第五章 船舶强度
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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。
船舶强度与设计名词解释引起船体梁总纵弯曲的外力计算总纵弯曲:船体梁在外力的作用下沿其纵向铅垂面内所发生的弯曲总纵强度:船体梁抵抗总纵弯曲的能力波浪剪力:完全是由波浪产生的附加浮力引起的附加剪力重量曲线:船舶在某一计算状态下,描述船体重量沿船长分布的曲线不变重量: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变动重量:即装载重量,包括货物、燃油、淡水、旅客压载等各项可变重量总体性重量:即沿船体梁全长分布的重量,包括主体结构、油漆、索具等局部性重量:沿船长某一区段分布的重量,包括货物、燃油、机电设备等浮力曲线:船舶在某一装载时,描述浮力沿船长分布状况的曲线载荷曲线:引起船体梁总纵弯曲的载荷沿船长分布状况的曲线静水剪力曲线:船体梁在静水中所受到的剪力沿船长分布状况的曲线计算状态:在总纵强度计算中为确定最大弯矩所选取的船舶典型装载状态波浪要素:包括波形、波长与波高坦谷波:波峰陡峭、波谷平坦,波浪轴线上下的剖面积不相等的波史密斯修正:考虑波浪动力压力影响对浮力曲线所做的修正总纵弯矩:船舶在同一计算状态下,静水弯矩和静波浪弯矩的代数和重量的分布原则:遵循静力等效原则。
保持重量的大小不变;保持重量的重心的纵向坐标不变;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重量曲线绘制的方法与原理?梯形法:船舶往往中部丰满,两端尖瘦,可以将平行中体部分用均匀的重量分布,两端部分用两个梯形分布,根据重量分布原则确定梯形要素围长法:假设船体结构单位长度的重量与该横剖面围长(包括甲板)成比例。
该方法适用于船舶主体结构重量的分布库尔求莫夫法:用特定的阶梯型分布曲线来表示船体重量的分布装载曲线、剪力曲线、弯矩曲线的特征:首尾端点处的剪力和弯矩为零,亦即剪力和弯矩曲线在端点处封闭零载荷点与剪力的极值相对应,零剪力点与弯矩的极值相对应剪力曲线大致是反对称的,零点在靠近船中的某处,而在离首尾约船长的1/4 处具有最大正值或负值弯矩曲线在两端的斜率为零,最大弯矩一般在船中0.4倍船长范围内载荷曲线特点:与坐标轴之间所围面积之和等于零;该面积对纵轴上任一点惯性矩为零。
船舶强度与设计名词解释引起船体梁总纵弯曲的外力计算总纵弯曲:船体梁在外力的作用下沿其纵向铅垂面内所发生的弯曲总纵强度:船体梁抵抗总纵弯曲的能力波浪剪力:完全是由波浪产生的附加浮力引起的附加剪力重量曲线:船舶在某一计算状态下,描述船体重量沿船长分布的曲线不变重量: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变动重量:即装载重量,包括货物、燃油、淡水、旅客压载等各项可变重量总体性重量:即沿船体梁全长分布的重量,包括主体结构、油漆、索具等局部性重量:沿船长某一区段分布的重量,包括货物、燃油、机电设备等浮力曲线:船舶在某一装载时,描述浮力沿船长分布状况的曲线载荷曲线:引起船体梁总纵弯曲的载荷沿船长分布状况的曲线静水剪力曲线:船体梁在静水中所受到的剪力沿船长分布状况的曲线计算状态:在总纵强度计算中为确定最大弯矩所选取的船舶典型装载状态波浪要素:包括波形、波长与波高坦谷波:波峰陡峭、波谷平坦,波浪轴线上下的剖面积不相等的波史密斯修正:考虑波浪动力压力影响对浮力曲线所做的修正总纵弯矩:船舶在同一计算状态下,静水弯矩和静波浪弯矩的代数和重量的分布原则:遵循静力等效原则。
保持重量的大小不变;保持重量的重心的纵向坐标不变;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重量曲线绘制的方法与原理?梯形法:船舶往往中部丰满,两端尖瘦,可以将平行中体部分用均匀的重量分布,两端部分用两个梯形分布,根据重量分布原则确定梯形要素围长法:假设船体结构单位长度的重量与该横剖面围长(包括甲板)成比例。
该方法适用于船舶主体结构重量的分布库尔求莫夫法:用特定的阶梯型分布曲线来表示船体重量的分布装载曲线、剪力曲线、弯矩曲线的特征:首尾端点处的剪力和弯矩为零,亦即剪力和弯矩曲线在端点处封闭零载荷点与剪力的极值相对应,零剪力点与弯矩的极值相对应剪力曲线大致是反对称的,零点在靠近船中的某处,而在离首尾约船长的1/4 处具有最大正值或负值弯矩曲线在两端的斜率为零,最大弯矩一般在船中0.4倍船长范围内载荷曲线特点:与坐标轴之间所围面积之和等于零;该面积对纵轴上任一点惯性矩为零。
5.1.1 船舶建造规范的产生、发展和作用18世纪40年代以前,所有的船舶都凭经验建造,也经历了带有巨大损失的尝试。
后来,通过对建造实绩和航行经验的总结与提高,逐渐形成了造船所应遵循的规范。
规定建造规范的初步措施是俄罗斯政治家——彼得大帝作出的,他于1723年颁布了“关于按照新的船样建造河船”的条例。
在此条例中规定了船体的基本构件。
随着产业革命,贸易也发达起来,船舶建造愈来愈多,轮船保险商感到各船舶的吨位、建造日期、建造材料及船舶所有人等资料有集中的必要。
于是1760年成立了世界上第一个船级机构——英国劳氏船级协会。
以后,各航运事业发达的国家都相继成立了船舶协会。
起初,船级协会的主要工作是制订船舶登记册,载有关于入级船舶的船体和轮机状况。
直到1835年才出现第一本船级协会颁布的《建造规范》。
该规范系英国劳氏船级协会出版,适用于一百七十英尺长、一百总吨左右的木船,结构尺寸按吨位数字决定。
自那以后,随着造船材料、构件连接方式及船体强度理论的发展,建造规范也经历着不断发展(例如,1855年、1888年相继出现了《铁船规范》、《钢船规范》)和逐步完善的漫长过程。
目前,世界上船级社很多,其中比较主要的有以下几个:中国船检局(中国船级社)(CCS)美国船检局(ABS)英国劳氏船级社(LR)德国劳氏船级社(GL)日本海事协会(NK)法国船级社(BV)挪威船级社(DNV)意大利船级社(RI.N.A)俄罗斯船舶登记局(RS)船级社规范监督船的建造,并允许船舶正式“入级”,给它们所登记的船办各种国际协定所要求的证书;此外,还对使用中的船舶作定期检查,以确定这些船是否仍保持在“级”内。
各主要船级社在世界各地都有办事处,几乎在各港口都能找到它的代表。
建造规范也为航运、造船、相关的制造业和保险业服务。
经过“入级”登记的船,符合公认的健全的建造标准,这就等于告诉运货人说,他将他的货物交给已经入级的船承运时,他并没有冒险脱离实际的风险;同时,保险公司有被请求给船保险时,船的入级有助于保险公司判断隐含着的危险性质。
第五章保证满足船舶的强度条件第一节船舶强度概述考点1:船舶强度概念及分类1. 船舶装载轻货时,主要考虑船体的()。
A. 横强度B. 纵强度C•局部强度D.扭转强度2. 船舶结构抵抗各种内力和外力作用的能力称为()。
A. 浮性B. 稳性C•船体强度D.船舶抗沉性3. 杂货船营运中主要应考虑的船舶强度为()。
①总纵强度;②扭转强度;③局部强度;④总强度;⑤横强度。
A. ①③B. ①②③C•①②③④D.①②③④⑤4按照船舶所受外力的分布和船体结构变形范围的不同,将船舶强度分为()A. 纵强度和横强度B. 总强度和局部强度C•总强度和扭转强度D.横强度和扭转强度5. 按照船舶所受外力分布的走向和船体结构变形的方向不同,将船舶强度分为()。
A. 纵强度、横强度和局部强度B. 总强度、局部强度和扭转强度C. 总强度、扭转强度和纵强度D. 横强度、扭转强度和纵强度6. 纵骨架式结构对船舶的()有利。
A. 纵向强度B. 横向强度C•局部强度D.以上都是第二节考点 1 船舶产生纵向变形的原因1. 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)变形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2. 作用于船体上的外力主要包括( )。
A. 重力B. 浮力C. 惯性力D. A 和 B3. 船舶纵向变形的原因是船舶重力和浮力( )。
A. 大小不等B. 不作用于同一垂线上C. 沿船长方向各区段内并不处处相等D. 船体结构尺寸不足4. 由于船舶重力和浮力( ),从而导致船舶纵向产生变形。
A. 大小不等B. 不作用于同一垂线上C •沿船长方向各区段内存在差值D.船体结构尺寸不足5. 由于船舶重力和浮力( ),从而导致船舶纵向产生变形。
A. 沿船长方向分布规律不一致B. 不作用于同一垂线上C •大小不等D.船体结构尺寸不足6. 由于重力和浮力沿船长方向各区段内其大小不相等, 由此导致船舶(A. 横向B. 纵向C. 垂向D. 以上均可能7. 引起船舶纵向变形的主要原因是( )。
船舶积载上海海事大学商船学院第五章船体受力的校核与强度保证学习要求:1、船舶强度的概念2、船舶强度的种类船舶强度第一节船舶强度的概念①概念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。
第一节船舶强度的概念及分类②分类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。
布与剪力、弯矩的关系;学习要求第二节船舶纵强度的校核与保证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。
①重力重分布的不连续性,重力纵向分布呈跳跃状,它取决于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。
不同横剖面上的载荷形成载荷随纵向位置的分布曲线,称为1)浮力曲线——单位长度的船体所受的浮力,用浮力分布密度函数b(x )表示。
2)重力曲线——单位长度的船体所受的重力,用重力分布密度函数g(x )表示。
)载荷曲线——单位长度的船体所受的重力和浮力的差值,用载荷分布密度函数f(x )表示。
(二)船舶纵向强度概述2、剪切变形和弯曲变形a、剪切变形—微小长度的船体在切力作用下所b、弯曲变形—微小长度的船体在弯矩作用下所发生的变形(二)船舶纵向强度概述3、船体横剖面上的剪力和弯矩)剪力(Shear force )—船体横剖面两侧的船体之间通过横剖面上的纵向构件相互传递的垂向力,在数值上等于横剖面一侧的重力和浮力的差值;2)弯矩(Bending moment )—船体横剖面两侧的船体之间通过横剖面上的纵向构件相互传递的横向(右手法则)力矩,在数值上等于横剖面一侧的重力和浮力的差值对该剖面所取的力矩。
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。
《船舶强度与结构设计》习题集第一章船体外载荷模块1、空船在重量曲线可用抛物线和矩形之和表示,即把空船重量的一半作为均匀分布,另一半作为二次抛物线分布.如下图所示 .试求证距船中x 处单位长度的重量为:⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=2175.05.02)(l x i w x ω (kN/m)式中W ——空船重量,kN;l ——船长的一半,m.2、某长方形货驳和10m ,均匀装载正浮于静水中。
若认为货驳自身质量沿船长均匀分布,此时在货驳中央加10t 集中装载荷。
试画出其载荷、剪力和弯矩曲线,并求出最大剪力和最大弯矩。
3、长方形浮码头,长20m 、宽5m 、深3m,空载时吃 水1m (淡水)。
当中部8m 范围内承受布载荷时,吃水增加到2m 。
假定船体质量沿船长均匀分布。
试作出该载荷条件下的浮力曲线、载荷曲线、静水剪力和弯矩曲线,并求出最大剪力与最大弯矩值。
4、某箱形船,长100m 、宽18m ,在淡水中正浮时吃水为5m 。
假定船体质量沿船长均匀分布。
将一个150t 的载荷加在船中后50m 处的一点上,试画出其载荷、剪力和弯矩曲线,并计算此时船中的变矩值。
5、水线面形状如下图所示的一直壁式船,静置于L z h y π2cos 2=的余弦波上,试计算波谷在船中时的最大静波浪弯矩。
6、若将题1.3的船静置于波高h=0.5m 的余弦波上,试求最大静波浪弯矩。
第二章总纵强度模块1、某型深3.5m 的横骨架式船舶,第一次近似计算船中剖面要素时,参考轴选在基线上1.5m 处,并得到以下各数值(对半剖面):(1)使船底板在第二次计算时的折减系数不小于0.5(肋距为500mm ,每四档肋距设一实肋板),该船底板的最小厚度至少应为多少?(2)剖面上甲板宽度为2m ,舱口旁的甲板厚度为5mm ,舷侧板厚度为6mm 。
若该剖面受到1600kN 剪力的作用,求甲板距中心线4m 处和舷侧板在中和轴处的剪应力。
《船舶强度与结构设计》习题集第一章船体外载荷模块1、空船在重量曲线可用抛物线和矩形之和表示,即把空船重量的一半作为均匀分布,另一半作为二次抛物线分布.如下图所示 .试求证距船中x 处单位长度的重量为:⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=2175.05.02)(l x i w x ω (kN/m)式中W ——空船重量,kN;l ——船长的一半,m.2、某长方形货驳和10m ,均匀装载正浮于静水中。
若认为货驳自身质量沿船长均匀分布,此时在货驳中央加10t 集中装载荷。
试画出其载荷、剪力和弯矩曲线,并求出最大剪力和最大弯矩。
3、长方形浮码头,长20m 、宽5m 、深3m,空载时吃 水1m (淡水)。
当中部8m 范围内承受布载荷时,吃水增加到2m 。
假定船体质量沿船长均匀分布。
试作出该载荷条件下的浮力曲线、载荷曲线、静水剪力和弯矩曲线,并求出最大剪力与最大弯矩值。
4、某箱形船,长100m 、宽18m ,在淡水中正浮时吃水为5m 。
假定船体质量沿船长均匀分布。
将一个150t 的载荷加在船中后50m 处的一点上,试画出其载荷、剪力和弯矩曲线,并计算此时船中的变矩值。
5、水线面形状如下图所示的一直壁式船,静置于L z h y π2cos 2=的余弦波上,试计算波谷在船中时的最大静波浪弯矩。
6、若将题1.3的船静置于波高h=0.5m 的余弦波上,试求最大静波浪弯矩。
第二章总纵强度模块1、某型深3.5m 的横骨架式船舶,第一次近似计算船中剖面要素时,参考轴选在基线上1.5m 处,并得到以下各数值(对半剖面):(1)使船底板在第二次计算时的折减系数不小于0.5(肋距为500mm ,每四档肋距设一实肋板),该船底板的最小厚度至少应为多少?(2)剖面上甲板宽度为2m ,舱口旁的甲板厚度为5mm ,舷侧板厚度为6mm 。
若该剖面受到1600kN 剪力的作用,求甲板距中心线4m 处和舷侧板在中和轴处的剪应力。
第五章船舶强度
定义:船体结构必须具有抵抗发生过大变形和破坏的能力。
船舶强度(外力分布及相应船体变形的不同方向)分为:
总强度(总纵强度,扭转强度,横向强度)局部强度
营运船舶考虑:总纵强度,扭转强度,局部强度
一般装载情况下,剪力最大值出现在距船首和船尾1/4船长处。
正常情况下,最大弯矩约在船中附近。
中垂弯矩为负值中拱弯矩为正值。
最大扭矩(弯矩)发生在船中附近。
Ms许用值。
资料中给出的许用值,营运的船舶可按每年腐蚀量的0.4%~0.6% 使用年限小于5年的船舶可取下限值使用年限在10 年以上时可取
港内船中弯矩许用值通常比海上弯矩许用值大
利用船舶强度曲线图进行强度校核的条件是: 船长小于90m或装载均匀
船舶纵向强度是指船舶结构抵抗船体沿船长方向产生剪切及弯曲变形的能力
重力与浮力之差在纵向上的分布曲线称为:载荷曲线
在船舶弯矩曲线上,一般而言,弯矩最大点对应的剪力: 等于零
拱垂值经验表明(最大值):正常拱垂变形范围应不超过L/1200
米(可以开航)
极限拱垂变形值为L/800米(只允许在海况良好的天气开航)
危险拱垂值L/600米(进行调整使其脱离危险值后再开航)
船舶强度曲线图的横坐标是:船舶的平均型吃水
同一船舶,甲板所受的总纵弯曲应力比船底大
船舶的局部强度是指船体结构抵抗(船体局部变形或损坏)的能力。