海洋工程结构复习
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海洋工程结构题库一、问答题(20分,每题5分)(30题)1、海洋工程主要技术指哪两类?各举3例。
(P12、目前常用的海洋平台有哪几种(分类及名称)?(P23、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?其适宜水深各是多少?(P2——114、什么是船体的总纵弯曲?什么是船体的总纵强度?(P125、什么是船体的中拱弯曲与中垂弯曲?(P136、保证船体横向强度的主要结构有哪些?哪些强度属船体总强度范畴?(P14、P157、船体结构有几种骨架形式?从强度考虑,纵、横骨架有何优点?(P218、什么是船体的板架结构?船体有哪四种主要的板架结构?(P22——249、举例说明作用于底部结构的主要外力有哪些?(P2810、举例说明作用于舷侧结构的主要外力有哪些?(P4011、举例说明作用于甲板结构的外力有哪几种?(P4912、有哪几种甲板梁拱形式?什么叫甲板的脊弧?什么叫甲板的弦弧?(P4913、考虑按用途及结构形式分类说明常用的几种舱壁形式(P5314、平面舱壁的舱壁骨架名称如何?作用如何?(P5515、常用的船首侧面形状有哪几种?(P6316、常用的船尾侧面形状有哪几种?(P6517、本课程介绍了哪七种船舶上的特殊结构?(P73—9118、各举一例说明细实线、粗实线、细虚线和轨道线在船体制图中表示何种构件?(P9219、主要有哪四类船体图样?(PP120、列举四种船体结构图样的名称。
(PP121、说明中横剖面图所表达的主要内容。
(PP11122、说明中纵剖面图所表达的主要内容。
(PP12023、自升式平台有哪五种工作状态?有哪三部分组成?(P93—9424、自升式平台有哪三种桩脚端部结构?常用的升降装置有哪两种?(P103---10425、简述立柱稳定式平台主要有哪几部分结构组成?(P109 其立柱一般有哪四种常见的结构形式?(P114图4—11,26、导管架平台有哪三个主要组成部分?其有哪两种甲板结构形式?(P12527、写出四种导管架构架形式的名称(P134—135 并写出导管架平台有哪四种常用的桩基形式?(P138—13928、潜器的外形分为哪三种形状?潜器的结构形式有哪三种?简单表述每种形式的特征。
江苏省考研船舶与海洋工程复习资料船舶结构与船舶动力学重要理论解析江苏省考研船舶与海洋工程复习资料-船舶结构与船舶动力学重要理论解析船舶结构与船舶动力学是船舶与海洋工程专业考研中的重要部分,本文将对船舶结构与船舶动力学的相关理论进行解析和探讨。
一、船舶结构理论解析船舶结构理论是研究船舶强度、刚度、稳定性以及抗载力等方面的基础理论。
在船舶设计、建造和维修中,船舶结构理论起着至关重要的作用。
1. 船舶强度理论船舶强度理论主要涉及船体的静态强度和动态强度。
静态强度包括船体的刚度、承载力和纵横剪切力计算等;动态强度涉及船体在波浪中的受力分析以及船体在复杂环境下的应力分布和变形计算。
2. 船舶稳定性理论船舶稳定性理论研究船舶的偏航稳定性、纵倾稳定性和横倾稳定性等方面。
其中,偏航稳定性是指船舶在风浪作用下保持航向的能力;纵倾稳定性是指船舶在前后倾斜时能够迅速恢复平稳的能力;横倾稳定性是指船舶在横向倾斜时保持平稳的能力。
3. 船舶结构设计原理船舶结构设计原理包括船体的材料选择、结构设计和受力分析等方面。
在船舶设计过程中,需要充分考虑船舶的使用要求、航行条件、载重要求等,从而确定合适的结构设计方案。
二、船舶动力学理论解析船舶动力学理论是研究船舶的运动规律和推进系统的动力学特性的基础理论。
船舶动力学理论可以帮助我们理解船舶在不同条件下的运动行为以及推进系统的性能。
1. 船舶运动学理论船舶运动学理论主要涉及船舶的位置、速度、加速度和姿态等方面。
通过对船舶的运动学状态进行研究,可以进一步分析船舶受力和运动行为。
2. 船舶推进系统理论船舶推进系统理论研究船舶的推进性能和效率。
船舶推进系统包括主机、螺旋桨、舵机等,通过对推进系统的研究,可以优化船舶的推进性能,提高船舶的经济性和航行能力。
3. 船舶操纵性理论船舶操纵性理论是研究船舶操纵性能和操纵系统的理论。
船舶操纵性能包括船舶的转弯半径、横向推力和纵向推力等。
通过对船舶操纵性能的研究,可以提高船舶的操纵能力和安全性。
天津市考研船舶与海洋工程复习资料船舶结构设计基本原理天津市考研船舶与海洋工程复习资料-船舶结构设计基本原理船舶结构设计是船舶与海洋工程专业的重要课程之一,它涉及到船体的强度和刚度设计,以及在不同海洋环境下船体的稳定性问题。
本文将介绍船舶结构设计的基本原理,帮助考研学子复习总结相关知识。
1. 船舶结构设计的基本概念船舶结构设计是指根据船舶使用要求和海洋环境条件,采用设计方法和理论,对船体的结构强度、刚度、稳定性等进行计算和优化设计的过程。
船舶结构设计主要包括船体总体设计、结构布局设计、结构图纸设计等。
2. 船体结构的分类根据船体结构的功能和受力特点,船体结构可以分为主要结构和次要结构。
主要结构主要包括甲板、船舱、船体、船头等;次要结构主要包括扶梯、防波堤、甲板上的吊架等。
船舶的结构设计需要兼顾两者的强度和刚度要求。
3. 船舶结构设计的重要原则船舶结构设计的过程中,需要遵循以下原则:- 强度原则:船体的主要结构要能承受静载荷和动载荷的作用,保证船舶安全运行;- 刚度原则:船体要具有足够的刚度,以保证船体稳定性和航行性能;- 经济性原则:在满足强度和刚度要求的前提下,尽可能降低船舶的自重,提高运载能力;- 施工可行性原则:结构设计要考虑施工的可行性,保证结构的精度和质量。
4. 船舶结构设计的计算方法船舶结构设计的计算方法主要包括强度计算和刚度计算。
强度计算主要采用有限元法、弹性平衡法等;刚度计算主要采用统计方法、规范计算等。
在计算过程中,还需要考虑船舶的动态特性和耐航性要求。
5. 船舶结构设计的优化方法为了提高船舶的运载能力和航行性能,在结构设计中常常需要进行优化。
船舶结构的优化可以通过调整结构尺寸、改变结构形式、调整材料等方法来实现。
优化的目标通常是在满足强度和刚度要求的前提下,尽量减小船舶的自重,提高运载能力。
6. 船舶结构设计的发展趋势随着船舶和海洋工程的发展,船舶结构设计也在不断演变和改进。
未来的船舶结构设计将更加注重先进的设计理念和技术手段的应用,如计算机辅助设计、虚拟设计等。
海洋工程知识点海洋工程是一门综合性学科,涵盖了海洋工程力学、海洋建筑、海洋资源开发利用等多个领域。
在海洋工程领域,有许多重要的知识点需要掌握,下面将对海洋工程的知识点进行详细介绍。
1. 海洋环境海洋环境是海洋工程设计和建设的基础,包括海洋水文学、海洋气象学、海洋地质学等内容。
海洋环境的研究对海洋工程具有重要的指导意义,只有充分了解海洋环境的特点和变化规律,才能有效地进行海洋工程的设计和施工。
海洋环境知识是海洋工程师必须要掌握的基础知识。
2. 海洋结构海洋结构是指在海洋中建造的各种工程结构,包括海洋平台、海底管道、海洋桥梁等。
海洋结构的设计和建设需要考虑海洋环境的特点,具有很高的复杂性和挑战性。
海洋结构的知识是海洋工程师必须要深入了解的内容。
3. 海洋资源开发利用海洋资源包括石油、天然气、矿产、生物等多种类型,海洋资源开发利用是海洋工程的重要方向之一。
海洋资源开发利用涉及到采矿、海底钻探、海洋养殖等技术,对于促进海洋经济发展具有重要意义。
海洋资源开发利用的知识是海洋工程师需要了解的重要内容。
4. 海洋工程技术海洋工程技术是指在海洋环境中进行工程设计和施工的技术手段,包括海洋测量、海洋工程材料、海洋工程机械等内容。
海洋工程技术的发展对于提高海洋工程的设计水平和施工效率具有重要意义,海洋工程技术是海洋工程师必须要熟练掌握的技能。
5. 海洋工程安全海洋工程安全是指在海洋工程设计和施工过程中保障人员和设备安全的工作。
海洋工程安全包括环境保护、人身安全、设备安全等方面,是海洋工程人员必须要高度重视的问题。
海洋工程安全的知识是海洋工程师必须要具备的核心素养。
总结:海洋工程是一门综合性学科,涵盖了多个方面的知识点。
海洋工程人员需要深入了解海洋环境、海洋结构、海洋资源开发利用、海洋工程技术和海洋工程安全等内容,才能够胜任复杂的海洋工程设计和施工工作。
只有不断学习和提高自身素质,海洋工程人员才能在海洋工程领域取得更大的成就。
船舶与海洋工程复习题
船舶与海洋工程是一个颇具挑战性且广泛的领域,它涵盖了航海技术、船舶设计与建造、海洋资源开发等多个方面。
在这篇文章中,我们将回顾并复习一些与船舶与海洋工程相关的知识点。
请您仔细阅读以下问题并解答。
1. 航海术是船舶与海洋工程中的核心内容之一,请问航海术的主要任务是什么?
2. 船舶的设计与建造是船舶与海洋工程领域的一项重要工作,请列举并简要说明一下船舶设计的几个关键步骤。
3. 在船舶与海洋工程中,我们经常会听到“船级社”这个概念,请问船级社的主要职责是什么?
4. 船舶机械技术是船舶与海洋工程中的重要组成部分,请简要介绍一下船舶的动力装置。
5. 海洋资源开发是船舶与海洋工程领域中的一个关键方向,请问海洋资源开发的主要内容有哪些?
6. 在海洋工程中,深海油气开发是一项技术难度极高的工作,请简要描述一下深海油气开发的主要挑战和应对方法。
7. 船舶与海洋工程领域的可持续发展是当前的研究热点,请列举并简要说明一下实现船舶与海洋工程可持续发展的几个关键措施。
8. 航海事故是船舶与海洋工程领域中的一个重要问题,请问导致航海事故的主要原因有哪些?并列举一些预防航海事故的措施。
以上问题是对船舶与海洋工程的复习,希望您能通过解答来检验一下自己的学习成果。
祝您取得优秀的成绩!。
2021年天津大学船舶与海洋工程结构力学考研真题,复习经验,考研重育明教育,创始于2021年,由北京大学、中国人民大学、中央财经大学、北京外国语大学的教授投资创办,并有北京大学、武汉大学、中国人民大学、北京师范大学、复旦大学、中央财经大学、等知名高校的博士和硕士加盟,是一个最具权威的全国范围内的考研考博辅导机构。
2021年天津大学考研指导育明教育,创始于2021年,由北京大学、中国人民大学、中央财经大学、北京外国语大学的教授投资创办,并有北京大学、武汉大学、中国人民大学、北京师范大学复旦大学、中央财经大学、等知名高校的博士和硕士加盟,是一个最具权威的全国范围内的考研考博辅导机构。
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船舶与海洋工程结构力学一、考试的总体要求本试卷主要考查考生对结构力学和结构动力学的基本概念、基本原理及基本解题方法的掌握情况、掌握的水平,通过试题的求解考察学生运用所学知识解决问题的能力。
二、考试的内容及比例本试卷分成:船舶工程类及海洋工程类试题。
船舶工程类考试内容及比例:船舶结构力学占整个内容的70%,结构动力学占整个内容的30%;1.结构力学考试内容:(1)力法、位移法求解超静定结构的基本原理以及相应的基本概念;运用以上两种方法求解船舶中常见结构在外力作用下的位移及内力分布、绘制弯矩图剪力图;正确理解弹性支座及弹性固定端的物理含义,求解相应的弹性系数;正确理解超静定结构内力分布的特点、梁的复杂弯曲问题,并进行定性分析。
(2)开、闭口薄壁杆件断面自由扭转、非自由扭转的基本概念,求解开、闭口薄壁杆件断面自由扭转应力分布及转动惯性矩。
(3)能量法求解单跨梁弯曲问题的基本原理及方法,根据梁的约束条件及外力状况选择基函数、写出应变能及力函数。
(4)板平面问题及板平面问题有限元求解的基本概念,不要求计算。
(5)板弯曲问题以及板梁组合结构的弯曲问题基本概念。
(6)船舶杆系结构稳定性、板后屈曲性能的基本概念,能够进行定性分析,不要求具体求解。
天津市考研船舶与海洋工程复习资料船舶结构与船舶动力学知识点梳理船舶结构与船舶动力学是天津市考研船舶与海洋工程专业中的重要知识领域,下面将对相关知识点进行梳理和总结,帮助考生更好地复习和准备考试。
一、船舶结构知识点梳理1. 船体结构船体结构是船舶的骨架,包括船体形状、船体布置、船体材料等方面。
在考研中,需要了解不同船型的特点和设计原则,如平底船、单体船、双体船等。
此外,还需掌握船体结构的强度计算方法、船体防腐、船体修理等相关知识。
2. 船舶钢材船舶结构中广泛使用的材料之一是钢材,考生需了解常用钢材的分类、牌号说明、强度性能等。
同时,还需要掌握钢材的防腐方式和相关术语,如防锈、喷砂、涂装等。
3. 船舶连接件船舶结构中的连接件对船体强度和稳定性有重要影响,考生应该熟悉各种连接件的类型、规格和使用要求,如螺栓、钉、焊接接头等。
4. 船舶设计原则船舶结构设计需要遵循一定的原则和标准,考生需了解常见的船舶设计准则和相关规范,如船舶结构设计规范、船舶建造法规等。
二、船舶动力学知识点梳理1. 船舶运动学船舶运动学是研究船舶在水中运动规律的学科,包括航行速度、航向变化、姿态变化等。
考生需要了解船舶运动学的基本概念和运动方程,以及在船舶设计和控制中的应用。
2. 船舶阻力船舶在水中航行会受到各种阻力的影响,考生需要了解船舶阻力的分类、计算方法和影响因素。
此外,还需熟悉减阻技术,如船体形状优化、润滑剂应用等。
3. 船舶推进系统船舶推进系统是船舶动力学中的重要部分,包括主机系统、推进器系统和传动系统等。
考生需了解不同类型的主机和推进器,以及其工作原理和特点。
4. 船舶操纵性能船舶操纵性能是船舶动力学中的关键指标,涉及到舵效率、操纵装置和操纵性能评价等方面。
考生需要了解不同船型的操纵性能特点和评价方法。
5. 船舶动力系统船舶动力系统包括主机系统、辅助机械和电气设备等,考生需了解不同类型的主机和辅助机械的工作原理、性能参数和调整方法。
一、填空题(共10小题,每空2分,20分)1. 移动式平台。
2. 锚泊式。
3. 总纵强度。
4. 0.4。
5. 纵骨架式。
6. 中底桁。
7. 普通肋骨与强肋骨交替布置并设置舷侧纵桁。
8. 槽型舱壁。
9. PD2.10. 船楼。
二、判断题(共10小题, 每题2分, 20分)1~5√√ⅹⅹⅹ;6~10ⅹ√ⅹ√√。
三、名称解释(共4小题, 每小题5分, 20分)1、船体抵抗总纵弯曲变形和破坏的能力。
2、当波峰在船中时,会使船体中部向上弯曲。
3、两座邻近海海洋工程结构的桥。
4、甲板横向的拱度。
四、简答题(共2小题, 每题10分, 20分)1、(10分)舭龙骨作用:减少船舶在波浪中航行时产生摇摆。
(4分)长度:0.3L~0.5L。
(3分)宽度:0.03B~0.05B (3分)2、(10分)长度大于船长15%及大于本身高度6倍,或支持在主船体的三个或三个以上主横舱壁(6分),并参与船体总纵弯曲的上层建筑(4分)。
五、分析题(共1小题,20分)答:1)外板的分布:平板龙骨、船底板、舭列板、舷侧外板、舷顶列板。
(5分)2)外板厚度:①外板厚度沿船长方向变化:在船中0.4L区域内的外板厚度最大(2分),离首尾端0.075L区域内外板最薄,两者之间区域由中部逐渐向两端过渡(3分)。
平板龙骨的宽度和厚度从首至尾保持不变(2分)。
②外板厚度沿肋骨围长变化:平板龙骨和舷顶列板较其他外板要厚,平板龙骨较其他外板都厚些(4分)。
船中0.4L区域内,舷顶列板的厚度应不小于甲板边板厚度的4/5,且不小于相邻舷侧外板(4分)。
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重庆市考研船舶与海洋工程复习资料船舶结构力学重难点梳理船舶结构力学是船舶与海洋工程领域中的一门重要课程,它研究船舶结构的受力、变形和破坏等问题。
对于考研学子来说,船舶结构力学是一个重要的复习科目。
本文将梳理重庆市考研船舶与海洋工程复习资料中船舶结构力学的重难点,帮助考生更好地备考。
一、船体受力分析船体受力分析是船舶结构力学的基础,也是考研中经常涉及的一个重点。
在船体受力分析中,需要了解船体的静力特性和动力特性,以及船体在浮动状态下所承受的静荷载和动荷载。
在备考过程中,可以结合相关习题进行练习,提高对船体受力分析的理解。
二、寿命分析与结构设计船舶的寿命分析与结构设计是船舶结构力学的重点和难点之一。
它涉及船舶结构的疲劳分析、强度计算和结构优化设计等内容。
在备考过程中,可以通过学习相关理论知识,掌握船舶结构的疲劳损伤机理和疲劳寿命计算方法,以及结构的强度计算和结构的疲劳寿命提高方法。
三、塑性力学与结构失稳塑性力学与结构失稳是船舶结构力学的另一个重要内容。
它研究船舶结构在超过弹性限度时的变形和破坏行为。
在备考中,可以通过学习相关理论和分析方法,了解船舶结构在受到大荷载作用时的塑性变形和失稳现象,并能够进行相应的分析和计算。
四、船舶振动与噪声分析船舶振动与噪声是船舶结构力学的另一个重要内容,也是船舶与海洋工程中的一个热点问题。
它涉及船舶的结构振动分析、噪声控制和船体的舒适性设计等方面。
在备考过程中,可以通过学习相关理论和分析方法,理解船舶的振动特性和噪声产生机理,以及相应的控制方法和设计要求。
五、船舶结构检测与修理船舶结构检测与修理是船舶结构力学的实际应用部分。
它涉及到船舶结构的定期检测、维修和修复等工作。
在备考中,可以通过学习相关理论和实际案例,了解船舶结构的检测方法和修理技术,以及相应的船级社规定和修船工艺。
在复习船舶结构力学的过程中,需要掌握相关理论知识,并能够灵活运用到解决实际问题中。
同时,还要通过大量的习题练习和真题模拟,巩固和加深对知识点的理解。
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.一般认为波浪长度等于船长时,船体的弯曲最为严重。
河北省考研船舶与海洋工程复习资料船舶与海洋工程力学重点解析船舶与海洋工程力学是船舶与海洋工程专业的一门重要课程,对于考研的学生来说,复习该科目的重点内容是必不可少的。
本文将对河北省考研船舶与海洋工程力学的重点知识进行解析,以帮助考生更好地备考。
以下是重点解析的内容。
第一部分:船体静力学船体静力学是船舶与海洋工程力学的基础,主要涉及船体受力和平衡的问题。
本部分将对以下几个重点内容进行解析。
1. 质心和重心质心和重心是船体静力学中的重要概念。
质心表示物体的整体质量集中表示,而重心则是物体受重力作用的平衡点。
在船体设计和平衡调整中,质心和重心的位置对船舶的稳定性和良好性具有重要影响。
2. 稳定性和浮力稳定性和浮力是船舶设计和航行安全的重要指标。
稳定性是指船体受外力作用后保持平衡的能力,浮力则是指船体所受到的浮力大小,决定了船体在水中的浮沉情况。
在船舶与海洋工程力学中,研究稳定性和浮力的计算方法和调整策略是必不可少的。
第二部分:船舶运动学船舶运动学是船舶与海洋工程力学的重要内容,主要涉及船体在水中运动的规律和性能。
本部分将对以下几个重点内容进行解析。
1. 船舶平衡和压力分布船舶运动中的平衡和压力分布是决定船体航行性能的重要因素。
在平衡调整中,需要确保船舶受力平衡,同时考虑到船体在水中的压力分布,以确保船体航行的安全和稳定性。
2. 船舶姿态和稳定性船舶姿态和稳定性是船舶运动学中的重要概念。
船舶姿态表示船体在运动中的姿势和角度,稳定性则是指船体在航行过程中保持平衡的能力。
在船舶设计和航行控制中,需要考虑到船舶姿态和稳定性的因素,以确保船舶航行的安全性和航行性能。
第三部分:船舶与海洋工程力学实践应用船舶与海洋工程力学在实践应用中具有广泛的应用领域,包括船体设计、海洋工程施工和海洋资源开发等。
本部分将对以下几个重点内容进行解析。
1. 船舶设计与评价船舶设计与评价是船舶与海洋工程力学的重要应用领域。
在船舶设计过程中,需要考虑到船体的结构强度、稳定性和航行性能等因素,以确保船舶的安全和性能。
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。
山东省考研船舶与海洋工程复习资料海洋工程结构设计方法总结一、概述海洋工程结构设计是船舶与海洋工程专业的重要学科,主要研究海洋环境下的结构设计方法。
本文将对海洋工程结构设计方法进行总结,以供山东省考研船舶与海洋工程专业的学生备考复习之用。
二、海洋环境特点在进行海洋工程结构设计之前,我们首先需要了解海洋环境的特点。
海洋环境复杂多变,包括海浪、洋流、风力等因素的综合作用。
因此,在设计海洋工程结构时,必须考虑这些环境因素对结构的影响,并采取相应的设计措施。
三、结构设计方法1. 强度设计方法海洋工程结构设计的首要任务是保证结构的强度,以确保其在海洋环境下的正常运行。
强度设计方法主要包括静荷载分析和动荷载分析两个方面。
在静荷载分析中,根据结构的自重、各种外界作用力以及海洋环境等因素,计算结构受力情况,并确定结构的承载能力。
在动荷载分析中,考虑到海浪、洋流等动力因素,对结构进行相应的动力计算,以确定结构在海洋环境下的抗风、抗浪能力。
2. 抗疲劳设计方法海洋工程结构在长期运行的过程中,会受到海洋环境的长期疲劳作用,从而导致结构的损伤和破坏。
抗疲劳设计方法主要包括疲劳载荷分析和疲劳寿命评估两个方面。
在疲劳载荷分析中,通过对海洋环境下结构的载荷进行分析,确定结构的疲劳载荷谱。
在疲劳寿命评估中,通过对结构的材料强度和疲劳寿命进行评估,确定结构的抗疲劳性能。
3. 稳定性设计方法海洋工程结构在海洋环境中承受的荷载较大,因此稳定性是结构设计的一个重要考虑因素。
稳定性设计方法主要包括局部稳定性设计和整体稳定性设计两个方面。
在局部稳定性设计中,根据结构的几何形状和荷载情况,确定结构各个部位的稳定性要求,并采取相应的设计措施。
在整体稳定性设计中,考虑结构的整体变形和荷载的作用,确定结构整体的稳定性。
四、案例分析为了更好地理解海洋工程结构设计方法,下面我们以某海洋平台的结构设计为例进行分析。
该海洋平台的结构设计方法主要包括强度设计、抗疲劳设计和稳定性设计。
第一章绪论主要内容及解题要点研究对象:结构是由若干相互联系的构件组成的整体。
结构按其构件的几何性质可分为三类:杆件结构、板壳结构、实体结构。
杆件的横截面尺寸比长度小得多,若干杆件按一定方式联结组合而成的体系为杆件结构板壳结构的几何特征是厚度要比长度和宽度小得多,形状呈平面状的为板,曲面状的为壳。
由薄壁构件组成,也可称为薄壁结构实体结构的长、宽、厚三个尺度大小相仿。
通常所说的结构力学是指杆件结构力学,因而结构力学的主要研究对象是杆件结构。
对于板壳结构(薄壁结构)和实体结构的受力分析将在弹塑性力学中进行研究。
基本任务:具体包括以下几个方面:(1)研究结构的组成规律、合理形式以及结构计算简图的合理选择。
(2)研究结构在载荷和其他外界因素作用下的内力和变形的计算方法,以便进行结构强度和刚度的验算。
(3)研究结构的稳定性以及在动力载荷作用下的结构反应。
研究手段:包含理论分析、实验研究和数值计算,结构力学课程讨论理论分析和数值计算方面的内容。
超静定问题必须满足以下三个基本条件,方能求解。
(1)力系的平衡条件或运动条件在一组力系的作用下,结构的整体及其中任何一部分都应满足力系的平衡条件。
(2)变形的几何连续条件连续的结构发生变形后仍是连续的,材料没有重叠或缝隙;同时结构的变形和位移应满足支座和节点的约束条件。
(3)应力与变形间的物理条件(或称本构方程)把结构的应力和变形联系起来的物理性条件,即物理方程或本构方程。
结构力学的各种计算方法均是结构计算三个基本条件的具体体现,要注意各种方法在其计算过程中是怎样实现三个基本条件的要求的。
实际结构的简化实际结构很复杂,完全按照结构的实际情况进行力学分析是不可能的,也没必要。
对实际结构进行力学分析时,需要做一些简化和假设,略去某些次要因素,保留主要的受力特征,把实际结构抽象和简化为既能反映实际受力情况又便于计算的图形。
(1)结构体系的简化:空间结构和平面结构(2)杆件的简化:杆件的宽度和厚度比长度小得多,在结构计算简图中,杆件用其纵轴线表示;对由单个杆件联结起来的结构,杆件之间的连接区用结点表示,杆长用结点间的距离表示,而载荷的作用点也转移到纵轴线上;但当断面尺寸增大时(例如超过杆长的1/4),杆件用其轴线表示的简化,将引起较大的误差。
一、填空题1.海洋平台按照整体是否可以移动可以分为移动式和___移动式平台___。
2.钻井船按定位方式可以分为动力定位式、中央转盘锚泊式和___锚泊式_____。
3.船体抵抗总纵弯曲变形和破坏的能力称为____总纵强度_____。
4.船体所受的最大总纵弯曲力矩一般出现在船中___0.4___L区域内。
5.船体的骨架形式按照位置可以分为横骨架式、___纵骨架式__和混合骨架式。
6.双底船上,位于船体中央平板龙骨上的纵向大型型材为____中底桁___。
7.横骨架式舷侧结构形式有单一肋骨制和___普通肋骨与强肋骨交替布置并设置舷侧纵桁__。
8.船体舱壁按照结构形式可以分为平面舱壁、压筋舱壁、____槽型舱壁___。
9.船壳外板上左舷D列第二块板一般可以表示为___ PD2____。
10.船舶上层建筑的宽度和船宽相同,其左右侧壁与船体的两侧外板相连,这种上层建筑称为____船楼__。
11. 移动式海洋平台有坐底式平台、__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。
12. 钻井船按其推进能力可划分为自航式和___非自航式___。
13. 保持船体横向的正常状态不发生变形或破坏的能力称为船体___横向强度___。
14. 船体钢板逐块端接而成的连续长板条称为___列板__。
15. 连接船底板和内底板的横向构件是__肋板___。
16. 舱壁按结构和布置分横舱壁、___纵舱壁___、半舱壁、活动舱壁。
17. 船壳外板上右舷C列第四块板一般可以表示为___ SC4__。
18. 上层建筑宽度小于船尾,其左右侧壁位于舷内甲板上,这种上层建筑称为__甲板室__。
19. 舱壁上的骨材有扶强材和___桁材___。
20. 直升机甲板按其位置可以分为上层甲板式、外伸式和___上甲板与外伸结合式___。
21.引起船体发生总纵弯曲的主要原因是___沿着船长方向上每一点上重力和浮力不平衡造成的___。
22.纵向构件排列疏而间距大;横向构件排列密而间距小的船体骨架形式是___横骨架式__。
船体部分一、移动式平台的种类坐底式平台又称钻驳或插桩钻驳。
适用30m以下浅水域。
特点:两个船体:上船体又叫工作甲板,安置生活,舱室和设备。
下部是沉垫,起压载和海底支撑作用,钻井的基础。
着底方式:沉垫内注水。
缺点:作业水深有限,受海底基础制约(平坦及坚硬程度)。
自升式平台又称甲板升降式或桩腿式平台。
特点:工作时桩腿着底,平台升离海面;移位时平台降至水面,桩腿升起,平台变驳船。
优点:钢材少,造价低,适应各种海况。
缺点:桩腿长度有限,工作水深受限120m。
自航、助航、非自航(大多数)。
钻井船浮船式钻井平台,机动船或驳船上安装钻井设备。
平台靠锚泊或动力定位系统定位。
推进能力:自航、非自航。
船型:端部钻井、舷侧钻井、船中钻井、双体船钻井。
定位:一般锚泊式、中央转盘锚泊式、动力定位式。
船身易受波浪影响,易改装半潜式平台浮于水中,用若干根立柱或沉箱将下部结构的沉垫浮体和上部结构的甲板联结起来。
三角形、矩形、五角形、V字形之分。
采用锚泊定位、动力定位。
作业水200m~500m。
半潜式和坐底式钻井装置统称支柱稳定式钻井装置牵索塔式平台对称布置的缆索使塔保持正浮状态,每根钢缆通过旋转接头直到海底,与水泥块或桩连接拉紧。
适合深水域,作业水深200m~650m。
塔是顺应式的,能随波浪力的响应稍微移动,其系泊系统能对塔提供足够的复原力,使它始终保持垂直状态。
张力腿式平台利用绷紧状态下的锚索产生的拉力与平台的剩余浮力相平衡的钻井平台或生产平台。
采用锚泊定位(锚桩或重力式锚)。
平台的重力小于浮力,所相差的力量可以依靠锚索向下的拉力来补偿,而且此拉力应大于由波浪产生的力,使锚索上经常有向下的拉力,起着绷紧平台的作用。
设计时考虑不同的载况和海况。
2、固定式平台混凝土重力式平台平台底部为巨大混凝土基础,用三个或四个空心的混凝土立柱支撑甲板结构。
平台底部基础分隔为贮油舱和压载舱。
钢质导管架式平台平台通过打桩的方法固定于海底,海上油田应用广泛。
二、总纵强度、横向强度、扭转强度的定义和原因总纵强度定义:船体抵抗总纵弯曲变形和破坏的能力总纵弯曲: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,总纵弯曲由静水与波浪纵总纵弯曲叠加而成。
1)船体在静水中的总纵弯曲船体静水中的受力:船体自重和机器、装备、燃料、水、供应品、船上人员及行李和载货的重力;水的浮力。
2)船体在波浪中的总纵弯曲在波浪中,船体内产生的弯矩会较静水中的大。
当船长与波长相等时,船体弯曲最大。
总纵弯曲产生的原因:a.设想将船体沿船长方向分割成若干段,由于重力与浮力沿船长方向分布不一致,作用在每一段上的重力和浮力不相等,达到重新平衡必须产生上下移动趋势,直至平衡。
变形趋势如图。
b.实际中船体作为一个整体不可能发生上述变形情况,在船体结构内部必然有内力产生,使船体发生弯曲。
船体的重力随装载情况变动,浮力大小分布由船体浸水部分形状决定。
船体横向强度定义:船体结构必须具有足够的能力抵抗外力作用,保持船体横向的正常形状,不发生变形或破坏。
船体结构的这种能力称为船体横向强度。
瘦长的水面船舶,一般情况满足总纵强度,横向强度也可满足。
短而宽,B/D较大或甲板有大开口的船体,侧重考虑横向强度。
产生的原因:在水压力与重量的作用下,船体发生横向弯曲变形;船体在波浪航行中,由于船体左右两舷水压力不对称。
保证船体横向强度的构件:横舱壁;由肋骨、横梁与肋板组成的横向框架以及相连的外板和甲板板等。
扭转强度的定义:船体抵抗扭转力矩作用的能力称为船体扭转强度。
具有较多的横舱壁及横向肋骨框架,而且开口较小的船体具有较大的抗扭刚度。
对于宽深比较大而舱壁少或甲板有长开口的船舶,抗扭转强度要重点考虑扭转强度的产生的原因:船体斜向处于波浪中,船首、尾的波浪表面具有不同的倾斜方向,由于重力、浮力分布不均,加之波浪影响,船体发生扭转变形。
或者首尾重量堆积不一侧,产生扭矩,使船体发生扭转。
三、中拱弯曲和总垂弯曲中拱弯曲:波峰处于船中,使船体中部产生向上弯曲。
船体甲板受拉伸,底部受压缩。
中垂弯曲:波谷处于船中,使船体中部产生向下弯曲。
船体甲板受压缩,底部受拉伸。
四、船舶外板的组成,厚度沿船长、肋骨周长的分布规律外板组成外板组成:船底板、舭列板、舷侧外板、舷顶列板。
列板:钢板逐块端接而成的连续长板。
船底板:位于船底的各列板。
平板龙骨:位于船体中线的一列船底板。
舭列板:由船底过渡到舷侧的转圆处的列板。
舷侧外板:舭列板以上的外板。
舷顶列板:与上甲板连接的舷侧外板。
外板与甲板厚度沿船长方向的变化总纵弯曲力矩最大值通常在船中0.4L区域内,沿首尾两端的弯矩逐渐减小至零。
沿船长厚度变化:0.4L区域内厚度最大,离首尾端0.075L区域内较薄,两者之间为厚度过渡区域。
首尾端适当加厚。
平板龙骨的宽度和厚度由首至尾保持不变。
外板厚度沿肋骨围长的变化沿肋骨围长的变化:平板龙骨和舷顶列板受较大的总纵弯曲应力,较其他外板要厚。
船中0.4L区域内,舷顶列板厚度不小于甲板边板厚度4/5,不小于相邻舷侧外板厚度。
上甲板较其他下层甲板要厚些。
五、外板的端接缝、边接缝的布置端接缝:钢板横向接缝。
边接缝:钢板纵向接缝。
外板边接缝的布置A.避免与纵向构件的角焊缝重合或形成过小的交角。
B.纵向构件与外板边接缝的交角小于30度时,应将接缝改为阶梯形。
C.板缝布置与纵向构件一直平行很长一段时,间距大于50mm。
D.外板排列应充分利用钢板规格,减少剪裁,减少焊缝数量。
E.水线以上部分的舷侧外板,应尽可能与甲板边线平行。
当肋围减小时,一般将两列板并为一列板。
并板有双并板和齿形并板两种形式。
外板端接缝的布置A.各列板的端接缝应尽可能布置于同一横剖面上。
B.应布置于1/4或3/4肋距处,板在该处局部弯曲应力最小。
六,甲板开口如何增强1.甲板开口处的加强1)甲板上的人孔开口,做成圆形或长轴沿船长方向布置的椭圆形。
2)矩形大开口加强:A.角隅做成圆形、椭圆形或抛物线形。
圆形角隅半径不小于开口宽1/20~1/10,甲板板加复板或加厚板加强。
椭圆形或抛物线形,可不必对角隅的甲板板加厚,但符合图中要求。
B.加厚板的加强如图:七、骨架形式、特点和应用纵向构件:船体中沿船长方向布置的构件,如纵骨、纵桁等。
横向构件:沿船宽方向布置的构件,如横梁、肋板等。
A.横骨架式:横向构件布置得密、间距小,而纵向构件布置的稀、间距大。
B.纵骨架式:纵向构件布置得密、间距小,而横向构件布置的稀、间距大。
C.纵横骨架式:纵横构件布置的间距接近相等。
骨架的特点:横骨架式船体:船体各部分都是由横骨架式结构组成的。
纵骨架式船体:船体各部分都是由纵骨架式结构组成的。
纵横混合骨架式:一部分采用横骨架式,另一部分采用纵骨架式。
采用不同的骨架形式根据保证船体总纵强度和横强度的要求不同。
纵横骨架受力传递过程如图。
骨架的应用:大中型细长船体与沉垫多采用纵骨架式保证总纵强度;肥大短粗形船体及甲板大开口船多采用横骨架式,提高横向强度。
从工艺性考虑,横骨架式优于纵骨架式。
从使用性考虑,小型船采用横骨架式;液体船多采用纵骨架式。
八、底部、舷侧、甲板、舱壁板架结构的基本构件有哪些底部板架构件的定义:外底板:船体两侧舭部间的船底外板的总称。
平板龙骨:船底中央的一列板。
左右两侧列板称龙骨翼板。
内底板:内底铺板的总称,两侧与外板连接的列板称为内底边板。
中内龙骨:单底船上,位于船体中央平板龙骨的纵向大型材。
旁内龙骨:中内龙骨左右两侧的纵向大型材。
中底桁:双底船上,位于船体中央平板龙骨上的纵向大型材。
旁底桁:中底桁左右两侧的纵向大型材。
船底纵骨:船底板架为纵骨架式,外底板上的纵向小型材。
内底纵骨:内底板下表面的小型材。
船底横向型材总称为肋板。
分为:主肋板、框架肋板、水密肋板。
舷侧板架结构的基本构件舷侧板架构件定义:舷侧板:舭板以上的船舷外板总称。
舷顶列板:舷侧板上缘与上甲板连接的舷侧列板。
水线列板:水线区域的舷侧板。
肋骨:支持外板与保持船形的横向骨架的总称,分为强肋骨、主肋骨、中间肋骨、甲板间肋骨与尖舱肋骨。
舷侧纵桁:在舷侧板上纵向安置的尺寸较大的型材。
尺寸较小的型材称舷纵骨。
甲板板架构件定义:甲板:由板与型材组成的板架结构的总称。
甲板板:甲板铺板的总称。
甲板边板:甲板左右两侧与舷顶列板相连接的一列甲板板。
横梁:甲板板下面安装的横向型材。
分为:强横梁、横梁、舱口梁及半梁。
甲板纵桁:甲板下表面纵向安置的尺寸较大的型材。
尺寸较小的型材称甲板纵骨。
舱壁板架构件定义:舱壁板:舱壁结构中所用的板材。
舱壁型材:横舱壁板上垂直或水平安置的小型材称扶强材;垂直放置的大型材称竖桁;水平安置的大型材称水平桁九、船底结构的特点单体双体的特点:船体(沉垫)底部结构由底部板与骨架组成。
它是整个船体与平台结构的基础。
有些船体(沉垫)只有一层底部,称为单底船(沉垫)有的船体在底部骨架上再铺设一层保持紧密的钢板,形成第二层底部板,称为双底船(沉垫)。
特点:单底结构只有一层底板,结构简单,施工方便,大多用于小型船或中型船的首尾端。
双层底除了底板外,还有一层内底板。
作用:当底部在触礁或搁浅等意外情况下遭到破损时,双层底能保证船舶的安全。
双层底舱的空间可装载燃油、润滑油和淡水;或用作压载水舱。
除油船外,大多数海船从首尖舱舱壁到尾尖舱舱壁都采用双层底,小型船舶仅在机舱等局部区域采用双层底。
半潜式平台的沉垫既有单底也有双底。
单底横骨架式底部结构形式:2)各组成构件的布置a.主肋板:这是单底船(沉垫)底部骨架中横向构件。
应按每档肋骨位置设置,一般其间距0.5~0.7m ,随船的大小和肋板所在的区城不同而改变。
底部中部主肋板向两舷延仲的腹板高度可逐渐减小,但在舭部区域,因肋板受剪切力较大,必须有足够的腹板而积,故要求在离中线面3/8B处的腹板高度不小于中线面处腹板高度的1/2,保证该处肋板的强度和刚度。
为了保证肋板具有一定的刚度以防止发生变形,它的高度通常取肋板跨距的1/20。
肋板通常作成T 型,也可用折边板,但因剖面形状不对称,其抗弯强度与刚度均比T 型材差,一般用于较小船舶。
b.中内龙骨:它通常是连续贯通船长(仅在首尾端可在肋板处间断),除参与总纵弯曲及底部板架的局部弯曲而在总纵强度及局部强度中起作用之外,还起着联系肋板,防止其歪倒及承受坞墩木反力的作用。
通常它的高度与主肋板相同,但其面板面积至少为肋板面板面积的1.5倍。
中内龙骨的厚度要由强度计算确定。
c.旁内龙骨:在中内龙骨两侧可布置1~2 根,间距尽可能均匀分布,在首尾两端可逐渐减小间距。
它起着联系肋板,防止其歪倾,承受和分散偶然性集中载荷的作用,并将其传递到更多的肋板上。
通常它是间断地设置在肋板之间。
3)各构件的连接a.舭部节点:主肋板与肋骨下端一般采用舭肘板连接。