船体结构与强度

“ Q”轮许用均布载荷和集中载荷一览表
某轮车辆许用甲板载荷
堆积负荷
船舶局部强度
三、用经验方法确定的允许负荷 1．上甲板： 允许负荷：
(kPa)
Hc—甲板设计堆高，重结构取1.5m,
轻结构取1.2m。
μ — 设计舱容系数。
三、用经验方法确定的允许负荷
2．中间甲板和底舱：
允许负荷：
实际值的计算
1）集中载荷 P ' 9.81W n
2）均布载荷
Pd
'
9.81 A
Pi
已知重量和底面积
已知高度和积载因数
Pd
'
9.81
hi SFi
四、船舶局部强度条件的校核
2．集装箱船局部强度条件的校核步骤：
1）计算实际值：Pc=∑Pi 2）查取允许值：Ps 3 ) 比较：Pc≤ Ps
四、保证满足船舶局部强度的措施
任务二： 局部强度校核
船舶局部强度
一、船舶局部强度概述 局部强度(local strength)： 船体结构具有抵抗在局部外力作用下产生的局部极度变形或损坏的
能力。 重点考虑的船体局部位置：甲板、平台、舱底、舷侧、舱口、首尾
等。 船舶必须满足局部强度条件。
船舶局部强度
二、局部强度的表示方法 许用符荷的表示方法： 船体局部的允许负荷量可在船舶有关资料中查取。 1．均布载荷：kPa 2．集中载荷：kN 3．车辆甲板负荷：车轮 4．堆积负荷：集装箱
1）考虑船龄
2）货物均匀分布
3）加横跨骨材的衬垫
4）舱盖上不装重货
5）散货平舱
6）控制落底速度
7）注意局部强度的校核
(kPa)
H d — 舱高。 无设计值时，取rc=0.72 t/m3, 重结构取rc=1.2 t/m3。 rc =1/μ

《船舶强度与结构设计》课程设计班级:姓名: 学号: 日期:规范（2.3.1.3 ）=0.043=7.68mm0.6 297.61.0规范（2.3.1.3 ）1.外板1.1船底外板1.1.1船底为纵骨架式，船中0.4L 区域内的船底板厚度t 应不小于按下列两式计算所得之值：t1= 0.043s(L+230) x F b mmt2= 5.6s 、(d h 1)F b mm =5.6 0.62.11=7.08mm设计任务式中:s —纵骨间距，0.6m ；d —吃水，3.7m ； L 为船长L=67.6m ；f b—■，- Fb 取 Fb船底外板实取：t = 10 mm船体结构尺寸确定规范 2.3.4.2 )F b 为船底折减系数hi=0.74K L 为材料系数 r 为舭部半径1.4舷侧外板1.4.1船中部0.4L 区域内的横骨架式舷侧外板厚度3(1)距基线—D 以上：41 =0.073sE 」(L 110)" mm=0.073 0.60 0.92 177.60 1 mm=7.16mmt 2 =4.2s. (d 冠 mm = 4.2 0.60 .(3.7 1.332)=5.65 mm、1(2)距基线 D 以下(舭列板除外)41 =0.072sE 」(L 110)「F bmm=0.072 0.60 0.92 177.601 mm=7.1 mmt 2 =6.3s (d h)F bmm= 6.3 0.60 \ (3.6 1.75) 1-8.74 mm实取厚度：t = 10 mm式中：s —肋骨间距，计算时取值应不小于肋骨的标准间距L —船长 D —吃水Fd 、Fb 为折减系数 Fd 、Fb 一般取较大者 E=1+s A 2/S A 2 S为舷侧纵桁间距，2.0m。

三、船体受力和变形 2、船体的总纵弯曲
在静水中：
重力<浮力
重力>浮力
船体内部应力使船体在整个船 长方向上产生了弯曲变形！
如果把船体沿船长方向分成若干小段，由于每段重力与浮力不相等，这些
一个重量分布曲线图
小段必然会产生上下移动，使得重力等于浮力直至平衡。
事实上船体是一个整体结构，不可能产生各段相对移动，这样在船体上必
M Z W
总纵弯曲应力由纵构件承受：
中内龙骨、旁内龙骨、船底纵骨、船体外板、甲板 甲板纵桁、甲板纵骨
四、船体强度 2. 船体的横向强度
船体在静水或波浪中，各部分结构受到局部的水压力和货物等 横向载荷，会使甲板、内底板、外板等产生局部弯曲。
四、船体强度 2. 船体的横向强度 —— 船体横向构件抵抗横向载荷的 能力，称为船体的横 向强度
○采用内外两层壳体结构 ○环向肋骨圆柱型耐压壳
潜艇中部结构
定有内力产生，一是制止各段上下移动的内力叫剪力；二是抵抗船体弯曲变 形的力矩叫做弯矩。
当船舶中部浮力大于重力，而两端重力大于浮力时，中部拱起，两端下垂，
这种弯曲变形称为中拱。
而当船舶中部重力大于浮力，两端浮力大于重力时，中部下垂，两端抬起，
这种弯曲变形称为中垂。
三、船体受力和变形 2、船体的总纵弯曲
船体结构介绍
内容
一、船体的构成 二、船体的结构形式 三、船体受力及变形 四、船体强度 五、船体中部结构
一、船体的构成
首部 中部 尾部
主船体（上甲板及以下部分）
船体结构
上层建筑（上甲板以上部分）
一、船体的构成
一、船体的构成
船用钢材
板架结构：钢板、骨架 骨架：纵向构件、横向构件

工程力学在船舶结构设计与强度分析中的应用船舶作为一种特殊的交通工具，其结构设计和强度分析是非常重要的。

工程力学作为一门研究物体受力和变形规律的学科，在船舶结构设计与强度分析中起着重要的作用。

本文将从材料力学、结构力学和疲劳强度分析三个方面来探讨工程力学在船舶结构设计与强度分析中的应用。

首先，材料力学是船舶结构设计的基础。

船舶结构材料通常是钢铁、铝合金等，这些材料的力学性能对船舶的结构设计和强度分析至关重要。

工程力学中的静力学和材料力学原理可以帮助工程师计算和预测船舶结构材料的受力和变形情况。

例如，通过应力分析可以确定船舶结构材料的最大承载能力，从而保证船舶在运行中的安全性。

其次，结构力学在船舶结构设计中起着重要的作用。

船舶结构设计需要考虑到船体的整体刚度和稳定性。

结构力学可以帮助工程师分析船体的受力情况，并确定合理的结构设计方案。

例如，通过弹性力学原理可以计算船体在不同荷载条件下的变形情况，从而确定船体的结构强度。

此外，结构力学还可以帮助工程师优化船体的设计，提高船舶的性能和航行效率。

最后，疲劳强度分析是船舶结构设计与强度分析中的重要环节。

船舶在航行中会受到复杂的波浪荷载和振动荷载，这些荷载会导致船体结构的疲劳破坏。

疲劳强度分析可以帮助工程师评估船体结构的寿命和安全性。

工程力学中的疲劳力学原理可以用于计算船体结构在不同工况下的疲劳寿命，从而指导船舶结构的设计和维护。

综上所述，工程力学在船舶结构设计与强度分析中发挥着重要的作用。

通过应用工程力学的原理和方法，可以帮助工程师预测和分析船舶结构材料的受力和变形情况，确定合理的结构设计方案，评估船体结构的疲劳寿命。

这些应用不仅可以提高船舶的安全性和航行效率，还可以降低船舶的维护成本和环境影响。

因此，工程力学在船舶结构设计与强度分析中的应用具有重要的意义。