船体强度和结构设计

船体强度和结构设计
船体强度和结构设计是船舶设计中最重要的部分之一。

船体强度和结构设计的目的是确保船舶在航行中能够承受各种外部力量和内部压力，保证船舶的安全性和可靠性。

船体强度设计主要包括船体的强度计算和结构设计。

船体的强度计算是指通过计算船体的各个部位的受力情况，确定船体的强度要求。

船体的结构设计是指根据船体的强度要求，设计船体的结构形式和材料，以满足船体的强度要求。

船体强度设计的主要考虑因素包括船舶的航行条件、船舶的载重量、船舶的航速、船舶的航线、船舶的使用寿命等。

在设计船体强度时，需要考虑船舶在不同的航行条件下的受力情况，如波浪、风力、水流等。

同时，还需要考虑船舶的载重量和航速，以确定船体的强度要求。

此外，船舶的航线和使用寿命也是船体强度设计的重要考虑因素。

船体结构设计的主要考虑因素包括船体的结构形式、材料和连接方式。

船体的结构形式包括船体的外形和内部结构，如船体的船首、船尾、船体侧壁、船底等。

船体的材料包括船体的钢材、铝合金、复合材料等。

船体的连接方式包括焊接、螺栓连接等。

船体强度和结构设计的重要性不言而喻。

只有通过科学的设计和计算，才能确保船舶在航行中的安全性和可靠性。

因此，在船舶设计
中，船体强度和结构设计是必不可少的一部分。

《船体强度与结构设计》课程标准课程名称：船体强度与结构设计课程标准适用专业：船舶工程技术专业1.课程的性质船体强度与结构设计是船舶工程技术专业的一门专业课程，也是学生基本职业岗位专业能力的拓展课程。

其功能与教学目的是使学生对船体强度计算及船体结构设计有深的认识与理解，使学生具备参与船舶设计的专业技能，它要以高等数学、机械工程基础、船体识图与制图、船舶性能计算、船舶总体设计等课程的学习为基础。

2.课程的设计思路1、本课程是以“船舶工程技术专业工作任务与职业能力分析表”中的“船舶质量管理及生产组织、现场管理”工作项目设置的。

其总体设计思路是，根据对船舶工程技术专业所对应的岗位群进行任务和职业能力分析，以船舶设计工作过程所需要的岗位职业能力为依据，以船舶结构设计实际工作过程为导向，以船体强度计算与结构设计的专业知识学习领域工作任务为课程主线进行课程设计。

教学内容以应用为目标、以能力为中心来设计。

根据学生的认知规律与技能特点，打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为以工作任务为中心组织课程内容，采用典型案例来展现教学内容，通过学习领域、知识点、技能点典型案例分析与讲解等工作项目来组织教学，让学生在完成具体项目过程中学会完成相应工作任务，并构建相关理论知识，发展职业能力。

课程内容设计则突出对学生职业能力的训练，理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行，同时又充分考虑了高等职业教育对理论知识学习的需要，坚持以能力为中心、以学生为主体的原则来设计课堂教学，将能力培养贯穿于课程教学之中。

课程建设坚持以专业知识学习领域工作任务为主线，坚持实践为重、理论够用的原则；课程教学中首先坚持理论来自于实践的原则，教学实例来自工程实践，实例项目设计以实际的船体强度计算与结构设计任务为载体来进行，以增强知识点的实践性，激发学生的学习兴趣。

教学过程中充分开发学习资源，给学生提供丰富的实践机会。

教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式，通过理论与实践相结合，重点评价学生的职业能力。

目录1.概述 (4)2.基本资料 (5)2.1 主要尺寸 (5)2.2 主尺度比 (5)3.船体主要构件尺寸计算 (6)3.1 外板及内底板 (6)3.1.1船中部船底板厚度 (6)3.1.2 平板龙骨 (7)3.1.3 舭列板 (7)3.1.4 舷侧外板 (7)3.1.5 内舷板（纵舱壁） (7)3.1.6 首尾封板 (8)3.1.7 内底板 (8)3.1.8 局部加强 (9)3.2 甲板 (9)3.2.1 强力甲板 (9)3.2.2 非强力甲板 (11)3.3 单底骨架 (11)3.3.1 艉 (11)3.3.2 机舱实肋板 (12)3.3.3船底纵骨 (12)3.3.4 艏 (13)3.3.5船底纵骨 (14)3.4 双底骨架（货舱区域） (15)3.4.1 实肋板 (15)3.4.2 水密实肋板 (15)3.4.3 中桁材 (16)3.4.4 旁桁材 (16)3.4.5 内底纵骨 (16)3.4.6 船底纵骨 (16)3.4.7 肘板 (17)3.5 舷侧骨架 (18)3.5.1 舷侧肋骨(货舱内、外舷) (18)3.5.2 船艏结构 (19)3.5.3 船艉结构 (20)3.5.4 舱底纵骨 (21)3.5.5 舱底实肋板 (21)3.5.6 舭肘板 (22)3.5.7 梁肘板 (22)3.6 甲板骨架 (22)3.6.1甲板横梁 (22)3.6.2 甲板纵桁 (23)3.6.3 强横梁 (25)3.6.4舱口端横梁 (25)3.6.5甲板纵骨 (26)3.7 支柱 (26)3.7.1 支柱负荷的确定 (26)3.7.2 全部选用管型支柱 (27)3.8 舱壁 (28)3.8.1 水密舱壁 (28)3.8.2 水平桁 (30)3.8.3 非水密舱壁 (31)3.9 艏艉结构及艉轴架 (31)3.9.1 首柱 (31)3.9.2 首尖舱骨架 (31)3.9.3 尾柱 (32)3.9.4 尾轴架 (32)3.10 主机基座、轴隧及机舱骨架 (33)3.10.1 主机基座 (33)3.10.2 轴隧 (33)3.10.3 机舱骨架 (34)3.11 舱口 (34)3.11.2 舱口活动横梁 (35)3.12 上层建筑及甲板室 (36)3.12.1 上层建筑 (36)3.12.2 围壁扶强材 (36)3.12.3 压筋板 (37)3.12.4 机舱棚、货舱棚 (37)3.13 舷墙、栏杆及护舷材 (37)3.13.1 一般要求 (37)3.13.2 舷墙 (38)3.13.3 栏杆 (38)3.13.4 护舷材 (38)4.思考题 (38)1.概述本船主要要素为：总长106.40m，水线长105.50m，垂线间长105.00m，型17.60m，型深7.40m，设计吃水6.20m，主机功率2×700KW，主要运输件杂货或集装箱，航行于长江A、B级航区。

船体强度与结构设计船体强度与结构设计1. 船体梁抵抗总纵弯曲的能⼒，成为总纵强度（简称纵强度）。

2. 重量的分类：（1）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。

（2）按分布情况分○1总体性重量，即沿船体梁全场分布的重量，通常包括：主体结构、油漆、索具等各项重量，对于内河⼤型客船，还包括：纵通的上层建筑及旅客等各项重量。

○2局部性重量：即沿船长某⼀区段分布的重量，通常包括：货物、燃油、淡⽔、粮⾷、机电设备、舾装设备等各项重量。

3.重量分布原则：对于各项重量按近似的和理想化的分布规律处理时，必须遵循静⼒等效原则1）保持重量的⼤⼩不变，这就是说要使近似分布曲线所围的⾯积等于该项实际重量2）保持重量重⼼的纵坐标不变，即要使近似分布曲线所围的⾯积⾏⼼纵坐标与该项重量的重⼼纵坐标相等3）近似分布的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.描述浮⼒沿船长分布状况的曲线称为浮⼒曲线。

4.计算状态：通常是指，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,⼀般包括满载、压装、空载等和按装载⽅案可能出现的最不利以及其它正常营运时可能出现的更为不利的装载状态。

4.静波浪弯矩与船型、波浪要素以及船舶与波浪的相对位置有关，波浪要素包括波形、波长和波⾼，⽬前得到最⼴泛应⽤的坦⾕波理论，根据这⼀理论，⼆维波的剖⾯是坦⾕曲线形状。

坦⾕波曲线形状的特点是：波峰陡峭，波⾕平坦，波浪轴线上下的剖⾯积不相等，故谓坦⾕波。

4.传统的标准计算⽅法：（1）将船舶置于波浪上，即假想船舶以波速在波浪的船舶⽅向上航⾏，船舶与波浪处于相对静⽌状态。

（2）以⼆维坦⾕波作为标准波形，计算波长等于船长（内河船舶斜置于⼀个波长上），计算波⾼按有关规范或强度标准选取。

（3）取波峰位于船中及波⾕位于船中两种状态分别进⾏计算。

船体强度与结构设计复习材料绪论1。

船体强度：是研究船体结构安全性的科学.2。

结构设计的基本任务：选择合适的结构材料和结构型式，决定全部构建的尺寸和连接方式,在保证具有充足的强度和安全性等要求下，使结构具有最佳的技术经济性能.3。

全船设计过程:分为初步设计、详细设计、生产设计三个阶段。

4.结构设计应考虑的方面：①安全性;②营运适合性;③船舶的整体配合性；④耐久性；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，一个结构或一个构件已失去了它应起的各种作用中任何一种作用的状态.第一章引起船体梁总纵弯曲的外力计算1.船体梁：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。

2.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。

3.总纵强度：船体梁抵抗总纵弯曲的能力。

4.引起船体梁总纵弯曲的主要外力：重力与浮力。

5.船体梁所受到的剪力和弯矩的计算步骤：①计算重量分布曲线平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计算静波浪剪力及弯矩：⑥计算总纵剪力及弯矩：④+⑤。

6.重量的分类：①按变动情况来分：不变重量（空船重量)、变动重量(装载重量）；②按分布情况来分：总体性重量（沿船体梁全场分布）、局部性重量(沿船长某一区段分布)。

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.9.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.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载荷在船中前后大致相等，故剪力曲线大致是反对成的，零点靠近船中，在首尾端约船长的1/4处具有最大正、负值;③两端的剪力为零，弯矩曲线在两端的斜率为零(与坐标轴相切）。