总纵强度
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船舶总纵极限强度可靠性分析船舶总纵极限强度是指船舶在航行中所承受的纵向荷载能力的极限值,是评估船舶结构强度的重要指标之一。
本文将从可靠性角度探讨船舶总纵极限强度的评估方法。
1. 可靠度分析可靠性是指系统在给定时间和环境下完成其预期功能的概率,也可以理解为系统在设计寿命内无故障运行的能力。
在评估船舶总纵极限强度时,可靠度是一个重要的指标。
可靠度的计算需要考虑多个因素,如船舶的使用状态、材料的质量、结构设计等等。
为了准确地计算船舶总纵极限强度的可靠度,需要进行系统分析和量化评估。
2. 系统分析船舶总纵极限强度受多个因素的影响,包括载重和载重分布、海况、船头设计等等。
因此,我们需要对这些因素进行系统分析,找出主要的影响因素。
在分析载重和载重分布时,需要考虑船舶不同航行状态下的荷载情况,并确保船舶的结构能够承受荷载的变化。
此外,船舶在装货和卸货过程中,货物的重量和位置也会对船舶总纵极限强度产生影响。
在考虑海况时,需要分析船舶在不同海况下的受力情况。
例如,在大波浪条件下,船舶结构的荷载会变得更加复杂和严峻,需要确保船舶结构设计能够承受这些变化。
在考虑船头设计时,需要考虑船头的形状、尺寸和重量分布。
良好的船头设计可以减少船舶在航行中的阻力,并最大化船舶的速度和机动性。
3. 量化评估量化评估的目标是计算船舶总纵极限强度的可靠度。
在进行量化评估时,需要确定合适的评估方法和参数。
在评估船舶结构强度的可靠度时,常用的方法是概率分析。
该方法利用概率分布函数来分析各种因素的影响,并将这些影响量化为概率值。
利用可靠性分析软件,可以计算出船舶总纵极限强度的可靠度值。
同时,还可以进行故障模式分析,以确定船舶结构发生故障的可能性和概率。
4. 结论船舶总纵极限强度是评估船舶结构强度的一个重要指标,其可靠度的评估需要进行系统分析和量化评估。
在系统分析时,需要考虑多个因素对船舶结构强度的影响,包括载重和载重分布、海况、船头设计等等。
说明:这篇帖子是作为解答一位船友的疑惑而撰写的,希望看到这篇帖子的朋友,能了解一些东西,能学到一些东西,也欢迎大家交流。
这篇帖子,是对原来的文章的补充和进一步说明,涉及的方面有:①,概念:包络值、许用值、能力值;②,船舶总纵强度计算设计的流程。
①,概念先来说说概念吧。
对于包络值、许用值、能力值几个概念,结合我的理解做以下解释:<一>总纵强度校核都是针对于静水工况而言的,计算和比较的是静水条件下的船体梁强度。
<二>总体的要求是:在任何剖面: 任意装载工况下的剪力弯矩值<= 包络线确定的剪力弯矩值<= 设计值确定的剪力弯矩值<= 能力值确定的剪力弯矩值<三>总纵强度计算的目的,有两个:1,设计船体剖面:即,结合装载工况,船体重量分布,计算出船体在静水中的浮态,然后积分船体梁受到的载荷,得到各个剖面沿着船长分布的剪力弯矩。
所有的载荷工况下的剪力弯矩就能确定剪力弯矩的包络线。
这个就是所述包络值的概念,在船舶设计的前期进行;由于包络线是前期初步计算的结果,在实际的建造过程中,船体的重量分布可能会出现偏差,这就引出了剪力弯矩的设计值,即CCS软件中的剪力弯矩的许用值,这个值就是设计者用于设计各个船体剖面结构的剪力和弯矩的大小,基于包络线考虑了一定的设计裕度。
得到剪力弯矩的设计值之后,叠加上相关船舶规范上规定的波浪附加弯矩和剪力【当然,波浪附加弯矩和剪力也可以通过计算确定】设计者就能设计船体剖面了。
即,要求设计的剖面所能承受的剪力弯矩不能小于(剪力弯矩的设计值加上波浪附加剪力弯矩)。
流程图为:船体重量分布+ 载荷工况+ 船体线型------------> 剪力弯矩包络线------ [设计裕度] ------> 剪力弯矩设计值剪力弯矩设计值------ [叠加波浪附加弯矩和剪力] ------> 进行船体剖面的设计2,校核船体剖面强度:校核船体剖面强度是船体剖面设计好之后的工作,在剖面设计过程中,考虑到船舶相关规范和载荷对船体结构的要求,设计的船体梁剖面所能承载的剪力和弯矩往往大于(设计值加附加值)的要求,计算各个船体梁剖面的剖面特性,能够得到该剖面处的剪力弯矩承载能力,但是这个剪力弯矩不是CCS软件中所谓的能力值,(⊙o⊙)…因为前面已经说过了(<一>总纵强度校核都是针对于静水工况而言的……),船体梁剪力弯矩的能力值大小等于实际船体剖面处的剪力弯矩承载能力减去相关船舶规范规定的波浪附加弯矩和剪力【当然,波浪附加弯矩和剪力也可以通过计算确定】。
第二章船体总纵强度的计算知识点1剖面模数W=I/Z意义:表征船体抵抗弯曲变形能力的一种几何特性。
最小剖面模数——离中和轴最远的构件(最上层连续甲板即强力甲板;船底。
但船底离中和轴更近,则强力甲板处为最小剖面模数处,弯曲正应力最大)知识点2校核时候取危险剖面,即可能出现最大正应力的面(船中0.4倍船长范围内)。
危险剖面指:骨架式改变处剖面,材料分布变化处,上层建筑端壁处剖面)知识点3(填空)强度等值梁:有效参与弯曲的全部构件组成的梁,该梁在抵抗总弯曲和总纵强度性能上和船体等效。
纵向强力构件:纵向连续并能有效传递总弯曲应力的构件。
(可以计入船体梁的计算中,如船中0.4-0.5倍船长连续纵向构件)(间断构件看看即可,具体使用应该参考规范)知识点4剖面模数及第一次近似总纵弯曲应力计算过程(课件第二章15-21页)看看即可。
知识点5(简答)为什么要校核船体构件的稳定性?A.所有受压的甲板板列,与其他刚性构件相连的一部分完全有效。
B.而其余部分不能承受大于板极限载荷的压力。
C.不是所有纵向强力构件都完全有效参与抵抗总纵弯曲。
D.对船体结构的要求,既应该保证必要的强度,又要保证必要的稳定性。
(简答)怎样校核稳定性?计算临界应力:确定板的临界应力时的注意事项(课件45页)具体的计算方法:板的稳定性计算中只需记住一些简单的边界条件,不用记那些经验公式。
纵骨的稳定性计算只需记住当求得的欧拉应力超过材料的比例极限时要对欧拉应力进行修正,以考虑材料不服从虎克定律对稳定性的影响。
将实际应力与临界应力比较进行校核。
(填空)决定临界应力的条件:构建的几何尺寸、外力的作用方式、边界条件。
知识点6(判断)纵向骨架在计算载荷下不允许丧失稳定性,只有板可能失稳。
知识点7板的应力分布同一水平高度的应力沿着板宽分布不均匀,与纵向骨架相连的部分板宽内应力较高,而板宽的中间部分应力较低。
知识点8剖面折减将船体剖面中一部分失稳的板构件剖面积化为假想不失稳的刚性构件剖面积。
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。
总纵强度名词解释
嘿,朋友!今天咱来唠唠“总纵强度”这个玩意儿。
你想想看啊,就好比一个人要去挑重担子,他得有足够的力气吧,这总纵强度就像是船的“力气”。
船在大海上航行,那可不是闹着玩的呀!各种风浪、水流都在使劲儿地折腾它。
这时候,总纵强度就变得超级重要啦!它是指船体结构抵抗总纵弯曲,不发生变形或破坏的能力。
比如说吧,一艘大船在波涛汹涌的海面上前行,那海浪一个劲儿地拍打过来。
如果这船的总纵强度不行,那会咋样?哎呀呀,那不就跟纸糊的似的,一下子就被弄破啦,这多吓人啊!但要是总纵强度杠杠的,那就能稳稳地航行,啥风浪都不怕,是不是?
咱再打个比方,总纵强度就像是房子的根基。
根基不牢,房子能稳吗?肯定不行啊!同理,船要是没有足够的总纵强度,那在海上可就危险咯!
你知道吗,为了保证船有足够的总纵强度,造船的师傅们可得下大功夫呢!他们要精心设计船体的结构,选用合适的材料,每一个细节都不能马虎。
这就好像是在给船打造一副坚不可摧的“铠甲”。
在实际中,工程师们会通过各种计算和测试来确定船的总纵强度是否达标。
这可不是随便搞搞就行的,那得非常严谨呢!要是有一点儿差错,后果可不堪设想啊。
所以啊,总纵强度可真不是个小事情,它关系到船的安全,关系到船员们的生命呢!它就像是船的守护神,默默地守护着船在大海上的每一次航行。
总之,总纵强度真的超级重要,咱可不能小瞧它呀!。