《船体结构与强度设计》复习题
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船体结构与强度知识点汇总及答案1、旁内龙骨在横舱壁处间断后,与横舱壁之间有哪几种连接方式?各有何优缺点?答:旁内龙骨在横舱壁处间断后,与横舱壁之间有三种连接方式:(1)单独加肘板;(2)纵桁腹板升高;(3)腹板不升高而面板加宽。
各自的优缺点分别是:第一种工艺性好,影响舱容;第二种强度较好,也影响舱容;第三种不影响舱容,但工艺性较差。
2、尾尖舱内的结构采用哪些加强措施?答:尾尖舱内的加强措施有:(1)肋骨间距≤600mm,且板厚增加;(2)底部设升高肋板;(3)设强胸横梁和舷侧纵桁;(4)中线面处设制荡舱壁。
3、中型货船货舱区的结构一般采用混合骨架式,请问哪些部位采用纵骨架式,哪些部位采用横骨架式?答:中型货船货舱区一般采用混合骨架式结构。
船底和上甲板采用纵骨架式结构,舷侧和下甲板采用横骨架式结构。
4、油船油舱区为什么设高腹板的纵向桁材?答:油船油舱内都设高腹板的纵向桁材(底纵桁,甲板纵桁),这是因为:(1)加强纵向强度;(2)当船舶横摇时,高复板对舱内液体起制荡作用,减少液体摇荡,从而减少船舶横摇;(3)对于液舱而言,高腹板不影响舱容。
5、舷墙的作用有哪些?海船的舷墙高度不小于多少?答:舷墙的作用是:保障人员安全,减少甲板上浪,防止甲板上的物品滚落海中。
海船的舷墙高度不小于1.0m。
6、试述船体静水总纵弯曲的产生。
答:船舶在静水中受到的外力有船舶及其装载的重力和水的浮力。
重力包括船体本身结构的重量和机器、装备、燃料、水、供应品、船上人员及行李和载货的重量等。
重力的方向向下,浮力的方向向上。
当重力和浮力的大小相等、重心和浮心作用在同一条铅垂线上时,船舶处于平衡状态。
但由于船体的各段重力和浮力的大小并不相等。
船舶装载情况及船体浸水部分形状总是变化,因而船体各段重力和浮力的不平衡总是存在。
重力大的一段有下移的趋势,浮力大的一段有上移的趋势。
然而,船体是一整体结构,各段不可能让它们自由上下移动,在船体结构内部必然有内力产生,这就使船体发生弯曲变形,即总纵弯曲。
《船体结构与强度设计》复习题一、判断题1、长期以来,总强度一直是船体结构强度校核的主要方面。
(√)2、强度标准设计又称为计算设计方法,是目前应用比较广泛的方法。
(√)3、船舶除具有一定的强度外,还必须具有一定的刚度。
(√)4、对那些抗扭刚度较低的船体来说,扭转强度的研究就显得十分必要。
(√)5、在单跨梁的弯曲理论中,我们规定弯矩在梁的左断面逆时针为正,在梁的右断面顺时针为正,反之为负。
(√)6、在材料力学中,多数是根据剪力方程与弯矩方程或根据载荷、剪力与弯矩三者之间的微积分关系来画剪力图与弯矩图,在结构力学中也是一样。
(×)7、通过在方程中引入初始点的弯曲要素值来求解梁挠度曲线方程的方法叫做“初参数法”。
(√)8、如果梁上受到几个载荷共同作用时,就可以用“叠加原理”来进行计算。
(√)9、求解静不定梁往往是利用弯曲要素表,并通过变形协调条件来进行,而不能利用“初参数法”。
(×)10、在船体结构中,除了少数的桁架结构外,大多数的结构都是以弯曲变形为主的静不定杆系,例如连续梁、刚架及板架等属于这类杆系。
(√)11、变形连续条件就是变形协调条件。
(√)12、交叉梁系中不受任何外载荷作用的杆系称为无载杆。
(√)13、从原则上讲,力法可以解一切静不定结构。
(√)14、在船体结构计算中,常将甲板纵骨与船底纵骨视作连续梁,而甲板横梁与船底肋板作为它们的弹性支座。
(×)15、所谓“位移法”就是以杆系节点处的位移为基本未知数的方法。
(√)16、位移法中关于弯曲要素正负号的规定与力法中的规定一样。
(×)17、节点平衡方程又叫位移法方法,且此方程为正则方程。
(√)18、在弯矩分配法基本结构下,连接于节点的各杆杆端的固端弯矩一般来说相互平衡,即作用于节点上的固端弯矩之和等于零。
(×)19、和位移法相比,弯矩分配法可以使问题简单化,因为绕过了求节点转角这一步而直接求出杆端弯矩。
船舶结构强度与设计复习题船舶结构强度与设计复习题船舶结构强度与设计是船舶工程中非常重要的一部分,它涉及到船舶的安全性和可靠性。
在进行船舶结构设计时,需要考虑到各种力学和材料力学的知识。
下面将提供一些船舶结构强度与设计的复习题,帮助读者回顾相关知识。
1. 什么是船舶结构强度?船舶结构强度是指船舶结构在各种外力作用下的抗力能力。
它包括静态强度、动态强度和疲劳强度等方面。
船舶结构的设计应该能够满足船舶使用寿命内的各种工况和负荷要求。
2. 船舶结构设计中常用的材料有哪些?船舶结构设计中常用的材料包括钢材、铝合金和玻璃钢等。
钢材具有高强度和良好的可塑性,广泛应用于船舶建造。
铝合金具有较低的密度和良好的耐腐蚀性能,适用于船舶的轻量化设计。
玻璃钢具有优良的抗腐蚀性能,适用于船舶的特殊部位。
3. 船舶结构设计中常见的荷载有哪些?船舶结构设计中常见的荷载包括静荷载和动荷载。
静荷载包括自重、货物重量、燃油重量等,它们是静态荷载。
动荷载包括波浪荷载、风荷载、船员和乘客的荷载等,它们是动态荷载。
4. 什么是船舶结构的疲劳强度?船舶结构的疲劳强度是指船舶结构在循环荷载作用下的抗疲劳能力。
船舶在航行过程中会受到波浪的作用,波浪荷载会引起船体的振动和变形,从而产生疲劳损伤。
船舶结构的疲劳强度设计要考虑到船舶使用寿命内的循环荷载。
5. 船舶结构设计中常用的强度计算方法有哪些?船舶结构设计中常用的强度计算方法包括解析法和数值模拟法。
解析法是指通过解析公式和理论计算船舶结构的强度。
数值模拟法是指通过有限元分析等数值方法计算船舶结构的强度。
这两种方法在船舶结构设计中都有广泛应用。
6. 船舶结构设计中需要考虑的安全系数有哪些?船舶结构设计中需要考虑的安全系数包括材料强度安全系数、结构强度安全系数和疲劳强度安全系数等。
材料强度安全系数是指材料的实际强度与设计强度之间的比值,用来保证材料的可靠性。
结构强度安全系数是指结构的实际强度与设计强度之间的比值,用来保证结构的可靠性。
《船体结构与强度设计》复习题一、判断题1、长期以来,总强度一直是船体结构强度校核的主要方面。
(√)2、强度标准设计又称为计算设计方法,是目前应用比较广泛的方法.(√)3、船舶除具有一定的强度外,还必须具有一定的刚度。
(√)4、对那些抗扭刚度较低的船体来说,扭转强度的研究就显得十分必要。
(√)5、在单跨梁的弯曲理论中,我们规定弯矩在梁的左断面逆时针为正,在梁的右断面顺时针为正,反之为负.(√)6、在材料力学中,多数是根据剪力方程与弯矩方程或根据载荷、剪力与弯矩三者之间的微积分关系来画剪力图与弯矩图,在结构力学中也是一样。
(×)7、通过在方程中引入初始点的弯曲要素值来求解梁挠度曲线方程的方法叫做“初参数法”.(√)8、如果梁上受到几个载荷共同作用时,就可以用“叠加原理”来进行计算。
(√)9、求解静不定梁往往是利用弯曲要素表,并通过变形协调条件来进行,而不能利用“初参数法"。
(×)10、在船体结构中,除了少数的桁架结构外,大多数的结构都是以弯曲变形为主的静不定杆系,例如连续梁、刚架及板架等属于这类杆系.(√)11、变形连续条件就是变形协调条件。
(√)12、交叉梁系中不受任何外载荷作用的杆系称为无载杆.(√)13、从原则上讲,力法可以解一切静不定结构。
(√)14、在船体结构计算中,常将甲板纵骨与船底纵骨视作连续梁,而甲板横梁与船底肋板作为它们的弹性支座.(×)15、所谓“位移法"就是以杆系节点处的位移为基本未知数的方法.(√)16、位移法中关于弯曲要素正负号的规定与力法中的规定一样.(×)17、节点平衡方程又叫位移法方法,且此方程为正则方程.(√)18、在弯矩分配法基本结构下,连接于节点的各杆杆端的固端弯矩一般来说相互平衡,即作用于节点上的固端弯矩之和等于零。
(×)19、和位移法相比,弯矩分配法可以使问题简单化,因为绕过了求节点转角这一步而直接求出杆端弯矩.(×)20、正则方程就是力的互等定理的反应。
《船舶与海洋结构物结构强度》期末考试复习题☆注意事项:本复习题满分共:200分。
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)1、船体结构设计最后一个阶段是()。
A.初步设计 B.详细设计 C.生产设计 D.分段设计答案:C2、船体总纵强度计算中,选取的计算波长与船长的关系是()。
A.计算波长小于船长 B.计算波长大于船长C.计算波长等于船长 D.没有关系答案:C3、许用应力与结构发生危险状态时材料所对应的极限应力值相比,存在如下哪种关系?()A.许用应力等于极限应力值 B.许用应力大于极限应力值C.许用应力小于极限应力值 D.许用应力与极限应力值没关系答案:C4、扭矩曲线和扭矩分布曲线的关系为()。
A.扭矩曲线为扭矩分布曲线的一次积分B.扭矩分布曲线为扭矩曲线的一次积分C.扭矩曲线为扭矩分布曲线的二次积分D.扭矩分布曲线为扭矩曲线的二次积分答案:A5、自升式平台着底状态的总体强度计算一般是以哪种工况作为设计工况?()A.拖航工况 B.放桩和提桩工况C.满载风暴工况 D、桩腿预压工况答案:C6、对于半潜式平台,下列哪种工况每一构件上的载荷只有均布载荷和集中载荷?()A.平台满载、静水、半潜吃水B.平台满载、静水、半潜吃水,但平台有一定升沉运动C.平台满载、静水、半潜吃水,但平台有一定升沉运动,且平台处于井架大钩有集中载荷时的钻井作业状态D.平台满载、设计风暴、半潜吃水、横浪,且设计波长等于2倍平台宽度,波峰位于平台中心线上答案:A7、平台结构在空气中的重量属于下列哪种载荷?()A.固定载荷 B.活载荷 C.环境载荷 D.施工载荷答案:A8、对确定性许用应力方法的描述不恰当的是()。
A.在一定范围内可以比较判断船体强度,且简单、方便B.可以计算出结构的真实受力,使设计者胸中有数C.以大量安全航行的总纵弯曲应力计算为基础D.按照安全要求制定答案:B9、已知扭矩为50Nm,在此扭矩作用下扭转角度为0.1弧度。
绪论一.填空1. 作用在船体结构上的载荷,按其对结构的影响可分为:总体性载荷和局部性载荷。
2. 作用在船休结构上的载荷,按载荷随时间变化的性质,可分为;不变载荷、静变载荷、动变载荷和冲击载荷。
二.概念题: 1. 静变载荷等等三.简答题:1.船体强度研究的内容有哪些?2.作用在船体结构上的载荷如何进行分类?试说明。
3.为什么要对作用在船体结构上的载荷进行分类?4.结构设计的基本任务和内容是什么?第一章:一、填空题1. 船体重量按分布情况来分可以分为:总体性重量、局部性重量。
2. 对于计算船体总纵强度的计算状态,我国《钢质海船入级和建造规范》中规定,选取满载:出港、到港;压载:出港、到港;以及装载手册中所规定的各种工况作为计算状态。
3. 计算波浪弯矩的传统标准计算方法是以二维坦谷波作为标准波形的,计算波长等于船长。
4. 计算波浪弯矩时,确定船舶在波浪上平衡位置的方法一般有逐步近似法和直接法两种,直接法又称为麦卡尔法。
5. 计及波浪水质点运动所产生的惯性力的影响,即考虑波浪动水压力影响对浮力曲线所作的修正,称为波浪浮力修正,或称史密斯修正。
二、概念题:1. 船体梁2. 总纵弯曲3. 总纵弯曲强度4. 重量曲线5. 浮力曲线6. 荷载曲线7. 静水浮力曲线8. 静水剪力、弯矩曲线9. 波浪附加浮力10. 波浪剪力11. 波浪弯矩12. 静波浪剪力13. 静波浪弯矩14. 静置法15. 静力等效原则16. 史密斯修正二、简答题:1. 在船体总纵弯曲计算中,计算总纵剪力及弯矩的步骤和基本公式是什么?2. 在船体总纵弯曲计算中重量的分类及分布原则是什么?3. 试推导在两个及三个站距内如何分布局部重量。
4. 空船重量曲线有哪几种计算绘制方法?试推导梯形重量分布的计算公式。
5. 教材中,静水剪力、静水弯矩的计算采用的是什么方法?静波浪剪力、静波浪弯矩的计算采用的是什么方法?两种方法可以通用吗(计算方法唯一吗)?6. 波浪浮力曲线需要史密斯修正吗?为什么?第二章:一、填空题1. 纵向连续并能有效传递总纵弯曲应力的构件称为纵向强力构件。
习题及复习提纲复习要点;基本概念、原理等。
绪论一.填空1.作用在船体结构上的载荷,按其对结构的影响可分为:总体性载荷和局部性载荷。
2.作用在船休结构上的载荷,按载荷随时间变化的性质,可分为;不变载荷、静变载荷、动变载荷和冲击载荷。
二.概念题:1. 静变载荷等等三.简答题:1.船体强度研究的内容有哪些?2.作用在船体结构上的载荷如何进行分类?试说明。
3.为什么要对作用在船体结构上的载荷进行分类?4.结构设计的基本任务和内容是什么?第一章:一、填空题1.船体重量按分布情况来分可以分为:总体性重量、局部性重量。
2.对于计算船体总纵强度的计算状态,我国《钢质海船入级和建造规范》中规定,选取满载:出港、到港;压载:出港、到港;以及装载手册中所规定的各种工况作为计算状态。
3.计算波浪弯矩的传统标准计算方法是以二维坦谷波作为标准波形的,计算波长等于船长。
4.计算波浪弯矩时,确定船舶在波浪上平衡位置的方法一般有逐步近似法和直接法两种,直接法又称为麦卡尔法。
5.计及波浪水质点运动所产生的惯性力的影响,即考虑波浪动水压力影响对浮力曲线所作的修正,称为波浪浮力修正,或称史密斯修正。
二、概念题:1.船体梁2.总纵弯曲3.总纵弯曲强度4.重量曲线5.浮力曲线6.荷载曲线7.静水浮力曲线8.静水剪力、弯矩曲线9.波浪附加浮力10.波浪剪力11.波浪弯矩12.静波浪剪力13.静波浪弯矩14.静置法15.静力等效原则16.史密斯修正二、简答题:1.在船体总纵弯曲计算中,计算总纵剪力及弯矩的步骤和基本公式是什么?2.在船体总纵弯曲计算中重量的分类及分布原则是什么?3.试推导在两个及三个站距内如何分布局部重量。
4.空船重量曲线有哪几种计算绘制方法?试推导梯形重量分布的计算公式。
5.教材中,静水剪力、静水弯矩的计算采用的是什么方法?静波浪剪力、静波浪弯矩的计算采用的是什么方法?两种方法可以通用吗(计算方法唯一吗)?6.波浪浮力曲线需要史密斯修正吗?为什么?7.看懂表1-7、8、9、10、11三、计算题;1. 练习册(1.1) (1.3)(1.4)2.下图是分析船体梁弯曲剪应力的微元受力简图,左上端为s=0开口处(计算起始点),中部剖面为任意位置的剖面,1)在图中标出各截面上的应力;2)并推导计算船体梁任意剖面位置的弯曲剪应力τ的一般公式。
船体强度与结构设计复习绪论1.总纵强度: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.评价结构设计的质量标准:安全性,营运合适性,船舶的整体配合性,耐久性,⼯艺性,经济性。
4.按照静置法所确定的载荷来校核船体的总纵强度,是否反映船体的真实强度,为什么?答:按照静置法所确定的载荷来校核船体总强度,不反映船体的真实强度,因为海浪是随机的,载荷是动态的,⽽且当L 较⼤时载荷被夸⼤,但具有相互⽐较的意义。
第⼀章引起船体梁总纵弯曲的外⼒计算5.总纵弯曲:船体梁在外⼒作⽤下沿其纵向铅垂⾯内所发⽣的弯曲。
(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。
)6.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。
7.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8.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。
9.静⽔剪⼒:船体梁在静⽔中所受到的剪⼒沿船长分布状况的曲线。
10.弯矩曲线:船体梁在静⽔中所受到的弯矩沿船长分布状况的曲线。
(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。
)11.局部重量的分配原则(P12):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。
《船体结构与强度设计》复习题一、判断题1、长期以来,总强度一直是船体结构强度校核的主要方面。
(√)2、强度标准设计又称为计算设计方法,是目前应用比较广泛的方法。
(√)3、船舶除具有一定的强度外,还必须具有一定的刚度。
(√)4、对那些抗扭刚度较低的船体来说,扭转强度的研究就显得十分必要。
(√)5、在单跨梁的弯曲理论中,我们规定弯矩在梁的左断面逆时针为正,在梁的右断面顺时针为正,反之为负。
(√)6、在材料力学中,多数是根据剪力方程与弯矩方程或根据载荷、剪力与弯矩三者之间的微积分关系来画剪力图与弯矩图,在结构力学中也是一样。
(×)7、通过在方程中引入初始点的弯曲要素值来求解梁挠度曲线方程的方法叫做“初参数法”。
(√)8、如果梁上受到几个载荷共同作用时,就可以用“叠加原理”来进行计算。
(√)9、求解静不定梁往往是利用弯曲要素表,并通过变形协调条件来进行,而不能利用“初参数法”。
(×)10、在船体结构中,除了少数的桁架结构外,大多数的结构都是以弯曲变形为主的静不定杆系,例如连续梁、刚架及板架等属于这类杆系。
(√)11、变形连续条件就是变形协调条件。
(√)12、交叉梁系中不受任何外载荷作用的杆系称为无载杆。
(√)13、从原则上讲,力法可以解一切静不定结构。
(√)14、在船体结构计算中,常将甲板纵骨与船底纵骨视作连续梁,而甲板横梁与船底肋板作为它们的弹性支座。
(×)15、所谓“位移法”就是以杆系节点处的位移为基本未知数的方法。
(√)16、位移法中关于弯曲要素正负号的规定与力法中的规定一样。
(×)17、节点平衡方程又叫位移法方法,且此方程为正则方程。
(√)18、在弯矩分配法基本结构下,连接于节点的各杆杆端的固端弯矩一般来说相互平衡,即作用于节点上的固端弯矩之和等于零。
(×)19、和位移法相比,弯矩分配法可以使问题简单化,因为绕过了求节点转角这一步而直接求出杆端弯矩。
船体强度与结构设计知识点汇总及答案1、在船体总纵强度计算时,船体梁总纵弯矩和剪力的计算步骤是什么?总纵弯矩和剪力的计算步骤是:(1)计算重量分布曲线;(2)计算静水浮力曲线;(3)计算静水载荷曲线;(4)计算静水剪力及弯矩;(5)计算静波浪剪力及弯矩;(6)将静水剪力及弯矩和静波浪剪力及弯矩叠加,即得总纵弯矩和剪力。
2、简单叙述一下在进行绘制重量曲线时所遵循的静力等效原则的主要内容。
(1)保持重量大小不变,使近似分布曲线所围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,使近似分布曲线所围的面积形心纵坐标与该项重量的重心纵坐标相等;(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。
3、增加不对称工字剖面最小剖面模数最有效的方法是什么?方法是增加腹板高度或者小翼板的剖面积。
4、解释一下什么叫极限弯矩?5、是指在船体剖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限或构件的临界应力时的总纵弯曲力矩。
6、什么叫剖面利用系数?在实际所用的型材中,其最小剖面模数仅为理想剖面模数的一部分,即,为理想剖面模数,则即为剖面利用系数。
7、引起船体扭转外力的三种成因是什么?8、三种成因是:(1)船舶在斜浪中航行时引起的扭转力矩;(2)船舶倾斜时引起的扭矩;(3)船舶横摇时引起的扭矩。
9、如何判断船体构件是否需要折减?如何计算折减系数?在经过总纵强度的第一次近似计算后,求得的某些板的压应力如果大于相应构件的临界应力,表明该构件失稳,这时,应该对这种构件进行折减。
折减的方法是:将纵向强力构件分为刚性构件和柔性构件两类,然后将柔性构件用某个刚性构件代替,但要保持剖面上承受的压力值保持不变,也就是,其中,为虚拟的刚性构件的剖面积。
则折减系数,折减系数小于1,利用折减系数可以将柔性构件的剖面积化为相当的刚性构件的剖面积,从而保证可以运用简单梁的公式来计算总纵弯曲应力。
10、何谓船体计算状态?试说出四种计算状态的名称。
复习题第一章(重点复习局部载荷分配、静水剪力弯矩的计算绘制)1、局部载荷是如何分配的?(2理论站法、3理论站法以及首尾理论站外的局部重力分布计算)P P P =+21a P L P P ⋅=∆+)(2121由此可得:⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫∆-=∆+=)5.0()5.0(21L aP P L a P P分布在两个理论站距内的重力2、浮力曲线是如何绘制的?浮力曲线通常按邦戎曲线求得,下图表示某计算状态下水线为W-L 时,通常根据邦戎曲线来绘制浮力曲线。
为此,首先应进行静水平衡浮态计算,以确定船舶在静水中的艏、艉吃水。
帮戎曲线确定浮力曲线3、M、N曲线有何特点?(1) M曲线:由于船体两端是完全自由的,因此艏、艉端点处的弯矩应为零,亦即弯矩曲线在端点处是封闭的。
此外,由于两端的剪力为零,即弯矩曲线在两端的斜率为零,所以弯矩曲线在两端与纵坐标轴相切。
(2) N曲线:由于船体两端是完全自由的,因此艏、艉端点处的剪力应为零,亦即剪力曲线在端点处是封闭的。
在大多数情况下,载荷在船舯前和舯后大致上是差不多的,所以剪力曲线大致是反对称的,零点在靠近船舯的某处,而在离艏、艉端约船长的1/4处具有最大正值或负值。
5、计算波的参数是如何确定的?计算波为坦谷波,计算波长等于船长,波峰在船舯和波谷在船舯。
采用的军标GJB64.1A中波高h按下列公式确定:当λ≥120m时,当60m≤λ≤120m时,当λ≤60m时,20λ=h(m)230+=λh(m)120+=λh(m)6、船由静水到波浪中,其状态是如何调整的?船舶由静水进入波浪,其浮态会发生变化。
若以静水线作为坦谷波的轴线,当船舯位于波谷时,由于坦谷波在波轴线以上的剖面积比在轴线以下的剖面积小,同时船体中部又较两端丰满,所以船在此位置时的浮力要比在静水中小,因而不能处于平衡,船舶将下沉ξ值;而当船舯在波峰时,一般船舶要上浮一些。
另外,由于船体艏、艉线型不对称,船舶还将发生纵倾变化。
船体强度与结构设计复习题一.学习中掌握的内容第1章1.术语:静水弯矩波浪附加弯矩浮力曲线重量曲线载荷曲线弯矩曲线计算弯矩2.基本问题(1)载荷分类:按其对结构的影响分类一一总体性载荷,局部性载荷;按其随时间变化性质分类:不变载荷,静变载荷,动变载荷,冲击载荷。
(1)局部重量分配原则和方法(2)全船性重量的分配方法(3)如何作出重量曲线如何求出静水中的浮力曲线(4)如何绘制坦谷波(5)何谓船舶静止在波浪上(6)如何进行静水中的纵倾调整(7)解释静水弯矩产生的原因(8)如何进行波浪上的纵倾调整(9)Muckle方法的适用条件是什么(10)如何计算静水弯矩如何计算波浪附加弯矩3.计算:能够计算静水弯矩和波浪附弯矩第2章1.术语:总纵强度纵向强力构件船体等值梁剖面抗弯几何特性折减系数极限弯矩构件的多重作用过载能力许用应力2.基本问题:如何选择计算断面如何进行第一次总弯曲应力计算(1)第一次计算总弯曲应力和第二次计算的区别是什么(2)如何计算折减系数,如何确定柔性构件的面积(3)为什么说总强度计算方法为相对强度计算方法(4)计算弯矩和极限弯矩的区别(5)如何计算船体的极限弯矩(6)如何判断船体的过载能力(7)为什么总弯曲应力的计算要逐步近似计算完成(8)为什么许用应力随船长增加而提高(9)总强度校核时,应该选择哪些剖面3.计算:能够考虑折减进行总弯曲应力计算第3章局部强度1.术语:局部强度力学模型边界条件水头高度2.基本问题(1)确定力学模型的原则(2)模型尺寸的确定(3)边界条件的简化(4)载荷的确定(5)横向强度计算模型(6)甲板板架计算模型(7)船底板架计算模型(8)肋骨强度计算模型(9)船底纵骨计算模型;甲板纵骨计算模型(10)模型结构化的处理:对称性的利用(11)有限元计算方法:计算步骤、奇异性的排除第4章船体扭转强度1.术语:扭转刚度、扭转强度、横摇扭矩2.基本问题(1)哪些类型船舶需要计算扭转强度(2)引起船体扭矩的原因有哪些(3)计算斜浪航行扭矩的方法步骤第5章型材剖面设计1.术语:剖面利用系数、剖面模数比面积、惯性矩比面积、理想剖面、腹板相当面积2.基本问题(1)如何提高构件剖面材料利用率(2)提高剖面惯性矩有哪些措施(3)符合什么条件的构件按照抗弯强度条件设计(4)符合什么条件的构件按照抗剪切强度条件设计(5)什么是型材的侧向失稳(6)如何确定梁的强度设计条件第6、7章结构设计(中剖面设计、结构规范法设计)1、结构设计的基本任务和内容(1)设计前提:主尺度、总布置图、线型图、船体说明书。
船体强度与构造设计复习资料绪论1.船体强度:是研究船体构造安全性的科学。
2.构造设计的基本任务:选择适合的构造资料和构造型式,决定所有建立的尺寸和连结方式,在保证拥有充分的强度和安全性等要求下,使构造拥有最正确的技术经济性能。
3.全船设计过程:分为初步设计、详尽设计、生产设计三个阶段。
4.构造设计应试虑的方面:①安全性;②运营适合性;③船舶的整体配合性;④持久性;⑤工艺性;⑥经济性。
5.极限状态:是指在一个或几个载荷的作用下,一个构造或一个构件已失掉了它应起的各样作用中任何一种作用的状态。
第一章惹起船体梁总纵曲折的外力计算1.船体梁:在船体总纵强度计算中,往常将船体理想化为一变断面的空心薄壁梁。
2.总纵曲折:船体梁在外力作用下沿其纵向铅垂面内所发生的曲折。
3.总纵强度:船体梁抵挡总纵曲折的能力。
4.惹起船体梁总纵曲折的主要外力:重力与浮力。
5.船体梁所遇到的剪力和弯矩的计算步骤:①计算重量散布曲线平p(x) ;②计算静水浮力曲线bs(x) ;③计算静水载荷曲线qs(x)=p(x)-bs(x);④计算静水剪力及弯矩:对③积分、二重积分;⑤计算静波涛剪力及弯矩:⑥计算总纵剪力及弯矩:④+⑤。
6.重量的分类:①按改动状况来分:不变重量(空船重量)、改动重量(装载重量);②按散布状况来分:整体性重量(沿船体梁全场散布)、局部性重量(沿船长某一区段散布)。
7.静力等效原则:①保持重量的大小不变;②保持重心的纵向坐标不变;③近似散布曲线的范围与该项重量的实质散布范围同样或大概同样。
8.浮力曲线:船舶在某一装载状况下,描绘浮力沿船长散布状况的曲线。
9.载荷曲线:在某一计算状态下,描绘惹起船体梁总纵曲折的载荷沿船长散布状况的曲线。
10.载荷、剪力和弯矩之间的关系:①零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;②载荷在船中前后大概相等,故剪力曲线大概是反对成的,零点凑近船中,在首尾端约船长的 1/4 处拥有最大正、负值;③两头的剪力为零,弯矩曲线在两头的斜率为零(与坐标轴相切)。
绪论1.船体结构安全性是什么?所谓结构的安全性是指结构能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种载荷和载荷效应,并在偶然事件发生时及发生后,仍能保持必须的整体稳定性。
2.船体强度计算应包括下述内容:(1)确定作用在船体和各个结构上的载荷的大小及性质,即所谓外力问题。
(2)确定结构剖面中的应力与变形,即结构的响应分析(亦称载荷效应分析);或者求使结构失去它应起的各个作用中的任何一种作用时的载荷,即结构的极限状态分析(亦称求载荷效应的极限值),即所谓内力问题。
(3)确定合适的强度标准,并检验强度条件。
3.从整体上研究其(船体梁)变形规律和抵抗破坏的能力,通常称为总强度。
4.从局部上研究其(船体梁)变形规律和抵抗破坏的能力,通常称为局部强度。
5.作用在船体结构上的载荷,按其对结构的影响可分为:①总体性载荷:是指引起整个船体的变形或破坏的载荷和载荷效应。
例如:总纵弯曲的力矩,剪力,应力及纵向扭矩等。
②局部性载荷:是指引起局部结构,构件的变形或破坏的载荷。
例如:水密试验时的水压力,机器的不平衡所造成的惯性力,局部震动,海损时的水压力等。
6.作用在船体结构上的载荷,按载荷随时间变化的性质,可分为:①不变载荷:是指在作用时间内不改变其大小的载荷。
(在不变载荷作用下的结构响应分析称为静水分析)例如:静水载荷(包括静水压力,货物压力,静水弯矩等),水密试验时的水压力等。
②静变载荷:是指载荷在作用时间内有变化,但其变化的最小周期超过该受力结构构件的固有周期若干倍,故又称准静态载荷。
例如:作用于船体的波浪载荷(包括动水压力,波浪诱导弯矩等),液体货物的晃动压力,航行中的甲板上浪,下水载荷等,其中最重要的是波浪载荷。
③动变载荷:是指在作用时间内的变化周期与所研究的结构构件响应固有振动周期同阶:例如:局部结构的强迫(机械)震动,由螺旋桨引起的脉动压力,船体梁的波激震动等。
④冲击载荷:是指在非常短的时间内突然作用的载荷。
例如:砰击。
《船体结构与强度设计》复习题一、判断题1、长期以来,总强度一直就是船体结构强度校核得主要方面。
(√)2、强度标准设计又称为计算设计方法,就是目前应用比较广泛得方法。
(√)3、船舶除具有一定得强度外,还必须具有一定得刚度。
(√)4、对那些抗扭刚度较低得船体来说,扭转强度得研究就显得十分必要。
(√)5、在单跨梁得弯曲理论中,我们规定弯矩在梁得左断面逆时针为正,在梁得右断面顺时针为正,反之为负。
(√)6、在材料力学中,多数就是根据剪力方程与弯矩方程或根据载荷、剪力与弯矩三者之间得微积分关系来画剪力图与弯矩图,在结构力学中也就是一样。
(×)7、通过在方程中引入初始点得弯曲要素值来求解梁挠度曲线方程得方法叫做“初参数法”。
(√)8、如果梁上受到几个载荷共同作用时,就可以用“叠加原理”来进行计算。
(√)9、求解静不定梁往往就是利用弯曲要素表,并通过变形协调条件来进行,而不能利用“初参数法”。
(×)10、在船体结构中,除了少数得桁架结构外,大多数得结构都就是以弯曲变形为主得静不定杆系,例如连续梁、刚架及板架等属于这类杆系。
(√)11、变形连续条件就就是变形协调条件。
(√)12、交叉梁系中不受任何外载荷作用得杆系称为无载杆。
(√)13、从原则上讲,力法可以解一切静不定结构。
(√)14、在船体结构计算中,常将甲板纵骨与船底纵骨视作连续梁,而甲板横梁与船底肋板作为它们得弹性支座。
(×)15、所谓“位移法”就就是以杆系节点处得位移为基本未知数得方法。
(√)16、位移法中关于弯曲要素正负号得规定与力法中得规定一样。
(×)17、节点平衡方程又叫位移法方法,且此方程为正则方程。
(√)18、在弯矩分配法基本结构下,连接于节点得各杆杆端得固端弯矩一般来说相互平衡,即作用于节点上得固端弯矩之与等于零。
(×)19、与位移法相比,弯矩分配法可以使问题简单化,因为绕过了求节点转角这一步而直接求出杆端弯矩。
(×)20、正则方程就就是力得互等定理得反应。
(√)21、所谓“位移法”就就是以杆系节点处得位移为基本未知数得方法。
(√)22、最小变形能定理,又称最小功原理,就是莫尔定理得特殊情况。
(×)23、广义位移应理解为杆件在变形中广义力作用点处沿力作用方向得位移,广义力与广义位移永远成线性关系。
(×)24、运用能量法能够解决结构得位移问题,也能解决静不定问题。
(√)25、若杆件横断面对于两个主对称轴得惯性矩不同,则杆在失稳时总就是在刚度最大得平面中弯曲。
(×)26、在造船界,通常把杆件在弹性范围外失稳得力叫做临界力,以区别弹性范围内失稳得欧拉力。
(√)27、对于高强度钢与普通钢,虽然具有相同得弹性模量,但具有不同得屈服极限,因此用这两种材料做成得杆件,尽管其断面形式相同、跨度相同、固定情况相同,她们得欧拉力就是不同得。
(×)28、对于任意多跨连续梁,只要其每个跨度就是等距、等断面得,并且两端就是自由支持得,这时不论跨度有多少,其欧拉力都等于每跨单独时得欧拉力。
(√)29、当压应力小于临界应力时,杆件处于稳定平衡状态。
(√)30、当集中载荷或一定长度上得分布载荷转化为等价得每一理论站距间得矩形分布载荷时,应遵循“静力相当”得原则,即转化前后重力相等、重心位置不变。
(√)31、最轻剖面高度仅受腹板稳定性条件控制。
(×)32、剖面模数比面积得意义就就是产生单位剖面模数所需得剖面积。
(√)33、剖面模数比面积愈大,剖面材料得利用率就愈高,剖面设计得就愈好。
(×)34、型材腹板得相当面积相当于使最大剪应力沿腹板高度均匀分布得剖面积。
(√)35、型材剖面设计得任务就是确定结构质量最轻得剖面尺寸,并保证型材具有足够得强度与稳定性。
(√)36、线性内插修正实际上就就是按直线分比例修正。
(√)37、波浪附加剪力与附加弯矩与船型、波浪要素与装载状态均有关。
(×)38、在进行船舶总纵弯曲标准计算时,按中拱与中垂两种极端情况进行,这就是,中横剖面得总纵弯矩为最大值。
对于非船中得其她剖面,也取中拱或中垂状态时得总纵弯矩作为计算弯矩。
(×)39、在船舶静置于波浪上时,也必须通过纵倾调整,确定船舶得平衡位置,再求得船舶静置于波浪上得波浪附加剪力与附加弯矩。
(√)40、剪力曲线与x轴得相交处,弯矩曲线必为极值。
(√)41、在计算静水中得载荷、剪力与弯矩时,纵倾调整虽然只就是一个近似计算工程,数值积分方法也必会带来一定得误差,但一般能够满足端点处得剪力与弯矩值为零得条件。
(×)42、静置于波浪得附加浮力曲线b w(x)就就是由于波浪引起得浮力变化值△b(x)。
(√)43、纵骨架式板在稳定性方面与横骨架式板有明细得优势。
(√)44、船体得某些板,如甲板板、内底板、外底板等就是允许失稳得。
(√)45、总合应力就是各自孤立地求出总纵弯曲应力与局部应力,并取其代数与,这样完全可以满足船体剖面中力得平衡条件。
(×)46、计算极限弯矩实际上就就是极限状态下得船体最小剖面模数。
(√)47、一般船体横剖面中与轴偏于船底一边,因此只有在中垂状态,甲板上刚性构件得应力首先达到材料屈服极限或者临界应力。
(×)48、船体总纵强度得校核有按许用应力校核与按剖面最大承载能力校核两种方法。
(√)49、在抵抗总纵弯曲变形得构件中,不同材料得构件也可直接进入剖面要素计算。
(×)50、如果第二次近似计算得总纵弯曲应力值与第一次近似计算值之差不超过5%时,则可用第二次近似值进行总强度校核。
(√)51、如果第三次近似计算得结果仍不能满足要求,则需要进行第四次近似计算。
(×)52、用许用应力标准来判断船体强度乃就是一种比较强度法。
(√)53、船体强度得研究方向,应该就是采用概率方法。
(√)54、如果船体过载能力值过大,则表明结构强度不足。
(×)55、上层建筑甲板由于本身构造得原因,一般不认为她们参加抵抗总纵弯曲。
(√)56、组合剖面梁通常由腹板与面板组成,又称T型材。
(√)57、总合正应力校核不包括剪应力校核。
(√)58、所设计得型材剖米越接近“理想”剖面,剖面材料得利用率就越高。
(√)59、保证型材得局部稳定性,系指保证其腹板得稳定性。
(×)60、型材丧失了弯曲平面形状得稳定性,常称为型材侧向失稳。
(√)61、最轻剖面高度仅受腹板稳定性条件控制。
(×)62、剖面模数比面积得意义就就是产生单位剖面模数所需得剖面积。
(√)63、剖面模数比面积愈大,剖面材料得利用率就愈高,剖面设计得就愈好。
(×)64、型材腹板得相当面积相当于使最大剪应力沿腹板高度均匀分布得剖面积。
(√)65、型材剖面设计得任务就是确定结构质量最轻得剖面尺寸,并保证型材具有足够得强度与稳定性。
(√)二、选择题1、仅在梁得两端有支座支持,那么这种梁叫做(B)。
A、悬臂梁B、单跨梁C、静定梁D、静不定梁2、在单跨梁得弯曲理论中,我们规定(A)。
A、剪力在梁得左断面时向下为正,在梁得右断面时向上为正B、剪力在梁得左断面时向下为负,在梁得右断面时向上为负C、剪力在梁得左断面时向下为正,在梁得右断面时向上为负D、剪力在梁得左断面时向下为负,在梁得右断面时向上为正3、梁在受到横向载荷而发生弯曲变形时,梁上任意一点得垂向位移称为该点得(D)。
A、弯矩B、剪力C、转角D、挠度4、如有边界条件ν=0及ν’=0,那么这种支座就就是(C)。
A、弹性支座B、弹性固定端C、刚性固定端D、简支端5、通过去掉支座而得到静定基,从而求解静定单跨梁,这种方法叫做(D)。
A、断面法B、初参数法C、叠加法D、去支座法6、若刚架受力后节点无线位移,则称之为(A)。
A、不可动节点刚架B、可动节点刚架C、简单刚架D、复杂刚架7、船体结构中得板架,其周界大都就是矩形得,两个方向得梁就是正交得,并且两个方向得梁得数目一般就是不等得,其中数目较多得一组梁叫做(C)。
A、交叉构件B、节点C、主向梁D、交叉主向梁8、在方程组中,如果未知量前得系数δij=δji,则具有这种系数性质得方程,在数学上叫做(B)。
A、力法方程B、正则方程C、三弯矩方程D、五弯矩方程9、以下叙述错误得就是(D)。
A、求解杆系得计算方法比较多,其中力法与位移法就是最基本得B、断面法与去支座法实质上就是一样得C、由于复杂得静不定结构用力法来解显得很不方便,故在实际使用中力法仅解决连续梁、简单刚架与简单板架等结构D、三次静不定结构有四个未知量10、位移法中,在外载荷作用下两端刚性固定得单跨梁得固定端中发生得弯矩叫做(A)。
A、固端弯矩B、强迫弯矩C、杆端总弯矩D、分配弯矩11、作用于节点上得弯矩叫做(B)。
A、固端弯矩B、节点弯矩C、杆端弯矩D、分配弯矩12、在利用弯矩分配法计算各杆得分配系数,要注意汇交于同一节点上各杆端得分配系数之与等于(D)。
A、5B、2C、3D、113、位移法规定(C)。
A、杆件上任意一点得转角、弯矩逆时针为正B、杆件上任意一点得转角、弯矩顺时针为负C、杆件上任意一点得转角、弯矩顺时针为正D、杆件上任意一点得转角逆时针为正、弯矩顺时针为正14、下面关于弯矩分配法得叙述中,不正确得就是(D)。
A、由于传导弯矩总就是一次比一次小,所以这个计算过程就是收敛得,最终可使结构达到真正得平衡状态B、杆件分配弯矩等于分配系数乘以不平衡弯矩,方向与不平衡弯矩方向相反C、将各节点逐次放松平衡时,一般来说对两个节点以上进行弯矩分配得结构均衡需进行多次分配与传导,当传导弯矩相当小时计算即可结束。
D、在利用弯矩分配法求解问题得过程中,一般无需查弯曲要素表15、克拉贝依隆原理告诉我们(A)。
A、线弹性体得变形能仅与载荷及位移得最终值有关,而与载荷得作用次序无关B、线弹性体得变形能不仅与载荷及位移得最终值有关,而且与载荷得作用次序有关C、线弹性体得变形能与载荷及位移得最终值无关,而与载荷得作用次序有关D、线弹性体得变形能与载荷及位移得最终值无关,与载荷得作用次序也无关16、简支梁中点集中力引起得梁左端得转角,其系数(1/16)等于左端集中弯矩引起得中点挠度中得系数(1/16),这就是(C)得反应。
A、莫尔定理B、功得互等定理C、位移互等定理D、卡氏定理17、从欧拉力计算公式可以瞧出(B)。
A、欧拉力正比于杆件材料得弹性模量E、断面惯性矩I及跨度得平方B、欧拉力正比于杆件材料得弹性模量E以及断面惯性矩I,反比于跨度得平方C、欧拉力反比于杆件材料得弹性模量E以及断面惯性矩I,正比于跨度得平方D、欧拉力反比于杆件材料得弹性模量E、断面惯性矩I及跨度得平方18、在实际得造船工程中,当压应力大于(A)σy(σy就是材料得屈服极限)时,就认为已属于非弹性范围了。