船体结构习题课重点江科大考研

2021年江苏科技大学硕士研究生入学考试自命题科目考试大纲考试科目代码805考试科目名称船舶原理与结构考查目标（1）船舶静力学的概念、原理和计算方法；（2）船体结构的必要知识，熟悉船体总体与各局部的结构形式，受力特点及对结构的具体要求等。

考试形式闭卷笔试，考试时间为180分钟试卷结构及题型名词解释10分、填空题40分、简答题30分、读图解答题10分、论述题36分、计算题24分，合计150分。

考查知识要点（一）《船舶静力学》部分第一章船体形状及近似计算:主尺度、船型系数、尺度比及近似计算第二章浮性：船舶平衡的条件、船舶的各种浮态、船舶的重量和重心位置计算、排水量和浮心位置的计算，水线面面积曲线、漂心坐标曲线、排水量曲线、浮心坐标曲线、每厘米吃水吨数曲线、横剖面面积曲线，邦戎曲线，符拉索夫曲线，水的重量密度改变时船舶浮态影响，储备浮力及载重标记。

第三章初稳性：浮心移动、稳心及稳心半径、稳心高度、初稳性公式、稳性判别，横倾力矩、每厘米纵倾力矩，船舶静水力曲线图，重量移动对船舶浮态及初稳性的影响、装卸小量载荷对船舶浮态及初稳性的影响、装卸大量对船舶浮态及初稳性的影响、自由液面对船舶浮态及初稳性的影响，船舶在各种载荷情况下浮态及稳性的计算，船舶倾斜试验。

第四章大倾角稳性：大倾角稳性的概念，大倾角稳性的计算原理，等排水量法、变排水量法，静稳性曲线的计算方法、稳性横截曲线，上层建筑对静稳性曲线的影响、自由液面对静稳性曲线的影响，静稳性曲线的特性，动稳性概念、静稳性和动稳性曲线的应用、进水角、最小倾覆力矩，船舶在各种装载情况下的稳性计算，临界初稳心高曲线，船体几何要素对稳性的影响及改进的措施。

第五章抗沉性：抗沉性的概念，进水舱分类、渗透率，计算抗沉性的两种基本方法，舱室进水后船舶浮态及稳性计算，可浸长度的计算、可浸长度曲线、分舱因素及许用舱长。

（二）《船体结构》部分第一章船舶类型与结构的一般知识:船体受力特点，总纵强度，横向强度，局部强度概念;船体三种结构型式及其特点。

船体结构练习题船体结构是船舶设计中至关重要的一部分，它直接影响着船舶的安全性和稳定性。

对于进行船体结构设计的工程师来说，理解和掌握船体结构的原理和设计方法是十分重要的。

本文将通过练习题的形式，帮助读者进一步了解和巩固船体结构相关的知识。

练习题一：船体结构基础知识1. 请简要说明船体结构的主要功能。

船体结构主要具有以下功能：- 承受载荷和船舶自身重量；- 提供船舶的稳定性；- 提供船舶的浮力；- 提供船体的刚性和强度。

2. 船体结构主要由哪些部分组成？船体结构主要由以下几个部分组成：- 船体外壳：在船舶外部，用于保护内部设备和货物，同时具备减阻和减少摩擦等功能；- 船舱：安放货物、人员和设备的区域；- 龙骨和肋骨：为船体提供刚性和强度，支撑船舶的重量；- 横框和纵梁：用于加固船体结构，增强船体的稳定性；- 甲板：位于船体上方，为船员提供工作、储存货物和行走的平台；- 船首和船尾：船首用于船舶前进时切割海浪，船尾主要用于掌控船舶航向。

练习题二：船体结构的设计方法1. 请列举至少两种船体结构的设计方法，并简要说明其特点。

- 分块建造法：将船体划分为若干个独立的模块或分段，分段在工厂中独立完成，然后进行组装。

该方法可以提高生产效率，但需要仔细规划和协调。

- 混凝土船体设计法：利用混凝土作为船体的主要材料，与传统的金属结构有所不同。

混凝土船体具有较好的耐久性和抗腐蚀性能。

2. 船体结构的设计中需要考虑哪些因素？船体结构的设计需要考虑以下因素：- 载荷：船舶所承载的货物、设备和人员的重量；- 海况：船舶在不同的海况下所受到的力和振动；- 稳定性：船体结构设计应当满足船舶的稳定性要求；- 安全性：船体结构的设计应当满足相关的安全标准和船级社的规定；- 耐久性：船舶的使用寿命和维修成本等。

练习题三：船体结构的检验和维护1. 船体结构的检验目的是什么？船体结构的检验旨在发现和评估船舶结构中的潜在缺陷，以及判断船体结构的安全性和耐久性状况，从而保障船舶的正常运行。

第一章船体形状及近似计算1.型尺度（也称模尺度）：量到船体的型表面（或模表面）的尺度，用于船型的研究和船舶原理的各种计算。

钢船的型表面是外壳板的内表面，木船和钢丝网水泥船由于外板厚度较大，因而型表面一般取外壳板的外表面。

2.尾垂线：一般在舵柱的后缘，如无舵柱，则取在舵杆的中心线上。

3.干舷（F—Freeboard）：自设计水线至上甲板边板上表面的垂直距离。

4.长宽比L/B：与船的快速性有关。

例如高速船这比值越大，船越细长，在水中航行时所受的阻力越小。

5.宽度吃水比B/d：与稳性、快速性、耐波性和操纵性都有关。

6.型深吃水比D/d：与船的稳性、抗沉性、船体强度及船体的容积有密切的关系。

7.长深比L/D：与船体总强度有关，长深比小，船短而高，强度好。

8.梯形法基本原理：用若干直线段组成的折线近似地代替曲线，即以若干梯形面积之和来代替被积函数曲线下所包围的面积。

9.辛浦生法：用抛物线段来近似代替实际曲线。

用二次抛物线来近似代替实际曲线—辛氏第一法则；用三次抛物线来近似代替实际曲线—辛氏第二法则。

10.乞贝雪夫法的原理：用高次（n次）抛物线来代替曲线，并取不等间距的n个纵坐标，计算抛物线下的面积代替实际曲线下的面积。

面积S是用不等间距的n个纵坐标之和乘以一个共同的系数p，p值为曲线底边长除以纵坐标数目n，即p=L/n。

11.乞贝雪夫法不适用于变限积分的计算，但在手工计算大倾角稳性用。

12.提高计算精度的方法：增加中间坐标、端点修正坐标。

13.曲线的端点较凸修正方法：1)过A点作直线AB，并使阴影线部分的面积相等，所得OB即为修正坐标'0y；2)曲线端点未达到所规定的等间距站号：过B点作直线BD使两阴影线部分的面积相等，然后连接OB，并过D点作DE//OB，则OE为修正到新站号的坐标y0’（为负值）。

3)曲线的端点超出了所规定的等间距站号：过D点作直线DE使两阴影线部分的面积相等，然后连接AD，再从E点作EF//AD，则DF即为坐标修正值y0’，计算中用y0’代替y0可得到较精确的结果。

船体结构习题课第09401014/5/61 目录二、填空（每空 1 分）三、单项选择题（每题 1 分）四、判断题（每题 1 分）五、简答题（每题 4 分）六、论述题（每题10 分）一、名词解释（每题 3 分）舭列板：舭部的列板。

舭龙骨：沿船长方向装设在舭部外侧的条状减摇构件。

船体结构：由板材和骨材等组成的船体结构的统称。

船体中垂弯曲：波谷在船中时，使船体产生的中部向下弯曲船体中拱弯曲：波峰在船中时，使船体产生的中部向上弯曲 3 垂线间长：首、尾垂线之间的水平距离。

横骨架式结构：横向骨材较密、纵向骨材较稀的骨架形式横向强度：指横向构件抵抗横向载荷的能力甲板边板：沿甲板外缘的一列甲板板甲板间肋骨：指两层甲板之间的肋骨4局部强度：指个别构件对局部载荷的抵抗能力内底边板：与外板相连的一列内底板旁底桁：双层底中线面两侧的底纵桁平板龙骨：位于船体中线处的一列船底板强力甲板：船体总纵弯曲时，起最大抵抗作用的甲板5外板：指构成船体底部、舭部及舷侧外壳的板外板边接缝：外板沿船长方向的接缝线外板端接缝：外板横向的接缝舷顶列板：与上甲板连接的舷侧外板中底桁：双层底内中线面处的纵桁6型宽：船体中站面处，左右舷之间的水平距离型深：船体中站面处，船体基线至甲板边线与舷侧外板交线之间的垂直距离中间肋骨：水线附近在两肋骨中间设置的短肋骨中内龙骨：单层船底结构中，中线面处的纵桁纵骨架式结构：板格长边沿船长方向短边沿船宽方向，纵向骨材较密、横向骨材较稀的骨架形式7总纵强度：船体结构抵抗纵向弯曲不使整体结构遭受破坏或不允许变形的能力总纵弯曲：作用在船体上的重力、浮力、波浪水动力和惯性力等而引起的船体绕水平横轴的弯曲称为总纵弯曲横骨架式结构：板格长边沿船宽方向短边沿长宽方向，纵向骨材较稀、横向骨材较密的骨架形式。

舷侧外板：舭列板以上的外板舷弧：上甲板边线沿纵向向首尾端升高的曲线梁拱：上甲板沿横向的拱形。

二、填空（每空 1 分）1、舭龙骨装设在船中部 _________ 至_________ 船长之内。

习题一1．船舶按其用途分为哪些种？运输船，工程船，渔业船，港务船，战斗舰艇，大海检查船，协助舰艇2．运输船舶有哪些种类？3．杂货船、散货船、集装箱船、油船各有什么特色？杂货船是一种载运包装、袋装、桶装的一般杂物船，多半为不按期的货船。

它都为单螺旋桨船，拥有 2~3 层甲板和双层底。

杂货船货舱的数目视船的大小而定大型杂货船有货舱4~6 个。

散货船是特意装运谷物、煤和矿砂船德国散货的船舶。

假如散货船的货源充分，装载量大，可用大抓斗、吸粮机、装煤机和皮带输送机等装卸货物。

它比杂货船的装卸速度快，运输效率高。

散货船都为单价板双基层的尾机型船，货舱口比杂货船宽大。

集装箱船是装载规格一致的标准货箱的货船，所以没有一般杂货船装载货物的弊端。

集装箱船适合于航线长，转口多，联运方便的港口。

集装箱船的特色是货舱内河甲板上堆装规格一致的标准货箱，货舱口宽而长，多半依赖港口专用的期货机装卸，少量也与自带起货装置的。

油船是装运石油产品的液体货舱，油船对防火防爆的要求特别高，是有分别装在各个油密的货舱内，一口油泵和输油管进行装卸。

油船都为单层甲板单层底的尾机型船。

油船的干舷较小，满载时甲板凑近水面，简单上浪，设有从尾楼至桥楼或首楼的步桥供海员安全经过。

4．船体遇到哪些外力的作用？会产生哪些变形？应具备哪几种强度？外力作用：船体的总纵曲折和作用在船体上的局部载荷和其余受力状况。

产生横向、纵向以及局部形变应具备总纵强度、横向强度、局部强度、扭转强度。

5．船体机构骨架形式有哪几种?各有什么特色？分别合用于哪些船舶？纵骨架式横骨架式混淆骨架式纵骨架式 :板格的长边眼船长方向，短边缘船宽方向，纵向骨材的间距小而横向衍材的间距大，它的长处是多半骨材纵向部署，骨材参加船梁抵挡向曲折的有效面积，提升了船梁的纵向抗弯能力，增添了船体的总纵强度。

而且因为纵向骨材部署较密，能够提升板对总纵弯曲压缩力的稳固性。

因此相应地能够减少板的厚度，减少构造的重量。

船舶结构力学复习习题第一章绪论思考题：1.什么叫做船体总纵弯曲？船体的总纵强度与局部强度有什么区别与联系？2.一个完整的船体结构计算图形应包含哪些具体内容？为什么对同一船体结构其计算图形不是固定的、一成不变的3.船舶在航行时为什么会发生扭转现象？船体结构中还有哪些构件在受载后会发生扭转。

4.连续梁、桁架、刚架、板架的区别与联系。

第二章单跨梁的弯曲理论主要内容及解题要点1．本章叙述等断面单跨粱(包括普通梁、复杂弯曲梁及弹性基础梁）的弯曲理论，要求在己知梁的尺度、材料、荷重及边界条件下能够求出梁的弯曲要好-—梁的挠度、转角、弯矩及剪力，从而可计算出梁的应力与变形。

求解单跨梁弯曲的基本方法是弯曲微分方程式的积分法，即初参数法,实用方法是利用己知的梁的弯曲要素表和叠加法。

2．应用初参数法求解梁的弯曲问题时，可利用已导出的梁在一般荷重作用下的任意边界条件下的挠曲线方程式，再利用梁端的边界条件求出方程式中的未知常数(初参数),因此正确写出梁的边界条件是重要的。

解题时应注意梁的坐标、荷重的位置与方向，还要能正确写出分布荷重的表达式。

对于静定梁或具有对称性的梁,可利用静力平衡方程或对称条件求出某些未知初参数，常可使求解得到简化。

3．在应用梁的弯曲要素表解题时,应注意以下几点：(1）充分了解弯曲要索表的种类、应用范围、坐标及符号法则.(2)不同荷重作用下的弯曲要素可由各个荷重作用下的弯曲要素叠加得到.【但对于复杂弯曲的梁，只有在轴向力不变时才用叠加法,对于弹性基础梁，只有在弹性基础刚度为常数时才可用叠加法。

】(3)在画梁的弯矩图与剪力图时，尽可能将梁化为购端自由支持的情形来做。

叠加弯短图，注意图形及符号,并尽量使得最终的弯矩图与剪力图祷矩、醒目。

(4) 因要求出梁的应力，还必须掌握梁的正应力与剪应力的计算。

思考题:1．粱弯曲微分方程式是根据什么基本假定导出的，有什么物理意义，适用范围怎样.2．单跨梁初参数法中的四个参数指什么参数？它们与坐标系统的选择有没有关系？3．为什么当单跨梁两端为自由支持与单跨梁两路为弹性支座支持时，在同样外荷重作用下两梁断面的弯矩和剪力都相等；而当梁两端是刚性因定与梁两端为弹性固定时,在同样外荷重作用下两梁断面的弯矩和剪力都不同?4．梁的边界条件与梁本身的计算长度、剖面几何要素、跨间荷重有没有关系?为什么？5.叠加法的适用条件.5．当梁的边界点上作用有集中外力P或集中外弯矩M时,一种处理是把该外力放在梁端,写进边界条件中去。

一引起船体梁总纵弯曲的外力计算1 在船体总纵强度计算中，通常将船体理想化为一变断面的空心薄壁梁，简称船体梁。

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。

2 船体总纵强度计算的传统方法：将船舶静置在波浪上，求船体梁横剖面上的剪力和弯曲力矩以及相应的应力，并将它与许用应力相比较以判断船体强度。

3 重力p(x)与浮力b(x)是引起船体梁总纵弯曲的主要外力。

载荷q(x)，剪力N(x)，弯矩M(x)。

4 中拱：船体梁中部向上拱起，首、尾两端向下垂。

中垂：船中部下垂，首、尾两端向上翘起。

5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。

绘制重量曲线的方法：静力等效原则。

6 重量的分类：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。

按分布情况来分，①总体性重量，即沿船体梁全长分布的重量，通常包括：主体结构、油漆、锁具等各项重量。

②局部性重量，即沿船长某一区段分布的重量。

7 重量的分布原则：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成的面积等于该项实际重量。

②保持重量重心的纵向坐标不变，即要使近似分布曲线所围的面积的形心纵坐标与该项重量的重心坐标相等。

③近似分布曲线的范围与该项重量的实际分布范围相同或大体相同。

8 浮力曲线：船舶在某一装载情况下，描述浮力沿船长分布状况的曲线19 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 静水剪力、弯矩曲线：船体梁在静水中所受到的剪力和弯矩沿船长分布状况的曲线。

11 静波浪剪力和弯矩计算：船舶由静水进入波浪时，重量曲线p(x)并未改变，但水面线发生了变化，从而导致浮力的重新分布。

波浪下浮力曲线相对静水状态的浮力增量是引起静波浪剪力和弯矩的载荷。