船舶强度与设计名词解释

合集下载

船体强度和结构设计

船体强度和结构设计

船体强度和结构设计
船体强度和结构设计是船舶设计中最重要的部分之一。

船体强度和结构设计的目的是确保船舶在航行中能够承受各种外部力量和内部压力,保证船舶的安全性和可靠性。

船体强度设计主要包括船体的强度计算和结构设计。

船体的强度计算是指通过计算船体的各个部位的受力情况,确定船体的强度要求。

船体的结构设计是指根据船体的强度要求,设计船体的结构形式和材料,以满足船体的强度要求。

船体强度设计的主要考虑因素包括船舶的航行条件、船舶的载重量、船舶的航速、船舶的航线、船舶的使用寿命等。

在设计船体强度时,需要考虑船舶在不同的航行条件下的受力情况,如波浪、风力、水流等。

同时,还需要考虑船舶的载重量和航速,以确定船体的强度要求。

此外,船舶的航线和使用寿命也是船体强度设计的重要考虑因素。

船体结构设计的主要考虑因素包括船体的结构形式、材料和连接方式。

船体的结构形式包括船体的外形和内部结构,如船体的船首、船尾、船体侧壁、船底等。

船体的材料包括船体的钢材、铝合金、复合材料等。

船体的连接方式包括焊接、螺栓连接等。

船体强度和结构设计的重要性不言而喻。

只有通过科学的设计和计算,才能确保船舶在航行中的安全性和可靠性。

因此,在船舶设计
中,船体强度和结构设计是必不可少的一部分。

船舶强度与结构设计

船舶强度与结构设计
1
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。

船体强度和结构设计(论文资料)

船体强度和结构设计(论文资料)

第一绪论1船体强度是研究船体结构安全性的科学。

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,仍能保持必需的整体稳定性。

此外,结构在正常使用时,还必须适合营运要求,并在正常的维护保养条件下,具有足够的耐久性。

2在一般情况下,船体强度的计算应包括下述内容①确定作用在船体或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,③确定合适的强度标准,并检验强度条件3通常,将船体强度分为总强度和局部强度来研究4把船体当做一根漂浮的空心薄壁梁,从整体上研究其变形规律和抵抗破坏的能力,通常称为总强度5除了总强度之外,组成船体的各局部结构,构件,节点还会因局部载荷和船体梁应力而发生变形或受到破坏,从局部上研究其变形或抵抗破坏的能力,通常称为局部强度。

6总体性载荷是指引整个整体的变形或破坏的载荷载荷效应。

7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.8对比较“柔软”的长江船舶,其第一协调固有振动周期常接近于经常遇到的波浪周期,这类船舶在波浪上航行时,便会发生总振动,这种形象成为波激振动。

9结构设计的基本任务是,选择合适的结构材料和结构形式,决定全部构件的尺寸和连接方式,在保证具有足够的强度和安全性的要求下,使结构具有最佳的技术经济性能。

10船体结构设计,一般随全船设计过程分为三个阶段,即初步设计,详细设计和生产设计11评价结构设计的质量指标:安全性、营运适合性、船舶的整体配合性、配久性、工艺性、经济性。

11在大多数情况下,结构设计对经济性影响最重要的方面是结构的初始成本.12船舶的营运收入主要决定于船舶的生产率和周转率【载货能力即载重量与载货容积,航速,使用年限,修理时间,航期等】。

13现有的规范仍以船舶建造经验为基础,是基于须用应力的传统设计方法,这种方法简单,迅捷,实用,特别适用于常规船舶。

船舶结构设计与强度分析

船舶结构设计与强度分析

船舶结构设计与强度分析船舶作为一种非常重要的交通工具,在人类的生活和经济发展中发挥着巨大的作用。

而船舶的结构设计和强度分析则是保证船舶安全和性能的重要因素之一。

本文将从船舶的设计原则、结构设计和强度分析等方面为读者详细介绍船舶结构设计与强度分析的知识。

一、船舶设计原则船舶设计原则主要包括几个方面,如船舶的设计目的、功能和性能、流体力学、海洋环境、安全等。

在设计船舶时需要充分考虑这些因素,以保证船舶的安全和性能。

首先,船舶的设计目的、功能和性能是设计的重要基础。

不同类型的船舶有不同的设计目的和功能,因此其设计也不同。

例如,客船需要舒适和安全,货船则需要承载大量货物和保证运输效率。

另外,船舶的性能也是非常重要的,如航行速度、稳定性、操纵性等。

设计者需要考虑到这些要素才能满足用户的需求。

其次,流体力学在船舶设计中也是非常重要的。

设计者需要考虑到水动力学因素,如阻力、推进性能等。

另外,船舶的浮力和稳定性也是需要考虑的要素。

在设计船舶时需要确保其稳定性和纵倾角,以保证其在海上航行的安全性能。

除此之外,海洋环境对船舶的设计也有很大的影响。

海洋环境因素,如水深、气候、风浪等,都会影响船舶的性能。

因此在设计船舶时需要考虑到这些因素,充分考虑海洋环境的影响。

最后,安全也是船舶设计中必须考虑的因素。

在设计船舶时需要确保其安全性能,如抗波性、抗风性、耐受性等。

此外,船舶应当装备相应的安全设备以应对不时之需。

设计者需要充分考虑这些因素,确保设计出的船舶具有良好的安全性能,以保障人民生命和财产安全。

二、船舶结构设计船舶结构设计是指对船体的各个部分进行设计,满足其航行需要和根据需要进行改进。

包括以下几个方面:1. 船体结构设计船体结构设计主要分为船头、船尾和船体三个部分。

其中,船头主要包括船头上部和船头下部,它们的几何形状和在船体中的位置都要满足航行和稳定性的要求。

船尾主要包括船尾甲板、船尾边缘和船尾柱,其中船尾柱的设计对船的稳定性影响较大。

船舶的强度和结构

船舶的强度和结构
适用于拖船、渔船、老式油船和一些小型的内河船舶。
• 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。
• (七)船首结构
• (八)船尾端结构
• 2、纵骨架式舷
侧结构 :优点是
骨架形式与船底和 甲板一致,有利于 保证船体总纵强度 和外板的稳定性, 常用于军舰、油船 和一些矿砂船上。 采用纵骨架式舷侧 结构可以使外板的 厚度减薄,从而减 小结构重量。
• (五)甲板结构 • 分:横骨架式和纵骨架式两种。 • (六)支柱、舷墙和舱壁 • 1、支柱: • 设置位置:舱口四角或横向舱口围板两边
安全限度内。——船体结构组成来保证。 • (一)船体。 • 1、外板的组成——船底外板、舭部外板和舷侧外板。
• 2、外板的作用 • 保证船体水密及强度;承受各种作用力。 • 3、外板厚度分布
• 原则:根据总纵弯曲强度要求。沿船长和肋骨围长方向是变化的,即 • • • • • •
在受力大的部位取厚些,在受力小的部位取薄些。 1. 外板厚度沿船长方向的变化 当船舶总纵弯曲时,弯曲力矩的最大值通常在船中0.4L(L为船长) 的区域内,向首尾两端的弯矩逐渐减小而趋于零。因此,一般在船中 0.4L区域内的外板厚度较大,离首尾端0.075L区域内的外板较薄,两 者之间的过渡区域,其板厚可逐渐减薄,底板要适当加厚。 2. 外板厚度沿肋骨围长方向的变化 平板龙骨和舷顶列板的位置在船梁的最下端和最上端,受到较大的总 纵弯曲应力,因此平板龙骨利舷顶列板要比其他外板厚些。其余从船 底列板向上的各个列板,随着水压力减小而逐渐减薄。 3. 局部加强 首部锚孔区域、尾端螺旋桨区域、外板开口区域及机舱底部区域等。 此外,对于航行冰区的船舶,其外板厚度在冰带区部分也需作必要的 加强。

船舶结构强度与设计复习题

船舶结构强度与设计复习题

船舶结构强度与设计复习题船舶结构强度与设计复习题船舶结构强度与设计是船舶工程中非常重要的一部分,它涉及到船舶的安全性和可靠性。

在进行船舶结构设计时,需要考虑到各种力学和材料力学的知识。

下面将提供一些船舶结构强度与设计的复习题,帮助读者回顾相关知识。

1. 什么是船舶结构强度?船舶结构强度是指船舶结构在各种外力作用下的抗力能力。

它包括静态强度、动态强度和疲劳强度等方面。

船舶结构的设计应该能够满足船舶使用寿命内的各种工况和负荷要求。

2. 船舶结构设计中常用的材料有哪些?船舶结构设计中常用的材料包括钢材、铝合金和玻璃钢等。

钢材具有高强度和良好的可塑性,广泛应用于船舶建造。

铝合金具有较低的密度和良好的耐腐蚀性能,适用于船舶的轻量化设计。

玻璃钢具有优良的抗腐蚀性能,适用于船舶的特殊部位。

3. 船舶结构设计中常见的荷载有哪些?船舶结构设计中常见的荷载包括静荷载和动荷载。

静荷载包括自重、货物重量、燃油重量等,它们是静态荷载。

动荷载包括波浪荷载、风荷载、船员和乘客的荷载等,它们是动态荷载。

4. 什么是船舶结构的疲劳强度?船舶结构的疲劳强度是指船舶结构在循环荷载作用下的抗疲劳能力。

船舶在航行过程中会受到波浪的作用,波浪荷载会引起船体的振动和变形,从而产生疲劳损伤。

船舶结构的疲劳强度设计要考虑到船舶使用寿命内的循环荷载。

5. 船舶结构设计中常用的强度计算方法有哪些?船舶结构设计中常用的强度计算方法包括解析法和数值模拟法。

解析法是指通过解析公式和理论计算船舶结构的强度。

数值模拟法是指通过有限元分析等数值方法计算船舶结构的强度。

这两种方法在船舶结构设计中都有广泛应用。

6. 船舶结构设计中需要考虑的安全系数有哪些?船舶结构设计中需要考虑的安全系数包括材料强度安全系数、结构强度安全系数和疲劳强度安全系数等。

材料强度安全系数是指材料的实际强度与设计强度之间的比值,用来保证材料的可靠性。

结构强度安全系数是指结构的实际强度与设计强度之间的比值,用来保证结构的可靠性。

船体强度与结构设计概念总结

船体强度与结构设计概念总结
①首尾端点处的剪力和弯矩为零,亦即剪力和弯矩曲线在端点处封闭 ②零载荷点与剪力的极值相对应,零剪力点与弯矩的极值相对应 ③剪力曲线大致是反对称的, 零点在靠近船中的某处, 在离首尾约船长的 1/4 处具有最大正 值或负值 ④弯矩曲线在两端的斜率为零,最大弯矩一般在船中 0.4 倍船长范围内。
11、端点不封闭的修正
三要素:波形,波长和波高 ①在实际计算时, 取波长等于船长, 并且规定按波峰在船舯和波谷在船舯两种典型状态进行 计算。 ②波长λ和波高 h 之间没有固定的关系。 波高可以按有关规范或强度标准选取 (一般随船长 而变化)。
13、坦谷波曲线形状的特点
波峰陡峭,波谷平坦,波浪轴线上下的剖面积不相等 当波峰或波谷在船舯时,波浪中的浮力相对于静水中的浮力的变化最为明显,因此在船 舯剖面会产生最大的波浪弯矩。 但是,其它剖面的最大弯矩并不发生在波峰或波谷在船舯时。 计算分析表明,当船舶静置在波浪上时,在波长稍大于船长时(1.05~1.1 倍船长)才得到 最大的波浪弯矩,但此时的波浪弯矩与波长等于船长时的波浪弯矩相差不大。 所以,在实际计算时,取波长等于船长,并且规定按波峰在船舯和波谷在船舯两种典型状 态进行计算。
由于计算误差,艏、艉端点处剪力和弯矩为零的条件一般很难满足。
12、波浪的三要素
修正方法:用一根直线把剪力曲线和弯矩曲线封闭起来,并对 各理论站的剪力、 弯矩按线性比例关系进行修正。 比如, 第 i 站剪力和弯矩的修正值分别是: i i N s (i ) N s (20) M s (i ) M s (20) 20 20
L x g xb d f 1 dm x f 2 R L x g xb d a1 d m x f 2 R
艏、艉吃水确定后,每一站的吃水通过线性插值得到,利用邦戎曲线求出对应于该吃水的浮 力分布,同时计算出总浮力 B1 及浮心纵向坐标 xb1。 如果求得的这两个数值不满足下述精 度要求,则应作第二次近似计算。

船舶强度与设计名词解释

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 —。

船体强度和结构设计

船体强度和结构设计

船体强度和结构设计随着现代技术的不断发展,船只的生产和运营已经成为了一个高度专业化、技术含量极高的行业。

在船只的制造和使用过程中,船体的强度和结构设计对于整个船体的安全性和使用寿命有着至关重要的作用。

船体强度的设计是指,在各种环境和使用条件下,船体能够承受的最大力量和刚度。

为了保证船只的强度和安全性,船体的设计需要遵循一定的规范和标准,如国际海事组织(IMO)的规定、船级社的认证要求等。

一般来说,船体强度的设计包括了以下几个步骤:第一步:确定载荷船只的使用环境和任务不同,需要承受的载荷也不一样。

因此在进行船体强度设计前,需要确定船只承受的载荷类型和强度。

例如,对于运输散货的散货船,需要考虑到船体承受的自由液面荷载、海浪力、风力等多种载荷。

第二步:计算刚度和弯曲在船体强度设计中,需要对船体的刚度和弯曲进行计算和分析。

这是因为船只在航行中会受到各种冲击和力量的作用,比如海浪、风力等。

如果船体刚度不够或弯曲过大,就会导致整个船体的变形或损坏,从而影响船只的安全操作。

第三步:确定材料和结构根据船只承受的载荷类型和强度,以及对船体刚度和弯曲的计算,可以确定所需的船体材料和结构。

船体结构的设计通常分为纵向结构和横向结构两个方面。

纵向结构用于支撑船体的长度,包括船首、船尾、船面等。

而横向结构则用于支撑船体的宽度,包括船甲板、船壳等。

第四步:进行强度校核和验证一旦确定了船体的材料和结构,就需要进行强度校核和验证。

这个过程通常涉及到各种力学和材料学知识,包括疲劳寿命、断裂韧性、弯曲应力等。

校核和验证的目的是通过模拟船只在各种载荷情况下的应力和变形情况,来确保船体的强度和结构是安全的。

总之,船体强度和结构设计是保证船只安全和长期使用的重要环节。

只有在严谨的设计和校核过程中,才能保证船体设计符合规范,安全可靠。

船舶的强度和结构.

船舶的强度和结构.
适用于拖船、渔船、老式油船和一些小型的内河船舶。
• 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。

船体强度与结构设计

船体强度与结构设计

船体强度与结构设计船体强度与结构设计1. 船体梁抵抗总纵弯曲的能⼒,成为总纵强度(简称纵强度)。

2. 重量的分类:(1)按变动情况来分○1不变重量,即空船重量,包括:船体结构、舾装设备、机电设备等各项固定重量。

○2变动重量,即装载重量,包括:货物、燃油、淡⽔、粮⾷、旅客、压载等各项可变重量。

(2)按分布情况分○1总体性重量,即沿船体梁全场分布的重量,通常包括:主体结构、油漆、索具等各项重量,对于内河⼤型客船,还包括:纵通的上层建筑及旅客等各项重量。

○2局部性重量:即沿船长某⼀区段分布的重量,通常包括:货物、燃油、淡⽔、粮⾷、机电设备、舾装设备等各项重量。

3.重量分布原则:对于各项重量按近似的和理想化的分布规律处理时,必须遵循静⼒等效原则1)保持重量的⼤⼩不变,这就是说要使近似分布曲线所围的⾯积等于该项实际重量2)保持重量重⼼的纵坐标不变,即要使近似分布曲线所围的⾯积⾏⼼纵坐标与该项重量的重⼼纵坐标相等3)近似分布的曲线的范围与该项重量的实际分布范围相同或⼤体相同3.描述浮⼒沿船长分布状况的曲线称为浮⼒曲线。

4.计算状态:通常是指,在总纵强度计算中为确定最⼤弯矩所选取的船舶典型装载状态,⼀般包括满载、压装、空载等和按装载⽅案可能出现的最不利以及其它正常营运时可能出现的更为不利的装载状态。

4.静波浪弯矩与船型、波浪要素以及船舶与波浪的相对位置有关,波浪要素包括波形、波长和波⾼,⽬前得到最⼴泛应⽤的坦⾕波理论,根据这⼀理论,⼆维波的剖⾯是坦⾕曲线形状。

坦⾕波曲线形状的特点是:波峰陡峭,波⾕平坦,波浪轴线上下的剖⾯积不相等,故谓坦⾕波。

4.传统的标准计算⽅法:(1)将船舶置于波浪上,即假想船舶以波速在波浪的船舶⽅向上航⾏,船舶与波浪处于相对静⽌状态。

(2)以⼆维坦⾕波作为标准波形,计算波长等于船长(内河船舶斜置于⼀个波长上),计算波⾼按有关规范或强度标准选取。

(3)取波峰位于船中及波⾕位于船中两种状态分别进⾏计算。

船舶强度

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。

船舶强度与设计名词解释

船舶强度与设计名词解释

船舶强度与设计名词解释引起船体梁总纵弯曲的外力计算总纵弯曲:船体梁在外力的作用下沿其纵向铅垂面内所发生的弯曲总纵强度:船体梁抵抗总纵弯曲的能力波浪剪力:完全是由波浪产生的附加浮力引起的附加剪力重量曲线:船舶在某一计算状态下,描述船体重量沿船长分布的曲线不变重量:即空船重量,包括船体结构、舾装设备、机电设备等各项固定重量变动重量:即装载重量,包括货物、燃油、淡水、旅客压载等各项可变重量总体性重量:即沿船体梁全长分布的重量,包括主体结构、油漆、索具等局部性重量:沿船长某一区段分布的重量,包括货物、燃油、机电设备等浮力曲线:船舶在某一装载时,描述浮力沿船长分布状况的曲线载荷曲线:引起船体梁总纵弯曲的载荷沿船长分布状况的曲线静水剪力曲线:船体梁在静水中所受到的剪力沿船长分布状况的曲线计算状态:在总纵强度计算中为确定最大弯矩所选取的船舶典型装载状态波浪要素:包括波形、波长与波高坦谷波:波峰陡峭、波谷平坦,波浪轴线上下的剖面积不相等的波史密斯修正:考虑波浪动力压力影响对浮力曲线所做的修正总纵弯矩:船舶在同一计算状态下,静水弯矩和静波浪弯矩的代数和重量的分布原则?遵循静力等效原则。

保持重量的大小不变;保持重量的重心的纵向坐标不变;近似分布曲线的范围与该项重量的实际分布范围相同或大体相同重量曲线绘制的方法与原理?梯形法:船舶往往中部丰满,两端尖瘦,可以将平行中体部分用均匀的重量分布,两端部分用两个梯形分布,根据重量分布原则确定梯形要素围长法:假设船体结构单位长度的重量与该横剖面围长(包括甲板)成比例。

该方法适用于船舶主体结构重量的分布库尔求莫夫法:用特定的阶梯型分布曲线来表示船体重量的分布装载曲线、剪力曲线、弯矩曲线的特征?首尾端点处的剪力和弯矩为零,亦即剪力和弯矩曲线在端点处封闭零载荷点与剪力的极值相对应,零剪力点与弯矩的极值相对应剪力曲线大致是反对称的,零点在靠近船中的某处,而在离首尾约船长的1/4处具有最大正值或负值弯矩曲线在两端的斜率为零,最大弯矩一般在船中0.4倍船长范围内剪力曲线,弯矩曲线的不封闭修正?用一根直线将剪力曲线、弯矩曲线封闭起来,并对各理论站的剪力和弯矩按线性关系进行修正。

船体生产设计名词解释

船体生产设计名词解释

船体生产设计名词解释
船体生产设计是指针对船体结构和相关部件的制造设计,包括设计艇体结构,确定构造间距、轮廓线、强度、稳定性及细部设计等。

具体名词解释如下:
1. 船体结构:船体的组成部分,包括龙骨、纵肋、横肋、壳板、甲板和舱板等。

2. 构造间距:船体结构中相邻构件之间的距离,也称为框距。

3. 轮廓线:船体表面在船体剖面上的投影线,决定船体的外形。

4. 强度:船体结构的承载能力,主要由材料强度和构造线布局等因素决定。

5. 稳定性:船体的水上稳定性和操纵性能,包括纵向稳定性、横向稳定性和起伏性稳定性等。

6. 细部设计:设计船体细节部分,例如救生艇、推进系统、机械设备等。

船舶强度与结构设计复习

船舶强度与结构设计复习

船舶强度与结构设计复习船舶的强度设计主要涉及到船体的结构强度、结构稳定性和结构可靠性等方面。

结构强度是指船舶在正常服役条件下承受荷载所需的强度。

结构稳定性是指船舶在遇到外界力矩时,保持稳定的能力。

结构可靠性是指船舶结构在各种不确定因素下,如船舶老化、材料损伤、机械疲劳等情况下的可靠性。

在船舶强度设计中,需要进行强度计算和结构分析。

强度计算主要包括刚度计算、应力计算、挠度计算和疲劳寿命计算。

刚度计算是为了确定船体结构的整体刚性,保证船舶在载货和受力的情况下不会发生过度变形。

应力计算是为了确定材料的承载能力,保证船体结构不会发生断裂或损坏。

挠度计算是为了确定船体结构的变形程度,保证船舶在航行时的稳定性和舒适性。

疲劳寿命计算是为了确定船舶结构在疲劳荷载下的寿命,保证船舶在长期使用中不会因疲劳而发生结构破坏。

在船舶结构设计中,需要考虑船体的整体布局和结构形式。

船体的整体布局包括船长、船宽、船高、船舱排列等参数的确定,以及船体的分割和船体连接部分的设计。

船体的结构形式包括船体壳体结构、船舱结构、甲板结构、船尾螺旋桨结构等。

在设计过程中,需要根据船舶用途和航行条件,选择合适的结构形式和材料。

此外,船舶结构设计还需要考虑到各种外界因素的影响,如船体的浸水、船舶碰撞等。

在设计中,需要合理设置各种舱门、舱盖、船舶设备等,保证船体的密封性和船舶的整体安全性。

总之,船舶强度与结构设计是保证船舶在航行中安全可靠的重要环节,涉及到船体的结构强度、结构稳定性和结构可靠性等方面。

在设计过程中,需要进行强度计算和结构分析,并根据船舶用途和航行条件选择合适的结构形式和材料。

同时,还需要考虑外界因素的影响,并合理设置各种舱门、舱盖、船舶设备等,以确保船舶在航行中的安全性和可靠性。

船舶结构强度分析与优化设计

船舶结构强度分析与优化设计

船舶结构强度分析与优化设计船舶作为一种重要的运输工具,在现代社会中扮演着非常重要的角色,无论是货船还是客船,船舶的结构设计与强度分析都是至关重要的。

这篇文章将从船舶结构的组成、船舶强度分析和船舶优化设计三个方面来讨论船舶结构强度分析与优化设计的相关问题。

一、船舶结构的组成船舶的结构具有极高的复杂性,通常包括甲板、墙壁、船底、甲板支撑结构等各个方面。

船体作为船舶的重要部件,主要由船体板、船肋和船体水箱组成。

船体板通常由锅炉钢板或碳钢板制成,是一种薄板,用于板条、托板和补板的修补。

船肋是船体的骨架,由数百或数千支钢管组成,承受船体的荷载,并使船体保持自身的形状。

船体水箱是为了控制波浪和船体倾斜而设置的,通常位于船舶两侧。

二、船舶强度分析船舶的强度分析主要包括船体结构分析、船舶稳性计算和应力分析。

船体结构分析主要是为了确定船体整体的结构、尺寸和相互关系,以便于计算船舶的总体稳定性、强度和安全性。

船体结构分析通常包括以下几个方面。

1. 系统布局和外覆面积。

船体的主体结构通常由船体板、船肋和甲板等三部分组成,其设计需要考虑船身形状、布局、面积、强度和船体总体稳定性。

大型船舶结构复杂,需要考虑多个系统的空间布局和相互锁定关系。

2. 船底的强度和稳定性分析。

船舶的稳定性和强度分析是基于船体底部结构进行的。

除了设计船底锅炉板、船肋和框架等支撑结构外,还需要考虑船底水箱的设计,以确保水箱的大小和位置不会影响船舶的总体稳定性。

3. 垂直结构和平面结构分析。

船体的垂直结构通常由船壳、底板、甲板、舱壁、甲板支撑等组成,而平面结构包括船室的位置和大小以及动力系统的布局等。

船舶设计师需要设计结构以适应船舶的运营条件,考虑不同的载荷、海况和船员人数。

4. 船体板的校核和应力分析。

船体板的设计和计算需要考虑多个因素,如最大应力、板的重量、板的厚度以及板的变形等。

应力分析需要计算各个组成部分所受的最大荷载和应力水平,以便确定最佳设计方案。

船舶结构的强度设计及其结构优化

船舶结构的强度设计及其结构优化

船舶结构的强度设计及其结构优化船舶是一种大型水上运输工具,由于需要在海洋等恶劣环境下运行,其结构强度尤为重要。

本文将介绍船舶结构的强度设计及其结构优化的相关内容。

一、船舶结构强度设计根据船舶所受力的不同分为船体结构和船载设备。

船体结构是船舶主要结构,其承载着风浪、海况、载货等各种横向、纵向应力。

船载设备则是指在船体上的各种设备,如主机、辅机等设备。

船载设备相对于船体结构,受到的力相对较小。

根据船舶的功能、载重量、运行区域、船型、设计标准等多种因素进行强度设计。

船舶强度设计主要包括100%载荷和不同载荷情况下的计算。

在100%载荷下,对船体结构进行强度计算,以满足各项强度要求。

在不同载荷情况下,则需对船体结构进行振动、疲劳、可靠性和船体姿态改变等计算,以保证船舶在不同工况下的安全运行。

设计过程中,需考虑船体形状及各部件的安装位置、可操作性、可维修性和预防腐蚀等问题。

船舶的强度设计需考虑的因素很多,且相互关联,如何将各项要素综合考虑成为造船工程师需要解决的难题。

二、船舶结构的优化船舶结构优化可以通过多种方式实现,例如运用新材料、优化船体形状结构、调整特定部位厚度等。

以下是几种常用的优化方法:1. 借鉴飞机结构设计思想:飞机航空工业中有很多先进的设计思想值得借鉴。

通过改进船体结构,设计出更加轻量化的船舶,降低船舶自重,提高承载能力。

2. 运用新材料:随着科技的不断进步,新材料不断涌现,如高强度钢材、复合材料等。

运用这些材料可以在保证强度的同时实现减重和减少船舶阻力等目标。

3. 优化船体结构:在船体结构中采用优化的强度计算方法,提高船体抗弯、抗扭和抗压强度,从而实现船体结构整体优化。

4. 针对特定部位进行厚度调整:通过电子计算机模拟,确定船舶特定部位,特别是吃水线以上部位的结构大小,对其进行厚度调整,从而实现船体结构置换和优化。

在实际应用中,可以通过不同方法的结合来完成船舶结构的优化。

例如,通过采用新材料,可以制造更轻量化的船舶,然后在船体结构上进行进一步优化。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

船舶强度与设计名词解释引起船体梁总纵弯曲的外力计算总纵弯曲:船体梁在外力的作用下沿其纵向铅垂面内所发生的弯曲总纵强度:船体梁抵抗总纵弯曲的能力波浪剪力:完全是由波浪产生的附加浮力引起的附加剪力重量曲线:船舶在某一计算状态下,描述船体重量沿船长分布的曲线不变重量:即空船重量,包括船体结构、舾装设备、机电设备等各项固定重量变动重量:即装载重量,包括货物、燃油、淡水、旅客压载等各项可变重量总体性重量:即沿船体梁全长分布的重量,包括主体结构、油漆、索具等局部性重量:沿船长某一区段分布的重量,包括货物、燃油、机电设备等浮力曲线:船舶在某一装载时,描述浮力沿船长分布状况的曲线载荷曲线:引起船体梁总纵弯曲的载荷沿船长分布状况的曲线静水剪力曲线:船体梁在静水中所受到的剪力沿船长分布状况的曲线计算状态:在总纵强度计算中为确定最大弯矩所选取的船舶典型装载状态波浪要素:包括波形、波长与波高坦谷波:波峰陡峭、波谷平坦,波浪轴线上下的剖面积不相等的波史密斯修正:考虑波浪动力压力影响对浮力曲线所做的修正总纵弯矩:船舶在同一计算状态下,静水弯矩和静波浪弯矩的代数和重量的分布原则:遵循静力等效原则。

保持重量的大小不变;保持重量的重心的纵向坐标不变;近似分布曲线的范围与该项重量的实际分布范围相同或大体相同重量曲线绘制的方法与原理?梯形法:船舶往往中部丰满,两端尖瘦,可以将平行中体部分用均匀的重量分布,两端部分用两个梯形分布,根据重量分布原则确定梯形要素围长法:假设船体结构单位长度的重量与该横剖面围长(包括甲板)成比例。

该方法适用于船舶主体结构重量的分布库尔求莫夫法:用特定的阶梯型分布曲线来表示船体重量的分布装载曲线、剪力曲线、弯矩曲线的特征:首尾端点处的剪力和弯矩为零,亦即剪力和弯矩曲线在端点处封闭零载荷点与剪力的极值相对应,零剪力点与弯矩的极值相对应剪力曲线大致是反对称的,零点在靠近船中的某处,而在离首尾约船长的1/4 处具有最大正值或负值弯矩曲线在两端的斜率为零,最大弯矩一般在船中0.4倍船长范围内载荷曲线特点:与坐标轴之间所围面积之和等于零;该面积对纵轴上任一点惯性矩为零。

剪力曲线特点:首尾为零,曲线端点应该是封闭;零载荷与剪力极值相对,零剪力与弯矩极值相对。

剪力曲线,弯矩曲线的不封闭修正:用一根直线将剪力曲线、弯矩曲线封闭起来,并对各理论站的剪力和弯矩按线性关系进行修正。

静波浪弯矩与船型、波浪要素及船舶与波浪的相对位置有关确定船舶在波浪上平衡位置的方法?逐步近似法;直接发(麦卡尔法)。

船体总纵强度计算船体剖面模数:W=I/|Z|,是表征船体结构抵抗弯曲变形能力的一种几何特性,也是衡量船体总纵强度的一个重要标志计算剖面:指可能出现最大弯矩应力的剖面纵向强力构件:纵向连续并能有效地传递总纵弯曲应力的构件强力甲板:构成船底梁上翼板的最上层连续甲板最小剖面模数:在一般船舶中,中和轴离船底比较近,称强力甲板处的剖面模数为船体剖面的最小剖面模数刚性构件:受压不失稳的刚性骨架梁、舭列板等相毗连的每一侧宽度等于该板格短边长度0.25 倍的那一部分板柔性构件:板格的其余部分在受压后可能失稳,称为柔性构件折减系数:θ =ζcr/ζi 板的临界应力与改变所受到的总纵弯曲应力的比值合成应力:在强度计算中,考虑到船体承受多种作用,产生多种应力的工作特点,根据应力分类法,采用构件中弯曲应力的代数和即叠加来校核总纵强度,次叠加应力就为合成应力。

许用应力:指结构在预计的各种工况下,船体结构构件所允许承受的最大应力值安全系数:是考虑强度计算中的许多不确定性为保证设计结构必要的安全度而引入的强度储备船体极限弯矩:指船体剖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限(在受拉时)或构件的临界应力(在受压时)的总纵弯曲力矩长度较短的纵向构件应视作间断构件,他们参加总纵弯曲的有效性取决于它们的长度及主体的连接状况第一次近似计算的流程:画出船体半剖面图;对纵向强力构件进行编号;选取参考轴;进行表格计算;确定剖面中和轴;计算构件i 的总纵弯曲应力。

通过计算和比较船体构件的临界应力,对其进行稳定性检验,若有构件失稳,则计算折减系数进行第二次近似计算,若第二次计算的总纵弯曲应力与第一次相差不大于5%,则可用第二次计算值进行总纵强度校核,否则进行第三次近似计算。

若第三次仍与第二次相差5%,则重新设计根据变形相等且受同样的力P 对材料进行换算?ε =ζ i/Ei=ζ /E;或ε =P/(ai*Ei)=P/aE;a=ai*Ei/E;ζ i=ζ *Ei/E。

计算船体总纵强度必须考虑两个注意问题是:结构的稳定性和构件的多重作用;第一个问题通过剖面折减来处理;第二个问题通过考虑了构件参加抵抗总纵弯曲的有效程度进行应力合成迭加来校核船体总纵强度折减:把船体剖面中的一部分失稳的板构件剖面积化为假象的不失稳的刚性构件剖面积,使其仍能运用简单梁公式计算总纵弯曲应力。

折减系数:板的临街应力与板所受总纵弯曲应力之比。

折减系数的意义:用板的临界应力与该板所受到的总纵弯曲应力之比来确定折减系数,折减系数将柔性构件的剖面积化为相当的刚性构件的剖面积,从而保证仍可用简单梁的公式来计算总纵弯曲应力ζ 1:船底板中的总纵弯曲应力ζ 2:船底板中的板架弯曲应力ζ 3:纵骨受板传来的水压力作用而发生弯曲变形时,与纵骨相连的一部分外板又将随纵骨一起弯曲而产生弯曲应力ζ 4:纵骨架式船底板由直接承受的水压力产生了板格弯曲应力第一类强力构件:只承受ζ 1,如上甲板;第二类:承受ζ 1、ζ 2,如船底纵桁、内底板;第三类:ζ 1、ζ 2、ζ 3,如纵骨架式中的船底纵骨;ζ 1、ζ 2、ζ 4,如横骨架式的船底板第四类:ζ 1、ζ 2、ζ 3、ζ 4,纵骨架式的船底板许用应力为什么随船长变化而增加?腐蚀厚度储备对小船的剖面模数影响大,对大船的剖面模数影响小;标准计算方法中,波高的选取对小船偏低,大船偏高,小船尺度增大时,其许用应力可以提高些船体总纵强度计算中,传统的标准计算方法有哪些具体内容?将船舶静置波浪上,即假想船舶以波速在波浪的船舶方向上航行,船舶与波浪处于相对静止状态以二维坦谷波作为标准波形,计算波长等于船长,计算波高按有关规范或强度标准选取取波峰位于船中及波谷位于船中两种状态分别进行计算,并与许用应力相比较,以判断船体强度船体结构局部强度计算带板:为估算骨架的承载能力,也应当把一定宽度的板计算在骨架剖面中,这部分板称为带板或附连翼板稳定性带板:骨材受压时,板不能同骨材一样完全有效的参加工作强度带板:骨材受弯矩作用时,板作为骨材的面板参与弯曲,但板内应力分布不均匀破损压头线:保证破舱后船舶不沉性的主舱壁上的水头高度线一般下,当相邻梁的刚度相差在20倍以上时,其计算图形可按极限情况简化。

结构处理模型化:结构对称性的应用:当结构对称,载荷不对称时,可将载荷分解成对称与反对称等效刚度模型的利用:用弹性支座或弹性固定端代替相邻结构平面舱壁板由于结构和载荷的对称性变形呈筒形,故可按两端固定的板条梁计算根据相邻构件与计算构件间的相对刚度及受力后的变形特点,来确定构件的支承简化成何种支座水压力可用两种载荷情况来考虑:船舶静置于波浪上的静水压力作为计算载荷,h=d+hB/2船舶在波浪中摇摆时,船舶倾斜的同时还受到波浪冲击的动作用,这时,舷侧浸水至甲板边线,所以静水压力可以是型深D,h=D。

单位面积的水压力:q=ρ gh。

第五章型材剖面设计理想剖面:没有腹板只有翼板,使剖面最小剖面模数最大的剖面最小剖面模数:在一般船舶中,中和轴离船底比较近,称强力甲板处的剖面模数为船体剖面的最小剖面模数剖面利用系数η :剖面最小剖面模数和理想剖面模数之比。

表明材料在剖面中分布的合理程度。

η 越大,剖面就越接近理想剖面,剖面材料利用率就越高。

剖面模数比面积:Cw=F/(W^(2/3)),产生单位剖面模数所需的剖面积比面积:Cw 意义就是产生单位剖面模数所需的剖面面积。

Cw 越小,材料利用率就越高,剖面型材设计得就越好。

Cf 意义就是产生单位惯性矩所需的剖面面积。

剖面惯性矩比面积:Ci=F/(I^(1/2)),产生单位惯性矩所需的剖面积(Cw、Ci愈小,剖面材料的利用率越高)(几何相似的型材的Cw、Ci相同)型材侧向失稳:当横载荷超过某一限度时,梁材会离开它自己的弯曲平面,并在其最小刚性平面内发生弯曲,同时还伴有扭转变形,即丧失了弯曲平面形状的稳定性,常称为型材侧向失稳,这种失稳是整体性的,它将导致整个结构的破坏,故常称为型材总稳性W1=h(f1+f/k);k=6/(2-β ),β =h1/h2=(2f1+f)/(2f2+f)<1;结论:1)k值的变化范围不大;2)带板宽度的变化对梁材最小剖面模数的影响不大;3)增加不对称剖面型材最小剖面模数最有效的方法是:a、在腹板不失稳的前提下增加腹板的高度;b、在腹板高度不变时,增加小翼板的剖面积f1.影响型材总稳定性的主要因素是:梁材腹板高度h,小翼板的宽度b1及梁材的跨度l。

l愈大,b1愈小,h愈大,则型材愈容易丧失稳定性相当面积:相当于使最大剪应力沿腹板高度均匀分布的剖面积第五章船体中剖面计算方法设计相当厚度:船体板厚度与所有纵骨剖面积平铺在其宽度上的假想厚度相加所得纵向加筋板:沿船底在龙骨和纵桁之间和沿强力甲板在纵桁之间设置纵骨分配系数:ρ =f/(bδ ),表示消耗在纵骨上的材料所占的比例船体结构的计算方法设计:是指运用结构分析方法的综合来确定横剖面的最优尺寸和所以构件的尺寸,并保证结构在外载荷作用下有足够的强度、稳定性中剖面计算法设计的基本任务?广义地说,中剖面结构计算设计应包括综合决定纵-横构件布置及其尺寸。

我们的任务是,依据作用在结构上的载荷,按结构的强度、稳定性及有关建造与使用要求,选择纵向强力构件的合理剖面尺寸及其配置设计要求与目标?总强度要求;局部强度要求及稳定性要求;制造及工艺性上的要求;使用上的要求;设计的目标中剖面计算法的“分级优化的策略思想?首先,计算满足总纵强度要求的结构相当厚度,即解决材料在整个横剖面上的最优配置。

然后,根据求得的相当厚度,按局部强度与稳定性等要求确定板格及纵骨的尺寸,及解决材料在板与纵骨间的合理配置第七章船体结构规范法设计结构布置的一般原则和规定?1)结构的整体性原则;2)受力的均匀性和有效传递原则;3)结构的连续性和减少应力集中原则;4)局部加强原则;5)参照规范的一些基本规定;应力集中:间断构件在其剖面形状与尺寸突变处的应力,在局部范围内会产生急剧增大的现象,称为应力集中应力集中系数:应力集中区的最大应力ζ max或η max分别与所选基准应力ζ 。

和η 。

之比值,k=ζ max/ζ 。

相关文档
最新文档