船体强度与结构设计自学考试大纲

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船舶强度与结构设计复习

船舶强度与结构设计复习
船舶结构 强度与设计 复习
1.外力计算
将船体理想化为一变断面的空心薄壁梁,船体梁 在外力作用下沿其纵向铅垂面内所发生的弯曲,称为 总纵弯曲。船体梁抵抗总纵弯曲的能力,称为总纵强 度(简称纵强度)。 作用于船体上的重力与浮力是引起船体梁总纵弯 曲的主要外力。 全船总的重力和浮力是大小相等、方向相反,并 且作用在同一铅垂线上,即全船处于静力平衡状态, 但对沿船长的任一区段它们是不平衡的。假定重力沿 船长的分布为p(x),浮力沿船长的分布为b(x),则引起 船体梁总纵弯曲的载荷为
(1)在强力甲板中作用着等于屈服极限 的拉应力 (即中拱状态); (2)在强力甲板中作用着等于骨架Байду номын сангаас临界应力 的压 应力(即中垂状态)。具体计算该临界应力时,应 考虑材料不符合胡克定律的修正。 具体计算时,假定在极限弯矩作用下,船体刚性 构件中 的应力沿型深方向按线性规律分布。 为了提高船体梁的过载能力,应尽可能降低板在 极限弯矩作用下的折减程度。在设计中应保证甲 板边板、舷顶列板及平板龙骨的临界应力达到结构 材料的屈服极限,也就是说,这些构件在极限弯矩 作用下不应当失稳。
q( x) p( x) b( x) 根据梁理论,作用在船体梁横剖面上的剪力和弯 矩为: N ( x ) x q ( x )dx
0 x x M (x ) q ( x)dxdx 0 0
剪力N(x)左下右上为正,弯矩M(x)左逆右顺为正。 在船体详细结构设计完成之后,将船长分为20 站,计算每站内的重量,可得到较为精确的船体结 构的重量分布曲线。 浮力沿船长分布状况的曲线称为浮力曲线。浮 力曲线与纵向坐标轴所围成的面积等于作用在船 体上的浮b(x),该面积的形心纵向坐标即为浮心的 纵向位置。浮力曲线可通过邦戎曲线求得。

船体强度与结构设计

船体强度与结构设计

《船舶强度与结构设计》课程设计班级:姓名: 学号: 日期:规范(2.3.1.3 )=0.043=7.68mm0.6 297.61.0规范(2.3.1.3 )1.外板1.1船底外板1.1.1船底为纵骨架式,船中0.4L 区域内的船底板厚度t 应不小于按下列两式计算所得之值:t1= 0.043s(L+230) x F b mmt2= 5.6s 、(d h 1)F b mm =5.6 0.62.11=7.08mm设计任务式中:s —纵骨间距,0.6m ;d —吃水,3.7m ; L 为船长L=67.6m ;f b—■,- Fb 取 Fb船底外板实取:t = 10 mm船体结构尺寸确定规范 2.3.4.2 )F b 为船底折减系数hi=0.74K L 为材料系数 r 为舭部半径1.4舷侧外板1.4.1船中部0.4L 区域内的横骨架式舷侧外板厚度3(1)距基线—D 以上:41 =0.073sE 」(L 110)" mm=0.073 0.60 0.92 177.60 1 mm=7.16mmt 2 =4.2s. (d 冠 mm = 4.2 0.60 .(3.7 1.332)=5.65 mm、1(2)距基线 D 以下(舭列板除外)41 =0.072sE 」(L 110)「F bmm=0.072 0.60 0.92 177.601 mm=7.1 mmt 2 =6.3s (d h)F bmm= 6.3 0.60 \ (3.6 1.75) 1-8.74 mm实取厚度:t = 10 mm式中:s —肋骨间距,计算时取值应不小于肋骨的标准间距L —船长 D —吃水Fd 、Fb 为折减系数 Fd 、Fb 一般取较大者 E=1+s A 2/S A 2 S为舷侧纵桁间距,2.0m。

船体强度与结构设计-复习

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。

船舶维修中的船体结构与强度计算考核试卷

船舶维修中的船体结构与强度计算考核试卷
B.应变分析
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

船体强度与结构设计课程教学大纲

船体强度与结构设计课程教学大纲

《船体强度与结构设计》课程教学大纲(适用于船舶制造技术专业)一、课程任务本课程是船舶制造专业的一门主干课,本课程包括“船体强度”和“结构设计”两部分内容,主要讲述船舶总纵强度的计算与校核,船体型材剖面的设计,船体结构的规范设计等内容。

本课程的任务:学生通过本课程的学习,了解船体结构计算的方法,掌握强度计算和校核的基本方法和用规范设计船体结构。

本课程的基本要求:1.基本掌握船体结构中常见的分析与计算方法;2.掌握船体总纵强度的计算和校核方法;3.能根据规范对货船中横剖面结构进行设计二、课题和课时分配表(一)理论教学三、课程内容课题一绪论1.本课程程的任务、内容、要求;2.强度计算的常用方法;3.结构设计的基本原理和常用方法;重点:强度校核常用的许用应力法;结构设计的规范设计课题二船体总纵弯曲剪力和弯矩计算1.船体梁受力与变形;2.重量曲线;3.静水浮力曲线的计算方法过程;4.静水载荷曲线;剪力曲线;弯矩曲线的计算方法和过程,。

4.静置于波浪上的剪力和弯矩计算:坦谷波要素,船舶平衡位置的确定,附加剪力和弯矩计算重点:重量曲线;静水浮力曲线的计算;静水剪力和弯矩的计算课题三船体总纵强度校核1.船体总纵弯曲应力的第一近似计算等值梁的概念,构件计入等值梁的条件,等值梁剖面要素计算弯曲就力计算。

2.总纵弯曲应力的逐次近似计算:折减计算的概念和方法,等值梁折减计算,折减后的弯曲正应力。

3.总合应力与强度校核:强力构件应力合成计算的方法,许用应力的确定方法,强度校核方法。

5.极限弯矩计算:过载能力的概念,极限弯矩的定义和计算方法。

重点:船体总纵弯曲应力的第一近似计算;总纵弯曲应力的逐次近似计算;总合应力与强度校核。

课题四船体型材剖面设计1.型材种类和特点;2.型材剖面要素计算;3.型材剖面要素的力学特性;4.型材剖面的优化设计:优化设计的数学表示方法,求解法,设计步骤和方法。

重点:型材剖面要素计算;型材剖面要素的力学特性;难点:型材剖面要素的力学特性;课题五船体结构规范设计1.船体结构规范通则:我国规范对主尺度和结构名称的规定,我国规范适用范围。

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。

船体强度与结构设计知识点

船体强度与结构设计知识点

船体强度与结构设计知识点《船体结构与强度设计》知识点1.掌握船体强度概念,并理解其含义。

2.掌握船体强度计算所包括的内容。

3.掌握船体强度的划分及其各自的含义。

4.掌握作用在船体上载荷种类的划分及各自含义。

5.掌握总纵弯曲外力的产生与船体梁的弯曲变形原因及相关概念。

6.掌握重量曲线、浮力曲线、载荷曲线、剪力曲线、弯矩曲线的含义。

7.了解重量曲线的计算与绘制步骤与方法。

8.了解静水浮力曲线的计算与绘制。

9.掌握载荷、剪力、弯矩的基本公式及计算步骤。

10.掌握影响静水弯矩的主要因素。

11.掌握影响波浪弯矩的主要因素。

12.掌握总纵强度外力计算。

13.掌握计算状态选取原则。

14.掌握船体扰度及货物分布对静水弯矩的影响。

15.掌握波浪三要素含义及标准计算方法。

16.掌握Smith修正的含义及原因。

17.掌握剖面模数的概念及含义。

18.掌握计算剖面的选取原则及相关概念。

19.掌握危险剖面及剖面中和轴概念含义。

20.掌握强力甲板含义、纵向强力构件的含义及划分。

21.了解船体结构稳定性要求原因及检验公式。

22.掌握剖面折减的概念,了解折减系数计算公式及方法。

23.掌握构件多重作用含义,四类构件的划分及应力合成。

24.了解船体扰度计算公式及方法。

25.掌握极限弯矩含义了解其计算方法。

26.掌握船体梁的特点及载荷曲线、剪力曲线、弯矩曲线的特点。

27.掌握需用应力及名义应力的含义。

28.掌握局部强度及计算模型的含义。

29.了解计算模型的原则及结构处理模型化。

30.掌握强度带板及稳定性带板含义。

31.掌握衡量型材剖面材料利用指标:剖面利用系数和比面积。

32.掌握型材剖面几何要素的计算。

33.掌握船体梁剖面几何要素计算。

34.掌握型材总稳定性影响因素及型材侧向失稳的含义。

35.掌握微分法计算相当厚度原理。

36.了解规范发设计对船体强度,刚度,稳定性要求。

37.掌握应力集中原因及减少措施。

38.掌握强力上层建筑含义。

01228 船舶结构力学 自考考试大纲

01228 船舶结构力学  自考考试大纲

湖北省高等教育自学考试课程考试大纲课程名称:船舶结构力学课程代码:01228第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点本课程研究的主要对象是船体结构中的杆件、杆系和板的弯曲及稳定性,系统地阐述了结构力学中的基本理论与方法----力法、位移法及能量原理。

本课程是高等教育自学考试船舶与海洋工程专业的一门重要专业基础课。

二、课程目标与基本要求本课程的目标:学生通过该课程的学习,掌握结构力学的基本理论和方法,应用它们来解决船体结构中典型结构(杆系和板的弯曲及稳定性)的强度计算分析。

还能处理一般工程结构中类似的力学问题。

本课程基本要求:1.掌握建立船体结构计算模型的基本知识2.掌握单跨梁的弯曲理论3.掌握力法的基本原理和应用4.掌握位移法和矩阵位移法的基本原理和应用5.掌握能量原理及其应用6.了解有限单元法的基本概念和解题过程7.掌握矩形薄板的弯曲理论8.掌握杆及板的稳定性概念,解答和应用9.该课程理论性强,力学概念较难建立,涉及数学知识较多,学习和掌握有一定的困难。

相比较而言,单跨梁的弯曲理论和板的弯曲理论是本课程的基本基础。

力法,矩阵位移法,能量法部分偏重于原理和方法在结构分析中的应用。

自学过程中应按大纲要求仔细阅读教材,切实掌握有关内容的基本概念、基本原理和基本方法。

学习过程中遵循吃透原理、掌握计算方法、看懂教材例题,完成部分习题。

不懂的地方要反复学,前、后联系起来学,要克服浮燥心理,欲速则不达,慢工出细活。

从而达到学懂、学会、学熟,及应用它们来解决实际结构计算。

三、与本专业其他课程的关系本课程是船舶与海洋工程专业的一门专业基础课,该课程应在修完学科基础课和相关的专业基础课后进行学习。

先修课程:高等数学,理论力学,材料力学,船体结构与海洋工程制图后续课程:船体强度与结构设计第二部分考核内容与考核目标第1章绪论一、学习目的与要求本章是对船舶结构力学总述性的概述。

通过对本章的学习,明确船舶结构力学的内容与任务,是为了解决船体强度问题,结构力学研究的是船体结构的静力响应,即内力与变形,以及受压结构的稳定性问题。

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。

船舶强度与结构设计复习

船舶强度与结构设计复习
为波轴线,绘出波谷在船中的波形线。
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

船体结构与制图复习提纲

船体结构与制图复习提纲

船舶结构与制图复习提纲第一章1船舶按推进动力可分为蒸汽机船,内燃机船,燃气轮机船,电力推进船和核动力船。

2 杂货船的定义3 船体受力情况:总纵弯曲的产生(例如船舶在下水的过程中)船体总纵弯曲时,船底上受到拉压应力。

船体总纵弯曲时,最大正应力通常出现在上甲板和船底部。

船舶总纵弯曲时,船体首、尾端的弯矩趋于零(见课本P图)4 横骨架式与纵骨架式的定义,各自的优缺点及适用的船型。

纵骨架式:板格的长边沿船长方向,短边沿船宽方向,纵向骨材的间距小而横向桁材的间距大纵骨架式:板格的长边沿船长方向,短边沿船宽方向,纵向骨材的间距小而横向桁材的间距大第二章1 端接缝及边接缝的定义。

钢板与钢板的横向接缝称为端接缝,钢板与钢板的纵向接缝称为边接缝.若纵向构件与外板边接缝的交角小于30°时,应调节为阶梯形。

板缝布置与纵向构件在很长一段距离中平行时,其间距应大于50mm各列板的端接缝应尽可能布置在同一横剖面内,一般布置在1/4或3/4肋距处2 列板的名称3 外板的厚度变化:a、外板厚度沿船长方向的变化:中间厚,两端薄。

考虑局部载荷,平板龙骨厚度不变。

b、外板板厚沿肋骨围长的变化:平板龙骨和舷顶列板受力大,故较其它板厚一些c、局部强度(1)首端锚孔区域;(2)尾端螺旋桨区域;(3)外板开口;(4)船的特殊用途部分(如:航行于冰区的船)。

另:舷顶列板的厚度应不小于相邻舷侧外板的厚度。

舷边角钢的厚度不得小于舷顶列板的厚度。

4 甲板开口处的加强及甲板间断处的结构1) 人孔开孔一般把人孔做成圆孔或长轴沿船长方向布置的椭圆孔;2)矩形大开口长边沿船长方向布置,角隅应做成圆形、椭圆形或抛物线形。

圆形角隅的半径不得小于开口宽的1/20~1/10,同时在开口角隅处的甲板板要用加厚板或复板给与加强。

椭圆形或抛物线形开口角隅处的甲板板不必加强。

第三章1横骨架式单底结构由船底板,内龙骨和肋板等组成。

主肋板为主要构件。

2中内龙骨在横舱壁处间断后的连接方式:1)、在靠近舱壁的那个肋距内,将中内龙骨的腹板高度加大至原来的1.5倍来代替肘板;2)、中内龙骨维持原来的高度,另外设置垂直肘板,肘板高度和宽度均等于中内龙骨的高度。

船体强度与结构设计第3章资料

船体强度与结构设计第3章资料

座的刚性系数。
v
R
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Ship Strength and Structural Design
3.1 局部强度计算的力学模型
骨材支承条件的简化
(4)弹性固定端 如果固定端发生有一个正比于端部弯矩的转角, 则此固定端称作弹性固定端,如图所示。
M
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Ship Strength and Structural Design
Ship Strength and Structural Design
3.1 局部强度计算的力学模型 船体局部强度和总纵强度一样,也是一种相对强 度。外力、内力和许用应力的一致性是相对强度 的基本出发点。 既然力学模型是结构计算中用以代替实际结构的 一个模型,它必须满足下列要求: (1)反映实际结构的工作性能; (2)便于计算。
Ship Strength and Structural Design
3.1 局部强度计算的力学模型
构件几何尺寸的简化
(2)肋骨刚架 肋骨刚架计算时,其长度、宽度取组成肋骨刚架 的梁的中和轴线的交点之间的距离,用中和轴线 代替实际构件。一般不考虑梁拱和舭部的弯曲, 由于肘板和开孔的存在而引起的构件剖面的变化 一般也不考虑,即在内力计算时把每个构件看作 是等值梁。但在计算梁的剖面模数时必须考虑肘 板的影响。如图所示。
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3.1 局部强度计算的力学模型
构件几何尺寸的简化
构件几何尺寸的简化 为了便于计算,在建立力学模型时,需要对实际 结构的几何要素(如跨距、宽度、带板尺寸、剖 面模数等)作一些简化处理。 (1)板架 板架计算时,其长度、宽度取相应的支持构件之 间的距离。例如,船底板架和甲板板架的长度取 横舱壁之间的距离,宽度取为船宽。 (3)在计算构件的剖面要素时应包括带板(附 连翼板)的影响。

船体强度与结构设计复习题.doc

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船体强度与结构设计复习题一.学习中掌握的内容第1章1.术语:静水弯矩波浪附加弯矩浮力曲线重量曲线载荷曲线弯矩曲线计算弯矩2.基本问题(1)载荷分类:按其对结构的影响分类一一总体性载荷,局部性载荷;按其随时间变化性质分类:不变载荷,静变载荷,动变载荷,冲击载荷。

(1)局部重量分配原则和方法(2)全船性重量的分配方法(3)如何作出重量曲线如何求出静水中的浮力曲线(4)如何绘制坦谷波(5)何谓船舶静止在波浪上(6)如何进行静水中的纵倾调整(7)解释静水弯矩产生的原因(8)如何进行波浪上的纵倾调整(9)Muckle方法的适用条件是什么(10)如何计算静水弯矩如何计算波浪附加弯矩3.计算:能够计算静水弯矩和波浪附弯矩第2章1.术语:总纵强度纵向强力构件船体等值梁剖面抗弯几何特性折减系数极限弯矩构件的多重作用过载能力许用应力2.基本问题:如何选择计算断面如何进行第一次总弯曲应力计算(1)第一次计算总弯曲应力和第二次计算的区别是什么(2)如何计算折减系数,如何确定柔性构件的面积(3)为什么说总强度计算方法为相对强度计算方法(4)计算弯矩和极限弯矩的区别(5)如何计算船体的极限弯矩(6)如何判断船体的过载能力(7)为什么总弯曲应力的计算要逐步近似计算完成(8)为什么许用应力随船长增加而提高(9)总强度校核时,应该选择哪些剖面3.计算:能够考虑折减进行总弯曲应力计算第3章局部强度1.术语:局部强度力学模型边界条件水头高度2.基本问题(1)确定力学模型的原则(2)模型尺寸的确定(3)边界条件的简化(4)载荷的确定(5)横向强度计算模型(6)甲板板架计算模型(7)船底板架计算模型(8)肋骨强度计算模型(9)船底纵骨计算模型;甲板纵骨计算模型(10)模型结构化的处理:对称性的利用(11)有限元计算方法:计算步骤、奇异性的排除第4章船体扭转强度1.术语:扭转刚度、扭转强度、横摇扭矩2.基本问题(1)哪些类型船舶需要计算扭转强度(2)引起船体扭矩的原因有哪些(3)计算斜浪航行扭矩的方法步骤第5章型材剖面设计1.术语:剖面利用系数、剖面模数比面积、惯性矩比面积、理想剖面、腹板相当面积2.基本问题(1)如何提高构件剖面材料利用率(2)提高剖面惯性矩有哪些措施(3)符合什么条件的构件按照抗弯强度条件设计(4)符合什么条件的构件按照抗剪切强度条件设计(5)什么是型材的侧向失稳(6)如何确定梁的强度设计条件第6、7章结构设计(中剖面设计、结构规范法设计)1、结构设计的基本任务和内容(1)设计前提:主尺度、总布置图、线型图、船体说明书。

(完整word版)船体强度与结构设计复习材料

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船体强度与构造设计复习资料绪论1.船体强度:是研究船体构造安全性的科学。

2.构造设计的基本任务:选择适合的构造资料和构造型式,决定所有建立的尺寸和连结方式,在保证拥有充分的强度和安全性等要求下,使构造拥有最正确的技术经济性能。

3.全船设计过程:分为初步设计、详尽设计、生产设计三个阶段。

4.构造设计应试虑的方面:①安全性;②运营适合性;③船舶的整体配合性;④持久性;⑤工艺性;⑥经济性。

5.极限状态:是指在一个或几个载荷的作用下,一个构造或一个构件已失掉了它应起的各样作用中任何一种作用的状态。

第一章惹起船体梁总纵曲折的外力计算1.船体梁:在船体总纵强度计算中,往常将船体理想化为一变断面的空心薄壁梁。

2.总纵曲折:船体梁在外力作用下沿其纵向铅垂面内所发生的曲折。

3.总纵强度:船体梁抵挡总纵曲折的能力。

4.惹起船体梁总纵曲折的主要外力:重力与浮力。

5.船体梁所遇到的剪力和弯矩的计算步骤:①计算重量散布曲线平p(x) ;②计算静水浮力曲线bs(x) ;③计算静水载荷曲线qs(x)=p(x)-bs(x);④计算静水剪力及弯矩:对③积分、二重积分;⑤计算静波涛剪力及弯矩:⑥计算总纵剪力及弯矩:④+⑤。

6.重量的分类:①按改动状况来分:不变重量(空船重量)、改动重量(装载重量);②按散布状况来分:整体性重量(沿船体梁全场散布)、局部性重量(沿船长某一区段散布)。

7.静力等效原则:①保持重量的大小不变;②保持重心的纵向坐标不变;③近似散布曲线的范围与该项重量的实质散布范围同样或大概同样。

8.浮力曲线:船舶在某一装载状况下,描绘浮力沿船长散布状况的曲线。

9.载荷曲线:在某一计算状态下,描绘惹起船体梁总纵曲折的载荷沿船长散布状况的曲线。

10.载荷、剪力和弯矩之间的关系:①零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;②载荷在船中前后大概相等,故剪力曲线大概是反对成的,零点凑近船中,在首尾端约船长的 1/4 处拥有最大正、负值;③两头的剪力为零,弯矩曲线在两头的斜率为零(与坐标轴相切)。

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课程名称:船体强度与结构设计课程代码:01229(理论)第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点本课程由船体强度与结构设计二部分组成,是高等教育自学考试船舶与海洋工程专业的一门重要专业课。

二、课程目标与基本要求本课程的目标:通过该课程的学习,应掌握船体强度计算的基本理论和计算方法,能对船体进行总纵强度计算和船体局部结构简化模型的计算;应掌握船体构件的实用设计计算方法;能掌握和应用船体结构设计原理进行船体结构的“规范法”设计。

本课程基本要求:1.掌握单跨梁弯曲理论的基本知识2.掌握结构力学中的力法的基本原理3.掌握船体静置在波浪上的剪力和弯矩计算4.掌握船体总纵强度计算的基本原理和方法5.掌握型材剖面设计的基本方法和相关计算6.掌握船体结构规范法设计的基本考虑,规范对船体纵向强度的要求,外板及甲板板的设计,船体骨架的设计及计算等内容自学过程中应按大纲要求仔细阅读教材,切实掌握教材有关内容的基本概念、基本原理和基本计算。

三、与本专业其他课程的关系本课程是船舶与海洋工程专业的一门重要专业课,该课程应在修完本学科的基础课和专业基础课后进行学习。

先修课程:高等数学,材料力学,船舶结构力学后续课程:毕业论文或毕业设计第二部分考核内容与考核目标绪论一、学习目的与要求绪论是本课程的综述和总论。

通过对绪论的学习,应掌握船体强度的相关概念,了解本课程的内容、目的和基本要求,船体强度计算和结构设计的基本原理和方法。

考核知识点与考核目标(一)船体强度的相关概念(次重点)识记:总强度、局部强度等概念。

理解:结构的外力、内力等概念,船体强度计算的内容。

(二)本课程的内容、目的和基本要求(一般)识记:结构力学、船体强度、船舶结构设计的内涵。

理解:本课程的基本要求。

(三)强度计算和结构设计方法概述(次重点)识记:结构力学的研究方法、。

理解:船舶强度计算方法、结构设计方法。

第1章单跨梁的弯曲理论一、学习目的与要求本章介绍单跨梁的弯曲理论。

通过本章的学习,应掌握梁的弯矩图、剪力图的计算原理和绘制方法,梁的弯曲微分方程及其积分解,支座的几种形式及其数学表达方法,应掌握初参数法计算简单单跨梁,熟悉梁的弯曲要素表。

二、考核知识点与考核目标(一)梁的剪力图、弯矩图(重点)识记:剪力、弯矩的方向规定。

理解:剪力、弯矩的方向与坐标系的关系,内力与集中力、集中弯矩的区别。

应用:弯矩图、剪力图的计算原理和绘制方法,叠加法。

(二)梁的弯曲微分方程及其解(重点)识记:梁的弯曲微分方程,挠曲线通用方程。

理解:支座的几种形式及其数学表达。

应用:会用梁的弯曲微分方程的积分方法及初参数法计算单跨梁的弯曲要素表。

(三)梁的弯曲要素表及其应用(重点)识记:静定、静不定的概念。

理解:叠加原理。

应用:会用弯曲要素表。

第2章力法一、学习目的与要求本章介绍结构力学的力法原理。

通过本章的学习,应掌握力法原理,掌握用力法原理求解连续梁、简单刚架和简单板架。

二、考核知识点与考核目标(一)力法原理(重点)识记:力法的概念。

理解:力法原理。

(二)力法的应用(重点)理解:简单板架的计算。

应用:掌握力法原理解连续梁、简单不可动节点刚架。

(三)弹性支座与弹性固定端的实际概念(次重点)理解:弹性支座与弹性固定端的实际概念。

应用:掌握实际结构简化为弹性支座或弹性固定端,并会求其弹性系数和柔性系数。

第7章船舶静置在波浪上的剪力和弯矩计算一、学习目的与要求总纵强度校核和衡准需要计算船体梁的内力,而作用在船体梁上的外力的计算,是船体梁内力计算的基础。

通过对本章的学习,应掌握船体梁总纵弯曲的外力计算的基本思路和过程,能对实船进行总纵弯曲的弯矩和剪力计算。

二、考核知识点与考核目标(一)概述(次重点)识记:静置法,。

理解:总纵强度的衡准标准。

应用:总纵弯曲应力的计算公式。

(二)静水剪力和弯矩计算(重点)识记:重量曲线、浮力曲线的概念,静水平衡计算所需资料,载荷曲线、静水剪力曲线、静水弯矩曲线的概念及其算法,三种曲线的特点。

理解:重量的分布原则,静水平衡计算及其精度控制,载荷曲线的性质和特点应用:利用静力等效原则导出的公式对局部性重量进行分布,求浮力曲线的方法,计算方型船的载荷曲线,静水剪力曲线和静水弯矩曲线,不封闭的修正方法。

(三)波浪附加剪力和弯矩计算(次重点)识记:波浪三要素,坦谷波的特点和绘制方法,静波浪剪力和静波浪弯矩产生的原因和计算公式。

理解:船舶静置在波浪上的浮态计算。

应用:各种表格计算,包括船舶在波浪上的平衡位置的确定,计算方型船在余弦波作用下的静波浪剪力和弯矩,总纵弯矩的计算等。

第8章船体总纵强度计算一、学习目的与要求本章是在第7章已计算出总纵弯矩和剪力的基础上,依据所选定的船体结构横剖面,计算出船体总纵弯曲应力。

通过对本章的学习,掌握总纵弯曲应力的计算方法。

掌握船体梁空心薄壁结构的特点。

二、考核知识点与考核目标(一)概述(次重点)识记:四种弯曲形式及四类构件的定义。

(重点)理解:力的传递机理。

应用:总纵强度的两个具体衡准标准。

(二)船体总纵弯曲应力的第一次近似计算(重点)识记:等值梁,船体剖面模数,总纵弯曲应力计算公式,计算剖面,纵向强力构件,强力甲板,最小剖面模数,船体梁计算剖面简图。

剖面水平中和轴,不同材料的换算。

理解:计算的具体步骤,表8-1 的涵义和计算公式。

应用:利用表8-1 及有关公式进行具体计算。

(三)船体总纵弯曲应力的逐次近似计算(次重点)识记:船体构件的稳定性检验,船体板折减系数的概念,刚性构件和柔性构件的概念。

理解:简单梁理论的有效性,剖面折减的意义和作用。

应用:船体板折减系数的计算,表8-5 的具体计算。

(四)总应力合成及总纵强度校核(重点)识记:许用应力和安全系数的概念,许用应力标准的制定。

应用:局部正应力计算,船体构件的总应力合成。

(五)船体极限弯矩的计算(次重点)识记:船体极限弯矩、船体过载能力的概念。

理解:极限状态时的剖面折减。

应用:极限弯矩的计算。

第9章型材剖面设计一、学习目的与要求本章为船体结构设计的内容,重点介绍构成船体骨架系统的型材剖面设计。

通过对本章的学习,应掌握船体结构中的型材及其作用,衡量型材剖面材料利用的指标,型材剖面的的强度要求及剖面要素计算,型材的稳定性计算,型材剖面设计及结构优化设计的基本概念。

能完成船体骨架型材的实用设计。

二、考核知识点与考核目标(一)型材的种类和特点(重点)识记:型材剖面的利用系数、比面积的定义。

理解:型材剖面的利用系数、比面积的意义。

应用:型材剖面的利用系数、比面积计算。

(二)型材的剖面要素计算(重点)识记:腹板的相当面积。

理解:面板、腹板和带板尺度对剖面要素的影响程度,梁材抗弯强度与抗剪强度间的关系。

应用:型材的强度要求,应用公式法或列表法、理论法计算型材剖面要素。

(三)型材的稳定性计算(次重点)识记:型材的局部(翼板、腹板)稳定性公式推导及结论,型材的总稳定性概念及结论。

理解:型材的稳定性与哪些因素有关。

应用:在型材剖面设计时怎样保证型材的稳定性。

(四)型材剖面的优化设计(一般)识记:确定结构重量最轻的剖面尺寸应满足哪些要求。

应用:型材剖面最优尺寸的实用设计公式及设计示例。

第10章船体结构规范法设计一、学习目的与要求本章介绍如何按船舶建造规范来进行结构设计,规范法设计是大多数民用船舶采用的传统结构设计方法。

通过学习,要求学生掌握规范法设计的基本步骤,掌握结构布置的一般原则,理解规范,运用规范,能按照规范完成实际船舶的船体结构设计。

二、考核知识点与考核目标(一)船体结构设计的规范通则(次重点)识记:结构设计的任务、要求,结构设计的基本步骤。

结构布置的原则,《内规》的一些基本规定。

理解:《内规》的一些基本规定。

(二)《内规》对船体总纵强度的要求(重点)识记:《内规》对纵向强度的要求,一些基本的计算公式。

应用:能按规范要求、参考例题,计算和校核船舶的纵向强度。

(三)船体外板的设计(重点)识记:外板的作用,外板的厚度分布规律。

理解:规范板厚设计公式的意义,设计时如何处理。

应用:看懂设计计算示例,能完成实际船舶的外板设计。

(四)甲板板的设计(重点)识记:甲板板的作用。

理解:甲板板的厚度分布规律。

应用:看懂设计计算示例,能完成实际船舶的甲板板设计。

(五)船底骨架的设计(次重点)识记:船底骨架的受力和作用,船底结构形式及构件连接;局部强度要求的剖面模数,刚度要求的剖面惯性矩,稳定性要求的剖面惯性矩。

理解:规范对船底骨架要求的含义。

应用:参考设计计算示例,能应用规范设计实船的船底骨架。

(六)舷侧骨架的设计(次重点)识记:舷侧骨架的受力和作用,舷侧的结构形式及构件连接。

理解:规范对舷侧骨架的要求。

应用:参考设计计算示例,能应用规范设计实船的舷侧骨架。

(七)甲板骨架的设计(次重点)识记:甲板骨架的受力和作用,甲板的结构形式及构件连接。

理解:规范对甲板骨架的要求。

应用:参考设计计算示例,能应用规范设计实船的甲板骨架。

第三部分有关说明与实施要求一、考核的能力层次表述本大纲在考核目标中,按照“识记”“理解”“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。

各能力层次要求为递进等级关系,后者必须建立在前者的基础上,其含义是:识记:要求考生能够对大纲中的知识点,如名词和定义、本专业术语、原理、原则、公式、计算方法及步骤等有清晰准确的认识和表述,并能做出正确的判断与选择。

理解:在识记的基础上,要求考生能够对大纲中的概念、原理、原则、计算方法等有一定的理解,清楚它与有关知识点的联系与区别,并能做出正确的表述和解释。

应用:要求考生对大纲中的概念、原理、原则、公式、计算方法等熟悉和理解的基础上,能解决简单的计算和应用问题,也可运用多个知识点,分析、计算或解决稍微复杂一点的船体结构实用问题。

二、教材1、指定教材:《船体结构与强度设计》刘向东等编著,人民交通出版社,2007年2月第1版2、参考教材:《船体强度与结构设计》王杰德杨永谦等编著,国防工业出版社,1995年4月第1次印刷三、自学方法指导1、在开始阅读指定教材某一章之前,先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标,以便在阅读教材时做到心中有数,有的放矢。

2、阅读教材时,要逐段细读,逐句推敲,集中精力,吃透每一个知识点,对基本概念必须深刻理解,对基本理论必须彻底弄清,对基本方法必须牢固掌握。

3、在自学过程中,既要思考问题,也要做好阅读笔记,把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理,这可从中加深对问题的认知、理解和记忆,以利于突出重点,并涵盖整个内容,可以不断提高自学能力。

4、完成书后作业和适当的辅导练习,对理解、消化、巩固所学知识,培养分析问题、解决问题及提高能力是非常必要的,尤其对于自考学生而言。

在做练习之前,应认真阅读教材,按考核目标所要求的不同层次,掌握教材内容;在练习过程中对所学知识进行合理的回顾与发挥,注重理论联系实际和具体问题具体分析,解题时应注意培养逻辑性,针对问题围绕相关知识点进行层次(步骤)分明的论述或推导,明确各层次(步骤)间的逻辑关系。

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