第2章 船舶静置在波浪中的剪力和弯矩计算

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
2.2.2浮力曲线的计算
定义：船舶在某一装载情况下，描述浮力 沿船长分布状况的曲线，称为浮力曲线。
bs（x）
L
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
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2.1概述（船体梁的受力与变形）
船体梁 船体有许多属性与简单梁一样，因 此简单梁理论适用于船体梁强度分析。 简单梁
船体梁
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船体梁弯曲（总纵弯曲）
在载荷作用下，船舶将和简单梁一样弯曲
Pa
7
8
9
P1
P2
7
8
9
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例题
P108
小结：
1.船体梁所受到的剪力和弯矩的计算步骤 2.重量的分类及分布原则 3.重力曲线计算---矩形法 作业： P132 7-3，7-4
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a 0.652 54 xg 7L
c 0.652 - 54 xg 7L
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例题
P112
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小结：
1.矩形法计算重力曲线 2.梯形法计算重力曲线 作业：P132 7-3，7-4, 7-5，7-6
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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)
x
N (x) 0 q(x)dx N s (x) N w (x)
x
M (x) 0 N (x)dx M s (x) M w (x)
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第2章 船舶静置在波浪上的剪
力和弯矩计算
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目录
2.1 概述 2.2静水剪力和弯矩的计算
2.2.1重力曲线的计算 2.2.2浮力曲线的计算 2.2.3载荷曲线的计算 2.2.4剪力曲线、弯矩曲线的计算 2.3波浪附加剪力和弯矩的计算
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5.总体性重量的分布------梯形法
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图5.1 船体重量的梯形分布曲线
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①根据分布曲线的面积等于船体及舾装品的 总重量②面积形心的坐标与实际重量重心的 纵坐标重合，列出方程：
A1 A2 A3 W
Ai yi Ai
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2.1.1船体梁的受力与变形特征
W
B
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图2.1重力与浮力 第二章 船舶静置在波浪中的剪力和弯矩计算
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图2.2船体梁弯曲的载荷，剪力，弯矩的符号规定
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x
M s (x) 0 Ns (x)dx
x
Nw (x) - 0 b(x)dx
x
M w (x) 0 Nw (x)dx
N (x) Ns (x) Nw (x) M (x) M s (x) M w (x)
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2.2 重量曲线
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4.局部性重量分布（5种情况）
矩形法
①集中载荷P位于某一站号处
P
3
4
5
q
3
4
5
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②集中载荷P位于某一理论站距的中点
P
8
9
q
8
9
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③集中载荷P位于某一理论站距的某一点
. . .
∑Gi
∑GiZgi
∑GiXgi
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2.绘制重量曲线的方法
将船舶的各项重量按照静力等效原则分布 在相应的船长范围内，再逐项迭加即可得 到。
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图2.1典型的阶梯型重量曲线
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L 2 - xg
化简后得到：
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a c 4b 6
a - c 108 xg 7L
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根据统计资料 对于瘦形船：b=1.195，于是：
a 0.61 54 xg 7L
c 0.61 - 54 xg 7L
对于肥形船：b=1.174，于是
3.重量的分类及其分布原则
重量的分类：
（1）按变动情况来分 ①不变重量，即空船重量； ②变动重量，即装载重量； （2）按分布情况划分 ①总体性重量，即沿船体梁全长分布的重量； ②局部性重量，即沿船长某一区段分布的重量；
分布原则------静力等效原则
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绘制重量曲线时，必须要有表明各项重量 及其重心位置的重量、重心明细表，以及 确定各项重量纵向分布范围的船体纵中剖 面图，简称重心资料。
重力 重 重力重心离 项目 力 基线的距离
ⅠⅡ
Ⅲ
表7.1 船舶重力表
重力对基线 重力的重心离船
的静矩
中剖面的距离
IV=II*III
V
重力对船中剖面 的静矩
VI=II*V
静水浮力 波浪附加浮力
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计算步骤：
计算重量分布曲线 w(x)
计算静水浮力曲线
计算静水载荷曲线
计算静水剪力及弯 矩
计算波浪剪力及弯 矩
计算总纵弯矩和剪 力
bs (x)
qs (x) w(x) -ｂｓ(x)
x
Ns (x) 0 qs (x)dx
④分布在三个站距上的载荷
（a）
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（b）
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④分பைடு நூலகம்在三个站距上的载荷
2012年9月
（c）
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⑤首、尾理论站外的重量
P
a
-1
0
1
2
P1
-1
0
1
2
P2
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