最新船體結構與強度設計總結-全文預覽
【正文】 骨架通常占船體結構鋼材的30%左右。也應當把一定寬度的板計算在骨架剖面中，即作為它的組成部分來計算骨架梁的剖面積、慣性矩和剖面模數(shù)等幾何要素。但是，在確定骨架剖面的應力時，需考慮肘板的影響，即在計算梁的剖面模數(shù)時計入肘板。 局部強度：船體各部分結構抵抗局部載荷直接作用而不產(chǎn)生破壞和超過允許限度的變形的能力稱為船體結構局部強度。22 極限彎矩：在船體剖面內(nèi)離中和軸最遠點的剛性構件中引起的應力達到結構材料屈服極限（在受拉伸時）或構件的臨界應力（在受壓縮時）的總縱彎曲力矩。對內(nèi)河淺水航道船舶。船體梁變形的問題應予注意。1 結構材料的極限應力決定于構件破壞的類型，對于鋼質(zhì)構件，構件破壞的基本類型是塑性變形、屈曲及斷裂，相應的極限應力是屈服極限、臨界應力和疲勞極限。通常，不論在中拱或中垂情況。以上各種彎曲。稱為第二類構件。1 不同彎曲狀態(tài)下構件的折減系數(shù)是不同的。1 凡長度超過船長的15%,且不小于本身高度6倍的上層建筑以及同時受到不少于3個橫艙壁或類似結構支持的長甲板室，可以認為其中有部分完全有效地抵杭總縱彎曲的。（2）、船體骨架改變處剖面。 為了按極限彎矩檢驗船體強度，須將所得的極限彎矩Mj與在波谷上和波峰上的相應計算彎矩M進行比較，即應滿足Mj/Mn, n稱為強度儲備系數(shù)。 確定計算剖面的原則（1） 總縱彎曲力矩較大的剖面（2） 總縱彎曲剪力較大的剖面（3） 按照強度理論計算，相當應力較大的剖面（4） 結構形狀或斷面積突變處（5） 對于結構強度無把握的剖面（6） 規(guī)范上特別要求計算的剖面，如大開口集裝箱船或艙區(qū)域至少要計算7個剖面。該方法是利用邦戎曲線來調(diào)整船舶在波浪上的平衡位置。3 基于以上分析，形成了傳統(tǒng)的標準計算方法，現(xiàn)歸納如下：（1） 將船舶靜置于波浪上，即假想船舶以波速在波浪的傳播方向上航行，船舶與波浪處于相對靜止狀態(tài)；（波長等于船長）（2） 以二維坦谷波作為標準波形。2 靜波浪剪力和靜波浪彎矩與船型、波浪要素以及船舶與波浪的相對位置有關。所以彎矩曲線在兩端與縱坐標軸相切。零點在靠近船中的某處。2 零載荷點與剪力的極值相對應。2 在某一計算狀態(tài)下。1 對各項重量按近似的和理想化的分布規(guī)律處理時，必須遵循靜力等效原則，即：（1） 保持重量的大小不變；（2） 保持重量重心的縱向坐標不變；（3） 近似分布曲線的范圍與該項重量的實際分布范圍相同或大體相同。1 重量曲線：船舶在某一計算狀態(tài)下，描述全船重量沿船長分部狀態(tài)的曲線。 波浪附加浮力的船體計算方法：將船舶靜置于標準波浪上求取波浪附加浮力，即假想船舶以波速在波浪的船舶方向上航行，求得的波浪附加浮力是靜態(tài)的，其對應的波浪附加剪力和波浪附加彎矩分別為靜波浪剪力和靜波浪彎矩。 船體梁：在船體總縱強度計算中，通常將船體理想化為一變斷面的空心薄壁梁，簡稱船體梁。 對于船體總縱強度的計算狀態(tài)，選取滿載：出港、到港；壓載：出港、到港；以及裝載手冊中所規(guī)定的各種工況作為計算狀態(tài)。但是，減小結構尺寸、降低結構重量，往往會增加建造工作量，從而增加制造成本同時還會引起維護保養(yǎng)費用的增加。 結構設計的基本任務是：選擇合適的結構材料和結構型式，決定全部構件的尺寸和連接方式，在保證具有足夠的強度和安全性等要求下，使結構具有最佳的技術經(jīng)濟性能。按載荷隨時間變化的性質(zhì)可分為：不變載荷、靜變載荷、動變載荷和沖擊載荷。 把船體當做一根漂浮的空心薄壁梁（成為船體梁），從整體上研究其變形規(guī)律和抵抗破壞的能力，通常成為總強度。 船體強度計算包括：（1） 確定作用在船體或各個結構上的載荷的大小及性質(zhì)，即外力問題；外載荷（2） 確定結構剖面中的應力與變形，即結構的響應分析（亦稱載荷效應分析）；或者求使結構失去它應起的各種作用中的任何一種作用時的載荷，即結構的極限狀態(tài)分析（亦或求載荷效應的極限值），即內(nèi)力問題。此外，結構在正常使用時，還必須適合營運的要求，并在正常的維護保養(yǎng)條件下，具有足夠的耐久性。 結構的安全性是屬于概率性的。 作用在船體結構上的載荷，按其對結構的影響可分為：總體性載荷、局部性載荷。沖擊載荷，是指在非常短的時間內(nèi)突然作用的載荷，例如砰擊。1 大多數(shù)結構的優(yōu)化設計都以最小重量（或最小體積）作為設計的目標。按變動情況分可以分為：不變質(zhì)量和變動質(zhì)量。 史密斯修正：計及波浪水質(zhì)點運動所產(chǎn)生的慣性力的影響，即考慮波浪動水壓力影響對浮力曲線所做作的修正，稱為波浪浮力修正，或稱史密斯修正。 波浪附加剪力、波浪附加彎矩完全是由波浪產(chǎn)生的附加浮力（相對于靜水狀態(tài)的浮力增量）引起的，簡稱波浪剪力和波浪彎矩。1 載荷q以向下為正，剪力使左上右下為正，彎矩以是船體梁發(fā)生中拱為正。1 計算船體梁所受的剪力和彎矩的步驟：（1） 計算重量分布曲線；（2） 計算靜水浮力曲線；（3） 計算靜水載荷曲線；（4） 計算靜水剪力及彎矩；（5） 計算靜波浪剪力及彎矩
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