船舶结构与强度设计复习

50 差额应力：船底板的合成应力与其许用应力的差额 51 调整构件尺寸的微分法：
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52 船体结构布置的一般原则：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 5．一些基本规定 53 应力集中：在船体结构中，构件的间断往往是不可避免的。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 54 减小应力集中的结构措施：①采用圆弧形舱口角隅②采用抛物线 或椭圆形舱口角隅③舱口边缘的甲板纵桁对减小角隅处的应力集中 有一定的作用④减小开口间的甲板厚度⑤采用一种新型的弹性角隅 55 降低开口的应力集中措施：采用圆弧形角隅，并在角隅处采用加 复板或厚板进行加强
1 总纵强度:船体梁抵抗总纵弯曲的能力，称为总纵强度： 2 船体强度计算包括的内容:a 确定作用在船体或各局部结构上的载荷 的大小和性质，即所谓外力问题 b 确定结构剖面中的应力和变形，即 结构的响应分析 c 确定合适的强度标准，并检验强度是否足够 3 评价结构设计的质量指标：安全性、适合性、整体性、耐久性、工 艺性、经济性 4 按照静置法确定的载荷来校核船体总纵强度，是否反映船体的真实 强度？ 按照静置法所确定的载荷来校核船体总强度，不反映船体的真 实强度，因为海浪是随机的，载荷是动态的，而且当 L 较大时载荷被 夸大，但具有相互比较的意义 5 总纵弯曲:在外力作用下船体梁在其纵向平面内发生的弯曲， 称为总 纵弯曲 6 重量曲线：船舶在某一装载状态下，描述全船重量沿船长分布的曲 线 7 浮力曲线：船舶在某一装载状态下，描述浮力沿船长分布的曲线 8 绘制重量分布曲线的方法：将船舶的各项重量按静力等效的原则分 布在相应的船长范围内，再逐项叠加，即可得到重量分布曲线 9 重量分布的原则:a 重量的大小不变 b 重量的重心的纵向坐标不变 c 重量的分布范围大体相同。 10 载荷曲线：引起船体梁总纵弯曲的载荷沿船长分布的曲线。 11 静水剪力曲线和静水弯矩曲线：船体梁在静水中所受到的剪力和
底外板（以上各种弯曲，除总纵弯曲外均称为局部弯曲） 33 开式剖面弯曲剪应力的计算 34 许用应力标准是如何确定的： 根据舰船设计、 建造和营运的经验， 以及积累的实船静载测量和航行试验结果， 根据安全和经济的原则而 确定的 35 极限弯矩：船体剖面内离开中和轴最远点的刚性构件中的应力达 到结构材料的屈服极限时（在受拉伸时）或构件的临界应力时（在受 压缩时） ，船体剖面中所对应的总纵弯矩。 36 过载系数：极限弯矩与计算弯矩的比值，表明船体结构所具有的 承受过载能力的大小 37 为什么船体总纵强度的校核需要包括极限弯矩：船舶可能遇到的 意外情况是多种多样的，例如碰撞、搁浅、水下爆炸等。这些情况下 的外力很难确定，因此很难进行准确的强度计算。但可以用船体剖面 中的极限弯矩，来估计船体所具有的过载能力 38 船体总纵强度的校核通常包括那三项主要内容： 1 总合正应力 2 剪 应力 3 极限弯矩 39 带板的宽度有哪两种不同的定义：1）考虑骨材稳定性时的稳定性 带板宽度；2）考虑骨材弯曲时的强度带板宽度 40 再校核船底外板的局部强度和稳定性时， 板的边界条件如何选取：
剖面的最小剖面模数 27 总纵弯曲应力的第一次近似计算：一种强度方面的计算，其前提 就是剖面上的构件没有失稳 28 折减系数： cr
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A' A
29 刚性构件： 受压不失稳的骨材、舷顶列板、舭列板等以及与骨材、 舷顶列板、舭列板等相连的每一侧宽度等于该板格短边长度的 0.25 倍的那部分板.板格的其余部分称作柔性构件 30 折减面积：船的剖面总面积减去属于刚性构件部分的剖面积 31 在计算船体总纵弯曲的过程中，之所以要逐步近似的主要原因： 船舶在静水中通常并非处于平浮状态， 为了得到船舶的实际平衡位置， 必须通过逐步近似法进行纵倾调整，使浮力等于船舶重量，浮心纵向 坐标与重心纵向坐标一致 32 根据纵向构件在传递载荷过程中所产生的应力种类，把纵向强力 构件分为四类：1）只承受总纵弯曲的纵向构件称为第一类构件，如 不计甲板横向载荷的上甲板 2）同时承受总纵弯曲和板架弯曲的纵向 构件称为第二类构件，如船底纵桁、内底板 3）同时承受总纵弯曲、 板架弯曲以及纵骨弯曲的纵向构件；或者同时承受总纵弯曲、板架弯 曲以及板的弯曲（横骨架式）的纵向构件称为第三类构件，如纵骨架 式中的纵骨和横骨架式中的船底板同时承受总纵弯曲、板架弯曲、纵 骨弯曲以及板的弯曲的纵向构件称为第四类构件， 如纵骨架式中的船
41 再校核船底纵骨的局部强度和稳定性时，纵骨的力学模型如何选 取：可以把船底纵骨简化为两端刚性固定的单跨梁 42 型材的理想剖面： 43 剖面的利用系数：实际剖面模数 W 和理想剖面模数 ������0 的比值 W/������0 44 型材剖面模数的比面积： 剖面面积 F 与剖面模数的无因次比值������������ 称 为型材剖面模数的比面积即������������ =F/������ 2/3 45 型材惯性矩的比面积： 剖面面积 F 与剖面惯性矩的无因次比值������������ 称 为型材惯性矩的比面积，即������������ =F/������1/2 46 型材剖面要素的计算：型材的剖面面积、剖面模数和剖面惯性矩 是表征型材剖面几何特性的要素， 这些剖面要素可以利用表格进行计 算。1 剖面中和轴到参考轴的距离 2 剖面对中和轴的惯性距 3 剖面模 数 47 影响型材总稳定性的主要因素：1）小翼板的宽度 b（2）腹板的高 度 h（3）型材的跨长 l 48 相当厚度： 1 船底或甲板在满足总纵强度要求时的所有纵向构件的 总平均厚度 2 船体板厚度与所有纵骨剖面积平铺在其宽度上的假想 厚度之和 49 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，即解决材 料在板与纵骨间的合理分配
弯矩沿船长分布的曲线。 12 用于总纵弯曲计算的静水剪力曲线和静水弯矩曲线特点：1 艏、艉 端点处的剪力和弯矩应为零 2 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 1/4 船长处具有最大的正值或负值 3 弯矩曲线在艏、艉两端点与纵坐标轴是相切的 13 波浪状态下的浮力相对于静水状态下的浮力的增量将导致静波浪 剪力和静波浪弯矩 14 静波浪剪力和弯矩与船型、波浪要素以及船舶与波浪的相对位置 有关 15 静波浪剪力和弯矩传统的标准计算方法： 1） 将船舶静置于波浪上， 即假想船舶以波速在波浪的传播方向上航行， 船舶与波浪处于相对静 止的状态； （2）以二维坦谷波作为标准波形，取波长等于船长，波高 按有关规范或强度标准选取； （3）取波峰位于船舯和波谷位于船舯两 种状态分别进行计算。 16 坦谷波：波峰陡峭，波谷平坦，波浪轴线上下的剖面积不相等 17 波浪要素： :波形、 波长与波高。 在实际计算时， 取波长等于船长， 波高可以按有关规范或强度标准选取。 18 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 的波轴线，当船舯位于波谷时，由于坦谷波在波轴线以上的剖面积小 于波轴线以下的剖面积，同时船体舯部又比船艏艉两端丰满，所以此 时船舶的浮力要比在静水中小，因而不能处于平衡，船舶将下沉 值 19 麦卡尔假设的含义：1 要求船舶在水线附近是直壁（即邦戎曲线在
水线附近是直线）2 同时船舶没有横倾发生 20 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 船舶典型的装载状态，一般包括满载、压载、空载和按装载方案可能 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 21 船体挠度对静水弯矩的影响：当船体梁处于中拱状态时，其中部 浮力减小，而艏艉两端浮力增大（相对于不考虑船体变形而言） ，于 是中拱弯曲程度减弱；反之，当船体梁处于中垂状态时，其中部浮力 增加，而艏艉两端浮力减小，于是中垂弯曲趋于平缓。因此，船体挠 度对静水弯矩的影响是有利的 22 计算剖面的选择原则：1）由总纵弯曲力矩曲线可知，最大弯矩一 般在船中 0.4 倍船长范围内，所以计算剖面一般应选择此范围内的最 弱剖面， 即有最大的舱口或其它开口的剖面， 如机舱、 货舱开口剖面。 2）船体骨架改变处的剖面，上层建筑端壁处的剖面，主体材料分布 变化处的剖面， 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 23 纵向强力构件：纵向连续并能完全有效的传递总纵弯曲应力的构 件 24 间断构件：长度较短不能完全有效的传递总纵弯曲应力的构件 25 上层建筑参与船体总纵弯曲的程度主要取决于哪些因素：取决于 它们自身的构造和长度 26 最小剖面模数：船体横剖面水平中和轴的惯性矩除以剖面内计算 点至该中和轴的距离所得的值， 有时也称强力甲板处剖面模数为船体