船舶强度.

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第一节船舶强度概述船舶是一种由板材和骨架构成的浮动建筑物。

船体在重力、浮力、船体摇荡运动中的惯性力、风浪力等外力作用下，将不可避免地发生变形。

为保证船舶安全，船体结构必须具有抵抗发生过大变形和破坏的能力，这种能力称为船舶强度。

按照外力分布和船体结构变形范围的不同，船舶强度可分为总强度和局部强度，而总强度又按外力分布及相应船体变形的不同方向，分为纵向强度和横向强度。

对于营运船舶，主要应考虑船舶的总纵强度和局部强度。

营运中的船舶，为保证船舶安全运输及合理使用，应确保船舶具有足够的强度，这就要求船舶使用者通过合理配置载荷重量、优化载荷装卸顺序、限制载荷就位速度、减小航行中波浪冲击等措施来改善船体受力状态以确保船舶处于良好的营运状态。

第二节船舶总纵强度船舶产生纵向变形的原因： 1．船舶总纵强度概念船舶总纵强度是指船体整个结构抵御纵向变形或破坏的能力。

将船体视为一根空心变断面且两端自由支持的梁，船舶总纵强度研究的是船体在外力作用下整个船体梁所具有的抵御纵向弯曲、剪切和扭转的能力。

2．船舶纵向变形的原因作用于船体上的外力包括重力、浮力、摇荡时的惯性力、螺旋桨的推力、水对船体的阻力、波浪的冲击力等。

由于惯性力、推力、水阻力和波浪的冲击力对船舶总纵强度影响很小，故可忽略不计，而只考虑分布于船体上的重力和浮力。

从整体上讲，船舶重力和浮力大小相等、方向相反并作用于同一垂线上，但这两个力沿船长方向各区段内其大小并不都是相等的，即重力和浮力沿纵向分布规律不一致，由此导致船舶纵向发生变形。

重力、浮力、载荷沿船舶纵向分布：1．重力包括船体、机器设备、燃料、淡水、各种备品、压载水、所载货物等项重力。

由于船体结构和各类载重分布的不连续性，重力纵向分布呈跳跃状。

2．浮力是指船在平静水中或静置于波浪中，舷外水对船体压力的合力。

浮力纵向分布也是不均匀的，它取决于船体水线下的体积和形状。

3．载荷及载荷曲线沿纵向上船体各区段所受重力和浮力的差值就是该区段船体上所受垂向合外力，称为载荷。

船舶强度的概念嘿，朋友们！今天咱来唠唠船舶强度这个事儿。

你想啊，船舶就好比是咱在大海上的移动房子，要是这房子不结实，那可不得出大乱子嘛！船舶强度，简单来说，就是船舶能承受多大的力。

这就跟咱人一样，有的人身体壮实，能抗住很多压力，而有的人就比较脆弱。

船舶也是如此啊！一艘船要是强度不够，在海上遇到点风浪，那可能就摇摇晃晃，甚至有散架的危险，这多吓人呀！咱可以把船舶强度想象成是一个大力士。

这个大力士得有足够的力气来应对各种情况。

比如说，船体结构得牢固吧，不能说随便碰一下就破个洞啥的。

还有啊，船上的各种设备、机器啥的，也得稳稳当当的，不能一颠簸就掉下来或者坏了。

你说要是在海上航行着，突然船的某个地方裂了，那可咋办？那不就跟咱家里房子漏了一样嘛，得赶紧修啊！可在海上哪有那么容易修呀，所以一开始就得把船舶强度给搞好。

咱再想想，船舶在海上要面对多大的压力呀！海水的压力、风浪的冲击、货物的重量等等。

这就好像一个人背着很重的东西，还得在狂风暴雨中走路，得多难呀！要是这人身体不强壮，那肯定走不了几步就趴下了。

船舶也是这样啊，强度不够，怎么能在大海上安全航行呢？你看那些大船，为啥造得那么结实？不就是为了保证强度嘛！它们就像是海上的勇士，不管遇到什么困难都能勇往直前。

而那些强度不行的船呢，就只能小心翼翼的，稍微有点风浪就吓得不行。

咱平时过日子还得注意身体呢，船舶也得注意强度呀！船东们得舍得花钱，把船造得结实点，船员们也得好好爱护船，别乱折腾。

只有这样，船舶才能在大海上安全地航行，把货物送到目的地，把乘客平安送回家。

总之，船舶强度可不是小事儿，这关系到船舶的安全，关系到大家的生命和财产。

咱可不能马虎，得重视起来呀！让我们一起为船舶的强度加油，让它们在大海上乘风破浪，勇往直前！。

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。

第一节 船舶总纵强度一、船舶强度基本概念1. 船舶强度：船舶结构抵抗内外力而不致破环的能力。

2. 船舶强度种类⎧⎧⎪⎪⎨⎪⎨⎪⎩⎪⎪⎩纵强度总强度横强度船舶强度扭转强度局部强度 二、船舶总纵强度1. 总纵强度概述1)船舶漂浮在水面上，受到重力和浮力的作用，就整个船体看总重力与总浮力是平衡的。

但实际上在船体长度每一段上其重力与浮力是不平衡的。

由于这种重力与浮力沿着船长方向分布不均，使船体产生了纵向弯曲。

2)船体上每一段重力与浮力的差值就是实际作用在船体上的负荷。

船体正是由于负荷的作用而产生了剪力和弯矩。

剪力最大值在距首尾约1/4船长附近；最大弯矩值则在船中附近。

3)船体纵向变形的两种形式：中拱(Hogging)船体中部上拱的弯曲状态(受正弯矩作用)。

中垂(Sagging)船体中部下垂的弯曲状态(受负弯矩作用)。

2. 总纵强度的校核1)许用切力：按“许用剪切应力、横剖面对水平中和轴的惯性矩、横剖面水平中和轴以上有效构件对中和面的静矩、计算横剖面水平中和轴处舷侧外板或纵舱壁的厚度以及波浪切力”计算的许用静水切力。

许用弯矩：按“许用弯曲应力、甲板或龙骨处的剖面模数、局部构件折减系数以及波浪弯矩”计算的许用静水弯矩。

2)校核各横剖面的静水切力和静水弯矩3)当不需要校核切力时 船中静水弯矩：1[()]2SLi i i i i i M W x P x B x '=∑⋅+∑⋅-∑⋅ (,)i i m f P x d =∑⋅分别令SM '取S M ±(船中许用静水弯矩)、0、LS M ±(空船许用静水弯矩)，绘制以载荷对船中弯矩i i P x ∑⋅为纵坐标，平均型吃水m d 为横坐标的强度曲线图。

4)经验方法(拱垂值)(1)拱垂值2F A M d d d δ+=- ，则： 当0δ>时，船舶呈中拱变形；当0δ<时，船舶呈中垂变形。

(2)纵强度校验方法 当01200bpL δ≤<，纵强度处于有利状态； 当1200800bpbp L L δ≤<，纵强度处于正常状态； 当800600bpbp L L δ≤<，纵强度处于极限状态； 当600bpL δ≥，纵强度处于危险状态。

笔记(局部强度校核)
1.各货舱装货重量的计算公式:
Pi=Vchi/∑Vch*∑Q±调整值
式中:
Vchi-----第i舱的容积
∑Q-----航次载货总重量
2.根据实际吃水判断总纵弯矩变形:
δ=|dφm-dm|
dφm----船中处的平均吃水
dm-----首尾平均吃水
Lb p/1200≥δ(正常的拱垂变形范围)
δ= Lb p/800(极限拱垂变形值)
δ= Lb p/600(危险拱垂变形值)
3.局部强度的校核:
A.上甲板
Pd=9.81*Hc*γc=9.81 Hc/SF (kРа)
Hc---甲板设计堆货高度,重结构取1.5 m;轻结构取1.2 m
γc---舱内货物重量与货舱容积之比
SF—货物积载因数,等于该船的设计舱容系数
B.中间甲板和舱底
Pd=9.81*Hc*γc (kРа)
Pd----二层舱或底舱高度
当船上没有设计装载率γc的资料时,一般可取γc=0.72t∕m#,对满足规定的重货加强要求的船舶的舱底,可取γc=1.2t∕m#
C.根据具体的装载计划计算确定单位面积的实际负荷量Pd′和所有有集中载货限制的部位的拟装货物重量∑Р及该部分货位底部所跨过的骨材间距数目n..
Pd′=∑9.81 H′ci/SFi (kРа)
H′ci ----自上而下第i层货物之货堆高度
SFi-----该层货物的积载因数(m#∕t)
D.比较Pd′和Pd.若该部位有集中载货的要求,则还应比较该部位实际载货重量∑Р′和集中载货P与数值n的乘积.其中n为该货物底部所跨过的骨材数目.若Pd′≤Pd且∑Р′≤n P,则该部位局部结构的安全有保障.。

第五章船舶强度1. ，则其扭转强度越差。

A 船越长B 船越宽C 船越大D 甲板开口越大2.船首尾端所受的总纵弯曲力矩，所受的局部作用力。

A 较小，较小B 较大，较大C 较小，较大D 较大，较小3.船体发生纵向弯曲变形和破坏是由于。

A 局部强度不足B 总纵弯曲强度不足C 横向强度不足D 扭转强度不足4.船体中拱时，甲板受到，船底受到。

A 拉应力；拉应力B 压应力；压应力C 拉应力；压应力D 压应力；拉应力5.各层甲板中强度最大的一层甲板是。

A 平台甲板B 艇甲板C 起居甲板D 强力甲板6.加强船舶首尾端结构，是为了提高船体的。

A 总纵强度B 横向强度C 扭转强度D 局部强度7.同一层甲板中强度最大的区域是。

A 首端B 尾端C 首尾两端D 船中前后8.同一船舶，甲板所受的总纵弯曲应力比船底所受的弯曲应力。

A 大B 小C 一样D 大小不定9.尾机船不满足纵向强度的主要危险在于其压载营运状态，这时船舶处于。

A 中垂B 中拱C 中垂或中拱D 中垂中拱不存在10.尾机型船最适宜于。

A 客船B 油轮C 高速船D 客货船11.下述船舶营运状态中会产生中拱变形。

A 中机型船轻载，波峰在船中B 中机型船满载，波谷在船中C 尾机型船，首尖舱加压载，波峰在船中D A，B，C均会产生12.中机型船比尾机型船容易调整。

A 载货量B 稳性C 吃水差D 强度13.中机型货船满载航行遇到波浪时，可能会发生最大的A 中拱弯曲变形B 中垂弯曲变形C 扭曲变形D 严重振动14.重力与浮力之差在纵向上的分布称为。

A 重力曲线B 载荷曲线C 切力曲线D 弯矩曲线15.船舶纵向强度是指船舶结构抵抗。

A 船体沿船宽方向发生损坏及变形的能力B 各层甲板沿船长方向发生扭曲变形的能力C 船体沿船长方向产生剪切及弯曲变形的能力D 载荷和水压力作用保持不损坏和不发生很大变形的能力16.船舶发生中拱变形时。

A 中部浮力小于重力，首尾部重力大于浮力B 中部浮力小于重力，首尾部重力小于浮力C 中部浮力大于重力，首尾部重力大于浮力D 中部浮力大于重力，首尾部重力小于浮力17.船舶轻载时，主要考虑船体的。

船舶结构的稳定性与强度分析船舶的稳定性和强度是设计和运营船舶时必须重视的重要方面。

稳定性关乎船舶在各种海况下的平稳性和安全性，而强度则决定了船舶在面对外部力量时的抗击能力。

因此，对船舶结构的稳定性和强度进行深入的分析至关重要。

稳定性分析是通过计算船舶在不同条件下的倾覆力矩和还原力矩来确定船舶的稳定性。

这个过程通常被分为两个主要方面的考虑：初稳性和稳性保证。

初稳性是指在船舶水线以下的概念高度中，船舶的初始倾斜能力。

稳性保证则是指船舶在各种倾斜状态下，特别是在考虑到货物分布和燃油分布时，仍然能够保持稳定的能力。

初稳性通常通过以下公式进行计算：GZ = GM × sinθ，其中GZ表示初始倾斜力矩，GM表示重心距离，θ表示初始角度。

重心距离可以通过船舶的几何形状和结构设计参数来计算。

稳性保证则需要进行更加详细的分析，涉及到船舶的稳性曲线、初始稳性杠杆曲线等参数的计算。

强度分析与船舶结构的材料和设计有关，涉及到船舶的各个部件，如船体、船舱、船舶设备等的强度和抗力。

分析船舶结构的强度需要考虑到各种可能的负载情况，如重货物、船舶自身的重量、海浪和风力的作用等。

同时，还需要考虑到各个部件的强度和变形的关系，确保船舶在运营过程中不会因为超负荷或者外部力量而发生断裂或崩塌。

强度分析还包括对船舶的疲劳强度的考虑。

船舶在长期运营中会受到重复循环负载的作用，这就需要对船舶的疲劳性能进行分析和评估。

通过疲劳强度分析，可以确定船舶在使用寿命内能够承受的循环负载次数，并制定相应的维护计划，确保船舶在运营过程中的安全性和可靠性。

总之，船舶结构的稳定性和强度分析是确保船舶在设计和运营过程中的安全性和可靠性的重要环节。

通过对船舶的稳定性和强度进行深入的分析，可以为设计师和船东提供有关船舶结构合理性、载荷限制和维护计划等方面的基础数据，为船舶行业的可持续发展提供保障。

（字数：554字）。

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。

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船体强度研究现状及对船舶航行的意义摘要：近些年来，在我国科技不断发展的背景之下，越来越多的先进船舶被研发出来，但是在船舶制造技术的不断发展之下，船舶的强度问题越发成为被人们所广泛关注的话题。

船舶在航行的过程中都在承受着各个方面的力，因此船体的强度对于船舶的使用而言具有重要意义。

因此本文围绕船体强度以及船体强度对船舶行业的意义展开研究。

关键词：船体强度研究现状船舶航行一、船体强度的研究意义船只在制造的过程中，由于制造材料自身缺陷、制造工艺等原因会使船舶在制造的过程中产生残余应力。

并且船舶再投入使用之后会受到风、浪等外在的作用力，总的来说，船舶在使用的过程中随时都在受力。

那么对于船舶的使用而言，使用的安全行是最为重要的，只有在保障安全使用的前提下才能够体改它的经济性能与使用功能。

不同类型的船舶有着不同的结构，所以船舶的受力情况是不相同的。

以散货船只为例，散货船只所载的货物与装载受力情况使得散货船只比其他船只更容易老化，因此这就在一定程度上增加了发生事故的概率，其中装载量达到两万吨以上的船只与散装固体重货的船只发生事故的情况最多。

据相关数据显示，散货船只在恶劣的海况下行驶，由于结构损坏而引发货舱浸水从而导致船只沉没是事故的主要原因。

对于集装箱船只而言，其为了保障高效率的装卸，货舱的开口将会非常大，一般货舱口宽度为船宽的80％左右，有的甚至达到89％以上，其船体的纵向、横向及抗扭的强度将是一个不容忽视的问题。

对于大中型船舶，载重量与极限强度基本保持线性关系。

对极限强度的主要影响参数有屈服应力、杨氏模量、初始变形、焊接残余应力以及平均板厚等。

因此，船体强度分析是必不可少的。

二、船体强度的研究现状2．1船体强度数值计算概述船体结构有着不同的模型单元，例如纵骨、肋板、加强板、分段、总体。

对船体结构的受力状态分析，主要采用有限元软件，建立模型单元，对船舶结构进行有限元分析是一项复杂的系统工程。

模型范围、单元类型和尺寸、边界条件、加载方式的选取和初始缺陷的模拟等工作必须合理有效，否则直接影响计算效率和精度。