船体结构及制图

端接缝
边接缝
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外板板列名称
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K 平板龙骨
A
BC
S 舷顶列板 G F E
D 舭列板
外板的受力
总纵弯曲：船底和舷侧分别为船梁的下翼板 和腹板，承受总纵弯曲；
横向载荷：舷外水压力和舱内液体压力； 动力载荷：首部波浪冲击力、尾部螺旋桨工
作时的水动压力等； 意外载荷：碰撞、搁浅等。
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中拱 hogging
中垂 sagging
P
G B
P
D
G B A
总体平衡
局部不平衡
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船舶在波浪中的总纵弯曲
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船舶在波浪中的总纵弯曲
在波浪状况下，船体内产生的总 纵弯矩会比静水中大；
中拱 hogging
当波长与船长相等或接近时，船
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将结构布置与受力特点结合考虑—— 受力决定结构布置
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1—桁材；2—骨材；3—板
2、船体骨架的两种布置形式
何谓 横向构件？
何谓 纵向构件？
横骨架式——如果船体结构的某一部分（如船底、舷侧、
甲板等）横向构件布置的密，间距小，而纵向构件布置的稀，间 距大，该布置方式称为横骨架式。
（Transversal system of framing）
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想一想：下面各图采用何种结构形式
船首
船尾
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船首
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船尾
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三、典型船体结构
学习思路：
不同船体部位：
外板
中 船底结构
剖 舷侧结构
整 面 甲板结构
船
舱壁结构
来自百度文库
首尾端结构
上层建筑结构
其它结构
什么叫船体强度？
船体承受外力而不被外力破坏的能力
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主要包括三方面的强度要求：
船体的总纵强度：
船体结构抵抗纵向弯曲使整体结构不遭受破坏或产 生不允许变形的能力称为总纵强度；
总纵弯曲可使整条船舶发生断裂或永久性纵向变形， 一条船必须有足够的纵向构件来抵抗总纵弯曲；
船体结构中主要有甲板、外壳板、连续的纵向舱壁 和连续的纵向骨材。
重点掌握： 典型船体结构名称（中英文） 结构型式和结构受力特点
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一、船体的受力和强度
1、船体的受力
行驶于水中的船舶可能 受到哪些力呢？
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作用在船体上的力
重力：船舶本身重量（如船壳、机器、设备重量）和船
舶载重量（如燃油、货物、人员重量）之和
水压力
其它作用力：
纵骨架式——如果船体结构的某一部分纵向构件布置的密
，间距小，而横向构件布置的稀，间距大，该布置方式称为纵骨 架式。
（Longitudinal system of framing）
对于整个船体而言，有些部分采用横骨架式，有些部 分采用纵骨架式，这种结构形式称为纵横混合骨架式 。
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2、两种布置形式的特点
横向强度：横向构件抵抗横向载荷的能力。
规范计算
局部强度：个别构件对局部载荷的抵抗能力。
直接计算
二、船体骨架的布置形式
1、骨架的作用
抗 弯
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板架受压的稳定性
船体结构必须由板和骨材组成板架，才具有 足够的抗弯能力和稳定性！
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1—底部板架；2—舷侧板架；3—甲板板架；4—舱壁板架
o 纵骨架式：纵向布置骨材多，骨材参与船梁抵抗纵向 弯曲的有效面积大，提高了船梁的纵向抗弯能力，增 加了船体的总纵强度；在同样受力情况下，板的厚度 较横骨架式薄，结构重量轻。施工比较麻烦。大型船 舶一般采用纵骨架式结构 。
o 横骨架式：总纵强度差、横向强度比较强；同样受力 的情况下，需要的外板和甲板的厚度大，结构重量较 大；施工较方便，建造成本比较低。一般应用在中小 型船舶中。
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结构名称（中英文）
受力特点
结构特点：
•几何尺寸 •骨架形式
船 体 的 基 本 构 成
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1—首柱；2—球鼻首；3—锚链舱；4—首尖舱；5—横舱壁；6—首楼甲板；7—首楼； 8—甲板间舱；9—货舱；10—双层底；11—上甲板；12—下甲板；13—机舱；14—轴隧；
15—尾尖舱；16—舵机舱；17—尾楼；18—尾楼甲板；19—艇甲板；20—驾驶甲板； 21—罗经甲板；22—桅屋；23—舷侧；24—平板龙骨；25—舭部；26—梁拱
主讲：夏利娟
Email: xialj@sjtu.edu.cn
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旧的回忆
船体结构节点绘制与识读
• 板材与常用型材的表达方法 • 板、型材连接的画法 • 船体结构图样的表达方法 • 绘制和识读节点视图
• 计算机绘制结构节点图
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新的故事
船体结构受力和强度 船体骨架结构形式 典型船体结构
（一）外板和甲板板
1、外板
接缝：端接缝(Butt)和边接缝(Seam)
外板板列名称： –船底板（Bottom Plate） –平板龙骨（Plate Keel）(K列板) –舭列板（Bilge Strake） –舷侧外板（Side Plate） –舷顶列板（Sheer Strake）(S列板)
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波浪冲击力
冰块撞击力
浮力
机器和螺旋桨运转的振动力等
水压力
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2、总纵弯曲
船体的总纵弯曲是指：作用在船体上的重力、浮 力、波浪水动力和惯性力等引起的船体绕水平横 轴的弯曲。
船体的总纵弯曲是由静水总纵弯曲和波浪总纵弯 曲两部分叠加而成。
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船舶在静水中的总纵弯曲
体的弯曲最严重；
中性面：在甲板与船底之间，沿
水平方向有一层在船体总纵弯曲
时既不拉伸，也不被压缩。
中垂 sagging
船舶在中垂和中拱时甲板和船底的受力和变形特点？
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船体在总纵弯曲时的受力特点
船体横剖面：
中和轴
船长方向：
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船横梁剖面
弯曲正应力
最大弯矩M
3、船体强度
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外板的厚度分布
沿船长方向变化 0.4L区域内外板厚度较大，在首尾端0.075L外板较 薄。 思考：为何如此布置呢？
沿肋骨围长方向变化 平底龙骨、舷顶列板的板厚相对较厚 思考：为何如此布置呢？
局部加强： 首端锚孔区域、尾端螺旋桨区域、外板开口等 ；冰 区船体外板的加强。