内的重力
2、浮力曲线是如何绘制的?
浮力曲线通常按邦戎曲线求得,下图表示某计算状态下水线为W-L 时,通常根据邦戎曲线来绘制浮力曲线。
为此,首先应进行静水平衡浮态计算,以确定船舶在静水中的艏、艉吃水。
帮戎曲线确定浮力曲线
3、M、N曲线有何特点?
(1) M曲线:由于船体两端是完全自由的,因此艏、艉端点处的弯矩应为零,亦即弯矩曲线在端点处是封闭的。
此外,由于两端的剪力为零,即弯矩曲线在两端的斜率为零,所以弯矩曲线在两端与纵坐标轴相切。
(2) N曲线:由于船体两端是完全自由的,因此艏、艉端点处的剪力应为零,亦即剪力曲线在端点处是封闭的。
在大多数情况下,载荷在船舯前和舯后大致上是差不多的,所以剪力曲线大致是反对称的,零点在靠近船舯的某处,而在离艏、艉端约船长的1/4处具有最大正值或负值。
5、计算波的参数是如何确定的?
计算波为坦谷波,计算波长等于船长,波峰在船舯和波谷在船舯。
采用的军标GJB64.1A中波高h按下列公式确定:
当λ≥120m时,
当60m≤λ≤120m时,当λ≤60m时,
20
λ
=
h(m)
2
30
+
=
λ
h(m)
1
20
+
=
λ
h(m)
6、船由静水到波浪中,其状态是如何调整的?
船舶由静水进入波浪,其浮态会发生变化。
若以静水线作为坦谷波的轴线,
当船舯位于波谷时,由于坦谷波在波轴线以上的剖面积比在轴线以下的剖面积小,同时船体中部又较两端丰满,所以船在此位置时的浮力要比在静水中小,因而不能处于平衡,船舶将下沉ξ值;而当船舯在波峰时,一般船舶要上浮一些。
另外,由于船体艏、艉线型不对称,船舶还将发生纵倾变化。
7、麦卡尔假设的含义。
麦卡尔方法是利用邦戎曲线来调整船舶在波浪上的平衡位置。
因此,在计算时,要求船舶在水线附近为直壁式,同时船舶无横倾发生。
根据实践经验,麦卡尔法适用于大型运输船舶。
第二章
(重点复习计算剖面的惯性矩、最小剖面模数是如何的计算、折减系数、极限弯矩的计算) 1、危险剖面的确定。
危险剖面:
可能出现最大弯曲应力的剖面,由总纵弯曲力矩曲线可知,最大弯矩一般在船中0.4倍船长范围的,所以计算剖面一般应是此范围内的最弱剖面—既有最大的船口或其它开口的剖面,如机舱、货舱开口剖面。
除此之外,一般还要对船体骨架改变处剖面,上层建筑端壁处剖面,主体材料分布变化处剖面,以及由于重量分布特殊可能出现相当大的弯矩值的某些剖面。
2、纵向强力构件?非纵向强力构件?
纵向连续并能有效的传递总纵弯曲应力的构件。
船中0.4~0.5倍船长区域内连续的纵向构件,上甲板板、外板、内底板、纵桁、中内龙骨等都是纵向强力构件。
3、在进行总纵强度计算时,不同材料是如何等效的?
(1)若设被换算的构件的剖面面积为i a 其应力为i σ,弹性模量为i E ;与其等效
的基本材料的剖面面积为a ,应力为σ,弹性模量为E ,则根据变形相等且承受同样的力P ,可得:
E
E i
i
σ
σε=
=
故有:
E
E a a i i =
(2)即在计算时,可认为船体梁仅由一种基本材料构成,而把与基本材料弹性模量E 不同的构件剖面面积乘以两材料的弹性模量之比i E /E ,同时又不改变该构件的形心位置。
因此,对薄壁构件,相当于仅对板厚作上述变换,如果是垂直板,其自身惯性矩0i 应为:
12
2
0i i i
h E E a i =
式中i h 为垂直板的高度。
4、剖面模数?最小剖面模数?
最上层连续甲板和船底是船体剖面中离中和轴最远的构件,构成了船体梁的上下翼板。
构成船体梁上翼板的最上层连续甲板通常称为强力甲板。
中和轴至强力甲板和船底的垂直距离分别为d Z 和b Z ,则强力甲板和船底处的剖面模数分别为:
d d Z I W =,b
b Z I W =
在一般船舶中,中和轴离船底较近,即d Z >b Z ,因此b d W W <。
所以,有时
也称强力甲板处剖面模数为船体剖面的最小剖面模数。
5、计算剖面的惯性矩是如何计算的?
由于船体结构对称于纵中剖面,一般只需对半个剖面进行剖面要素的计算。
具体步骤如下:
首先,画出船体计算剖面的半剖面图,如下图所示。
然后,对纵向强力构件进行编号,并注意把所有至中和轴距离相同的构件列为一组进行编号;选取
图 2-1 船体横剖面图
参考轴O O '-',该轴可选在离基线0.45倍~0.50倍型深处。
最后,列表进行计算,并分别求出各组构件剖面积i A ,其形心位置至参考轴的距离i Z (按所选定的符号法则,在参考轴以上的构件i Z 取为正的),静力矩i i Z A ,惯性矩2i i Z A 。
对于高度较大的垂向构件,如舷侧板等,还要计算其自身惯性矩12/20i i h A i =(i h 为该构件的垂直高度,这种表达式也适用于倾斜板的剖面)。
则得:
∑=A A
i
∑=B Z
A i
i
∑=+C i Z
A i
i
)(02
剖面水平中和轴至参考轴的距离为:
)m (A
B
=
∆
由移轴定理,剖面对水平中和轴的惯性矩为:
)(2)(22
2
A
B C A C I -=∆-= (cm 2 ·m 2)
任意构件至中和轴的距离为:
A
B
Z Z Z i i i -
=∆-=' (m )
6、甲板板、船底外板折减系数的计算?
对于只参加抵抗总纵弯曲的构件(如上甲板),则:
i
σσϕcr =
式中i σ-与所计算的板在同一水平线上的刚性构件中的总纵弯曲压应力的绝对值。
折减系数应在o≤ϕ≤1的范围内,若ϕ大于1,则应取ϕ=1。
对于同时参加抵抗总纵弯曲及板架弯曲的构件(如船底板、内底板),则:
i
cr σσσϕ2
±=
式中2σ-相应构件的板架弯曲应力,并应考虑其正负符号(拉伸为正,压缩为负)。
11、极限弯矩的概念。
在船体强度计算时,所谓极限弯矩是指船体剖面内离开中和轴最远点的应力达到结构材料的屈服极限时,船体剖面中所对应的总纵弯矩。
第三章(重点复习分配系数的相关计算)
1.简述影响计算模型的主要因素?
(1)结构的重要性:对重要结构应采用比较精确的计算模型;
(2)设计阶段:在初步设计阶段可用较粗糙的模型,在详细设计阶段则需要较精确的计算模型;
(3)计算问题的性质:对于结构静力分析,一般可用较复杂的计算模型,对于结构动力和稳定性分析,由于问题比较复杂,可用较简单的计算模型。
2、纵骨、船底板、甲板板架、船底板架、刚架(甲板横梁、舷侧肋骨、船底肋板)的计算模型是如何构建的?
(1)船底纵骨在船底均布水压作用下产生弯曲变形。
由于实肋板刚性远大于纵骨,可视为纵骨的刚性支座。
(2)船底板
(3)甲板板架、船底板架
(4)
2、构造计算模型时,边界约束的选择原则是什么?
简化成何种支座,视相邻构件与计算构件间的相对刚度及受力后的变形特点而定。
3、带板的宽度如何确定?
国军标规定,骨架弯曲强度计算时,取带板宽度⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡=6,min l b b e ,其中b 为骨
架间距,l 为骨架跨距。
5、板架简化为单跨梁的条件。
对于舱长很短的船底板架(例如,舱长与板架计算宽度之比小于0.8时),为确定这种板架中桁材的弯曲应力,可将中桁材当作单跨梁处理。
6.局部强度校核的一般步骤:
①首先要将船体空间立体结构简化为板、梁、板架和框架来进行计算, ②确定局部结构受到最大载荷(设计载荷) ③建立数学模型,计算局部结构的内力与变形。
④确定局部结构的强度校核衡准。
第五章 (重点复习应力集中系数的计算)
1.船级社主要职责?
规范监督船的建造,并允许船舶正式“入级”,给它们所登记的船办各种国
际协定所要求的证书;。