船舶与海洋工程结构物构造

天津大学船舶与海洋工程8结构力学课件第一目录•课程介绍与背景•弹性力学基础•杆件结构力学•梁板结构力学•船舶结构力学•海洋工程结构力学•结构优化设计方法•课程总结与展望课程介绍与背景船舶与海洋工程概述船舶工程研究船舶设计、建造、试验和运行的工程领域，涉及船舶总体、船体、轮机、电气等多个方面。

海洋工程以开发利用海洋资源为目标的综合性工程，包括海洋油气开发、海底资源开发、海水淡化、海洋能利用等。

发展趋势随着科技的不断进步，船舶与海洋工程领域正朝着大型化、智能化、绿色环保等方向发展。

结构设计与优化运用结构力学原理进行船舶与海洋工程结构的设计和优化，确保结构的安全性和经济性。

结构强度与稳定性分析通过结构力学方法分析船舶与海洋工程结构在复杂环境中的强度、刚度及稳定性。

结构动力学与振动控制研究结构在动力荷载作用下的响应及振动控制，提高结构的抗振性能。

结构力学在船舶与海洋工程中的应用030201课程内容与教学目标课程内容涵盖结构力学基本概念、静力学、动力学、弹性力学等基础理论及其在船舶与海洋工程中的应用。

教学目标培养学生掌握结构力学基本原理和方法，具备分析和解决船舶与海洋工程结构问题的能力，为从事相关领域的研究和实践打下基础。

弹性力学基础弹性体弹性变形应力应变指在外力作用下能够发生变形，当外力去除后能够完全恢复原来形状的物体。

单位面积上的内力，表示物体内部的受力状态。

弹性体在外力作用下发生的可逆变形。

物体在外力作用下发生的相对变形。

平衡方程表示物体内部各点应力之间必须满足的平衡条件。

几何方程描述物体变形与位移之间的关系。

物理方程表示应力与应变之间的本构关系，即广义胡克定律。

边界条件与圣维南原理边界条件弹性体在边界上必须满足的位移或应力条件。

圣维南原理在弹性力学中，如果外力作用在物体的一小部分边界上，则只在该部分边界附近产生显著的应力集中，而在远离该部分边界的区域，应力分布几乎不受影响。

这一原理为简化复杂弹性力学问题提供了依据。

海洋工程大型结构物滚装装船实例分析海洋工程大型结构物滚装装船是指使用滚装技术将大型结构物从陆地上滚装到船舶上，然后通过船舶的运载能力将结构物运输至目的地的一种装载方式。

滚装装船技术广泛应用于海洋工程、船用设备和石化设备等大型结构物的运输工程中。

本文将通过一个实例来分析海洋工程大型结构物滚装装船的过程。

以海上风电场项目中的风机塔筒的运输为例。

风机塔筒是风力发电的核心组成部分，具有较大的体积和重量。

在该项目中，风机塔筒的单重为250吨，长度为60米，直径为5.2米。

塔筒的运输方式为滚装装船，选择了一艘适应该型号塔筒尺寸的散货船进行运输。

首先，为了确保滚装装船过程的安全和顺利进行，需要进行详细的前期准备工作。

首先，对散货船进行全面的检查和维修，确保船舶在良好的状态下进行运输。

然后，根据塔筒的尺寸和重量，确定合适的滚装装船方案。

在选择船舶时，需要考虑船舶的运载能力、抗风浪能力和结构强度等因素。

接下来，要制定细致的滚装装船方案，包括滚筒的位置和数量、绳索的安全系数、滚装速度和滚装顺序等。

在滚装装船的实施阶段，首先需要将散货船靠近码头。

然后，使用吊车等设备将风机塔筒从陆地上滚装至散货船上的滚筒上。

在滚装过程中，需注意保证塔筒与滚筒之间的充分润滑，以减小滚装时的摩擦力和阻力，确保顺利装船。

为了保证滚装过程的安全，需要有专业的人员进行指导和监督，并配备合适的保护设备，如缓冲垫和安全防护网等。

在结构物装船完成后，需要进行装船的固定和稳定工作，以确保散货船在航行过程中的稳定性。

可以使用绳索、钢丝绳和锚链等固定装置将结构物牢固地固定在船舶上，并通过合理的布置重物，使船舶的重心得到良好的分布，提高船舶的稳定性。

最后，在运输过程中需要密切关注天气和海况等变化，及时采取安全措施，确保运输过程的安全。

一旦出现紧急情况，应及时通知相关部门和人员，并采取适当的措施应对。

总之，海洋工程大型结构物滚装装船是一种有效的运输方式，它能够将大型结构物从陆地上安全、快速地转移到船舶上，并通过船舶将其运输至目的地。

船舶与海洋工程结构物强度课件船舶与海洋工程结构物强度是海洋工程领域中非常重要的课程，涉及到船舶和海洋工程结构物的设计、建造和运行过程中所需的强度学知识。

这门课程通常包括以下内容：1. 结构力学基础，介绍结构力学的基本原理，如受力分析、应力、应变、材料力学等，为后续学习提供基础。

2. 船舶结构强度，讲解船舶结构的设计原理、材料选择、受力分析等，包括船体、甲板、舱壁等部位的强度计算和评估。

3. 海洋工程结构物强度，涵盖海洋平台、海底管道、海洋风电等结构物的强度设计与评估，考虑海洋环境、载荷、材料等因素。

4. 疲劳与断裂力学，介绍材料疲劳与断裂的基本理论，以及在船舶与海洋工程结构中的应用和影响。

5. 结构可靠性与安全评估，讲解结构可靠性理论，以及如何对船舶和海洋工程结构进行安全评估和风险分析。

这门课程的学习对于从事船舶与海洋工程结构设计、工程管理、海洋资源开发等领域的工程师和研究人员来说至关重要。

学生通过学习这门课程可以掌握船舶与海洋工程结构物的强度设计与评估方法，提高工程实践能力，为相关领域的发展和创新做出贡献。

在课件设计方面，通常会包括理论讲解、案例分析、实例演练等多种教学手段，以帮助学生深入理解课程内容。

课件可能包括文字、图片、表格、动画等多种形式，以便更好地呈现和解释相关的知识点和案例。

同时，课件设计也应该注重与工程实际的结合，引入真实的工程案例和实践经验，帮助学生将理论知识应用到实际工程中去。

总的来说，船舶与海洋工程结构物强度课件应该全面系统地介绍相关的理论知识和实际应用，帮助学生掌握强度设计与评估的基本原理和方法，培养工程实践能力，促进相关领域的发展与创新。

海洋工程结构物的设计与施工技术海洋工程是指建设在海洋、沿海以及深海的物流、能源、交通、水利等综合利用的工程。

海洋工程结构物的设计与施工技术是海洋工程的重要组成部分。

本文将从海洋工程结构物的分类、设计与施工技术等方面进行介绍。

一、海洋工程结构物的分类海洋工程结构物包括以下几类：1. 海上及浅海平台2. 海上油轮3. 海上塔式风力发电设施4. 海上桥梁5. 海底隧道6. 海上天然气输送管道7. 海上石油输送管道二、海洋工程结构物的设计海洋工程结构物的设计要考虑到以下几方面的因素：1. 环境因素海洋环境复杂多变，设计时必须考虑海洋的气候、波浪、潮汐、风速等自然因素。

同时也要考虑海底的地质构造、海水的化学成份以及海洋生态环境等多个因素。

2. 结构强度海洋工程结构物在使用过程中要承受巨大的海浪、风力等各种力的作用，结构强度的设计十分重要。

3. 材料选择海洋结构物的材料选择要考虑到海洋环境的腐蚀、侵蚀等问题。

同时，由于海面氧气含量较低，钢材、混凝土等耐蚀性材料的选择也是至关重要的。

4. 渗透防水措施海洋结构物在使用过程中会受到海水渗透对结构的侵蚀，设计防水措施是重要的一环。

三、海洋工程结构物的施工技术海洋工程结构物施工的难度极大，施工环境极易受自然因素影响，而且要求施工质量极高。

1. 海上施工技术海洋结构物的海上施工技术是一项特殊的技术。

在现代化海上施工中，通过使用现代化工程船和钢结构起重机、水下焊接技术等现代化技术来提高施工效率和质量。

2. 海底施工技术海底施工技术又可分为两部分，一是地面施工，包括预制吊放、吊装和安装等工序。

另一部分是水下施工，包括沉管、钻孔、水下焊接、水下切割等工艺。

3. 安全施工安全施工是海洋工程的基础，要进行全面的考虑，明确所属岛屿之间的强制防瞬时强风伸缩式罩体、吹扫方式等技术安装方法，防范岩屑等重要问题。

四、海洋工程结构物的维护与检测海洋环境的复杂性使得海洋工程结构物受到了极大的威胁，特别是当极端海况遭受到攻击时，应及时进行维修和检查。

工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald9①作者简介：李鑫（1983—），男，本科，工程师，研究方向为船舶与海洋工程。

DOI:10.16660/ki.1674-098X.2010-5640-7492基于船舶与海洋工程的船体结构设计思路①李鑫（招商局重工（江苏）有限公司 江苏南通 226116）摘 要：船体结构设计作为船舶制造中的一个重要环节，其设计质量的高低不仅关系着整个船舶的建造质量，对于海洋工程的发展具有极其重要的现实意义。

传统理念下的船体结构设计主要以数据、描述结构以及外形尺寸作为主要参考依据，忽略了设计和数据信息的规范，十分不利于船体结构设计的修改。

在基于船舶与海洋工程的船体结构设计，如何设计出既完美又可以快速修改的船体结构图，是所有船体设计师始终追求的目标。

基于此，本文探讨基于船舶与海洋工程的船体结构设计思路，以供各位同仁参考与借鉴。

关键词：船舶与海洋工程 船体结构设计 理念与要求 形式 方法中图分类号：U662文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2021)01(b)-0009-03Hull Structure Design Based on Ship and Ocean EngineeringLI Xin(China Merchants Heavy Industry (Jiangsu) Co., Ltd., Nantong, Jiangsu Province, 226116 China)Abstract: As an important link in ship manufacturing, the design quality of hull structure design is not only related to the construction quality of the whole ship, but also has extremely important practical signif icance for the development of ocean engineering.The traditional hull structure design mainly takes data, description structure and outline size as the main reference basis, ignoring the specification of design and data information, which is not conducive to the modification of hull structure design.In the design of hull structure based on ship and ocean engineering, how to design the hull structure diagram which is both perfect and can be modified quickly is the goal that the hull designers always pursue.Based on this, this paper discusses the hull structure design ideas based on ships and ocean engineering for the reference of colleagues.Key Words: Ship and ocean engineering;Design of hull structure;Ideas and requirements;Form;Methods随着我国经济的不断发展，船舶行业也获得了新的发展机遇。

船舶与海洋结构物构造一、基本概念1. 下列船体结构中，属于主船体结构的有哪些？（ABD）A 底部结构B 甲板结构C 上层建筑结构D 舷侧结构2. 下列海洋平台中，属于移动式海洋平台的有哪些？（BCD）A 导管架平台B 自升式平台C 半潜式平台D 张力腿平台3. 下列结构中，直接参与船体总纵强度的结构有哪些？（ACD）A 甲板板B 强横梁C 纵骨D 纵桁4. 下列强度问题中，集装箱船需要校核或考察的有哪些？（ABCD）A 总纵强度B 横向强度C 扭转强度D 局部强度5. 为了保证船体的横向强度，设计中往往将横向结构构成一个封闭的横向框架。

下列结构中，构成横向框架的有哪些？（BCD）A 横舱壁B 横梁C 肋板D 肋骨6. 甲板矩形大开口的角隅，在外载荷的作用下，将产生应力集中。

下列工艺措施中，哪些可以一定程度地降低应力集中，实现对舱口角隅的加强？（ABCD）A 角隅采用圆弧形B 角隅采用椭圆形C 角隅采用抛物线形D 大开口长边沿船长方向7. 下列结构中，理论上不参与船体结构强度的有哪些？（CD）A 平板龙骨B 舭龙骨C 舷墙D 挡浪板8. 为了可以迅速排除甲板上的积水，露天甲板一般设置粱拱。

常用的粱拱形式有哪些？（BCD）A 水平式B 折线式C 直曲式D 曲线式9. 纵骨架式甲板，甲板板架由哪些结构构成？（ABCD）A 甲板板B 甲板纵骨C 横梁D 甲板纵桁10. 纵骨架式甲板，甲板骨架由哪些结构构成？（BCD）A 甲板板B 甲板纵骨C 横梁D 甲板纵桁11. 船体结构中，常用的骨材形式有哪些？（ACD）A 球扁钢B 扁钢C 角钢D T型材12. 常见的船艉形状有哪些？（ABD）A 椭圆型B 巡洋舰型C 破冰型D 方形13. 对于轻型上层建筑的设计，下述哪些做法是合理的或可行的？（ABCD）A 与主船体连接处进行加强B 采用铝合金设计C 采用横骨架式D 采用伸缩与滑动接头14. 对于纵骨架式船舶的船底结构设计，下述哪些做法是合理的或可行的？（AC）A 对于非水密肋板，一般肋板开切口，让纵骨通过B 对于水密肋板，纵骨可以切断，也可以贯通C 中纵桁腹板中间开圆形人孔，便于人员通过，并减轻重量D 纵桁一般不允许在船舯区域间断15. 船体结构设计的任务主要有哪些？（ABD）A 选择结构形式B 确定构件尺寸C 确定所用材料D 选择构件连接形式16. 集装箱船在结构上通常采用哪些加强措施？（BC）A 采用双层底和双层舷侧结构B 设置抗扭箱结构C 加强舱口端梁和甲板横梁D 甲板边板和舷顶列板加厚17. 舷侧结构主要受到哪些外载荷？（ABCD）A 总纵弯曲产生的弯矩和剪力B 舷外水压力C 由底部及甲板传递来的压缩力D 波浪砰击、爆炸冲击等载荷18. 关于上层建筑的论述，哪些是正确的？（ABCD）A 上层建筑是指上甲板以上的各种围蔽建筑物；B 上层建筑有船楼和甲板室两种形式；C 船楼一般指侧壁与船体的两舷外板相连的上层建筑；D 甲板室是指宽度较该处的船宽小，其侧壁位于舷内甲板上的围蔽建筑物。

一、问答题（20分，每题5分）1、海洋工程主要技术指哪两类？各举3例。

答：第一类：资源开发技术。

主要包括：深海矿物勘探、开采、储运技术；海底石油、天然气钻探、开采、储运技术；海水资源与能源利用技术，包括淡化、提炼、潮汐、波力、温差等；海洋生物养殖、捕捞技术；海底地形地貌的研究等。

第二类：装备设施技术。

主要包括：海洋探测装备技术，包括海洋各种科学数据的采集、结果分析，各种海况下的救助、潜水技术；海洋建设技术，包括港口、海洋平台、海岸及海底建筑；海洋运载器工程技术，包括水面(各种船舶)、半潜(半潜平台)、潜水(潜器)、水下(水下工作站、采油装置、军用设施等)设备技术等。

标准：答出斜体字的每项1分，共2分；其余举一例1分，最多3分。

2、目前常用的海洋平台有哪几种（分类及名称）？答：移动式平台：坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台、张力腿式平台、牵索塔式平台；固定式平台：混凝土重力式平台、钢质导管架式平台标准：答出斜体字每项1分；细节项缺一项扣0.5分，最多扣3分。

3、什么是移动式平台？什么是固定式平台？各包括什么具体平台？答：移动式平台是一种装备有钻井设备，并能从一个井位移到另一个井位的平台，它可用于海上石油的钻探和生产。

移动式平台包括坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台、张力腿式平台、牵索塔式平台；固定式平台一般是平台固定一处不能整体移动。

固定式平台包括混凝土重力式平台、钢质导管架式平台。

标准：答出斜体字每项1分；细节项缺一项扣0.5分，最多扣3分。

4、什么是船体的总纵弯曲？什么是船体的总纵强度？答：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，总纵弯曲由静水总纵弯曲和波浪总纵弯曲两部分叠加而成。

船体抵抗总纵弯曲变形和破坏的能力称为船体的总纵强度。

标准：答出斜体字每项1分；细节项缺一项扣0.5分。

5、什么是船体的中拱弯曲与中垂弯曲？答：在波浪状况下，船体内产生的弯矩会较静水中为大。

船舶与海洋工程结构分析摘要：船舶作为一种古老的交通方式，从人类开始活动的那一刻起，就存在着最原始的船只——独木舟。

当时人们利用船身上的木支架来载运货物和人员。

随着人类文明的不断发展，逐步演变成木板船、帆船，最终发展成可以在海洋中航行的大型风帆船。

由于当时技术条件限制，只能使用木制船壳和帆布作甲板，而不能直接制造出具有足够强度与刚度的船体结构来，因此就需要依靠人工造船业来生产。

尽管木材造船技术已有数千年的历史，但其本质并未发生变化。

因为，从古代起，人们就知道利用天然材制造船桨和舵等机械装置。

木制船只的制造是基于工匠们的丰富经验，这些经验一代代传承下来，但并未形成完整的理论体系。

关键词：船舶；海洋工程；结构设计；分析研究引言随着航运业的飞速增长，船舶的数量也在持续上升，这导致事故发生的几率显著上升。

目前，我国在船舶与海洋工程结构的极限强度研究上仍显不足，特别是极限强度，这是限制船舶海洋工程进一步发展的关键因素，因此需要相关领域的专家进行深入研究。

在船舶的开发和研制阶段，操作人员需要对其结构进行准确和有效的评估，并选用高强度的建筑材料，以确保海洋工程项目的安全性。

1船舶与海洋工程结构分析的意义安全性评估：进行深入的分析是非常有益的。

这些评估是以船体为基础进行的。

通过对船舶结构的强度、稳定性、抗风浪能力，以及海洋工程结构的承载能力和抗地震能力的研究，可以确保它们在各种环境条件下的安全运行。

结构设计的优化：通过对船舶和海洋工程结构的深入分析，可以更好地理解它们的受力特性和潜在问题，从而为未来的结构设计提供有力的指导。

通过对结构行为和负荷响应的深入洞察，能够对该结构进行进一步的优化，从而增强其功能、减少材料的成本，并确保满足设计的要求。

节能与环保：分析船舶和海洋工程的结构与节能环保有着紧密的联系。

船舶是一个复杂系统，其内部包含了很多不同类型的部件，这些部件之间相互关联、相互作用，形成完整的动力系统。

通过对结构进行合理的设计，不仅可以降低阻力和能量消耗，还能提升船舶的燃油效率以及海洋工程设施的运行效率。

船舶构造原理船舶是人类在海洋上航行的重要工具，其构造原理对船舶的安全性和性能有着至关重要的影响。

船舶的构造原理包括船体结构、船体形状、船舶稳性等多个方面，下面将对这些方面进行详细介绍。

船体结构是船舶的基础，它决定了船舶的强度和稳定性。

船体结构通常由船体底部、船体侧壁、船体甲板和船体内部构件组成。

船体底部承受着船舶的重量和浮力，必须具有足够的强度和刚度，以确保船体不会受到外部力量的破坏。

船体侧壁和船体甲板则起着围护和封闭作用，保护船舶内部设备和货物不受外部环境的影响。

船体形状对船舶的水动力性能有着重要影响。

船体形状通常分为几何形状和流体动力学形状两个方面。

几何形状包括船舶的长度、宽度、高度等几何参数，这些参数影响着船舶的稳定性和载重能力。

流体动力学形状则包括船体的光线型、船体横截面型等形状参数，这些参数影响着船舶的阻力和速度性能。

船舶稳性是船舶的重要性能指标，是指船舶在受到外部力矩作用时能够恢复平衡的能力。

船舶稳性可分为静稳性和动稳性两个方面。

静稳性是指船舶在静止状态下的平衡性能，主要包括艏倾稳性、横倾稳性和纵倾稳性等。

动稳性是指船舶在航行过程中的平衡性能，主要包括自由摇荡稳性、航向稳性和纵摇稳性等。

船舶的构造原理不仅影响着船舶的性能，还直接关系到船舶的安全性。

合理的船体结构、优秀的船体形状和良好的船舶稳性是确保船舶安全航行的关键。

因此，在设计船舶时，必须充分考虑船舶的构造原理，确保船舶具有良好的强度、稳定性和水动力性能，以提高船舶的安全性和经济性。

总的来说，船舶构造原理是船舶设计和建造的基础，它直接影响着船舶的性能和安全性。

只有充分理解船舶构造原理，才能设计出安全、稳定、高效的船舶，为人类的海上活动提供更好的保障。

希望通过不断的研究和实践，船舶构造技术能够不断进步，为海洋事业的发展做出更大的贡献。

大连理工大学智慧树知到“船舶与海洋工程”《船舶与海洋结构物结构强度》网课测试题答案（图片大小可自由调整）第1卷一.综合考核(共10题)1.静置在波浪上的船体载荷曲线有两条性质，分别是：沿着船长分布的整个载荷曲线与轴线之间所包含的面积之和为0;上述面积对轴上任意一点的静力矩之和为零。

()A.错误B.正确2.普通船体的扭转可用薄壁闭断面杆件的扭转理论来处理。

()A.错误B.正确3.为了在结构中确定弹性变形引起的总体应力。

通常可以把平台理想化为空间钢架模型。

它具有六个自由度的梁单元组成。

()A.错误B.正确4.桩腿除了受到风、浪、流等的环境载荷、自身的重量和浮力外还受到()。

A.船体对桩腿的作用力矩B.船体对桩腿的水平剪力C.船体对桩腿的轴向力D.桩腿底部的垂直反力与水平反力5.可用围长法绘制空载重量曲线。

()A.错误B.正确6.混凝土重力式平台属于()。

A.移动式平台B.自升式平台C.固定式平台D.坐底式平台7.应力集中处的最大应力与所选定的平均应力(基准应力)之比值，称为应力集中系数。

()A.错误B.正确8.载荷曲线值为正值的时候，画在纵轴的下方。

()A.错误B.正确9.船体是复杂的结构物，在考虑它的扭转强度和刚性时，可以把它作为一个巨大的薄壁断面构件来处理。

()A.错误B.正确10.船体剖面的最大剪力一般出现在()。

A.船首船尾B.船中C.距首尾端约四分之一船长附近D.距首尾端约八分之一船长附近第1卷参考答案一.综合考核1.参考答案：B2.参考答案：B3.参考答案：B4.参考答案：ABCD5.参考答案：B6.参考答案：C7.参考答案：B8.参考答案：A9.参考答案：B10.参考答案：C。