船體強(qiáng)度_第一章_外載荷計算.ppt

《船體強(qiáng)度_第一章_外載荷計算.ppt》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、第一章船體外載荷計算概述一、計算模型（船體梁響應(yīng)）船在靜水中處于平衡位置時，必需滿足兩個條件：作用在船體上的浮力等于船的重量；重心和浮心在同一鉛垂線上。二、求解思路船舶在波浪上的變形特征與受力靜置：1）船舶與波浪相對速度為零；2）船體重力和浮力處于平衡狀態(tài)。1、船舶在波浪上的受力與變形特征2、計算工況：滿載出港、滿載到港、壓載出港、壓載到港（10%消耗品）3、船體產(chǎn)生彎矩和剪力的原因4、船體斷面彎矩的組成：靜水彎矩+波浪附加彎矩中垂變形(sagging)中拱變形(hogging)船體受負(fù)彎矩作用，中部的浮力小于重力，首尾部的浮力大于重力；船舶上甲板受壓，船底受拉，發(fā)生中部下垂

2、的變形。船體受正彎矩作用，中部的浮力大于重力，首尾部的浮力小于重力；船舶上甲板受拉，船底受壓，發(fā)生中部上拱的變形。計算原理總縱彎曲應(yīng)力計算的基本原理:根據(jù)材料力學(xué)中的柏努利梁理論,計算船體梁的總縱彎曲應(yīng)力。根據(jù)材料力學(xué)的理論，受彎曲梁中應(yīng)力按下式計算：式中：M計算剖面的總縱彎矩I剖面慣性矩Z距離中和軸的距離靜水彎矩計算計算原理基本計算公式3、負(fù)荷曲線（Loadcurve）5、彎矩曲線（Bendingmomentcurve）4、剪力曲線（Shearcurve）1、重量曲線（Weightcurve）2、浮力曲線（Buoyancycurve）5t5tdXXOBACDOBACDOBA

3、CD0.5t/m1t/m2.5t-2.5t12.5t.m-0.5t/m0.5t/m結(jié)論剪力最大值Nmax：彎矩最大值Mmax：XOBACD2.5t-2.5t12.5t.m0.5t/m位于距首尾L/4剖面的中和軸處；位于船中剖面的上甲板處。位于距首尾L/4的剖面處；位于船中剖面處。剪應(yīng)力最大值τmax：彎曲應(yīng)力最大值σmax：§1-1重力分布曲線一、重力分布曲線的繪制方法??船舶在某一計算狀態(tài)下(一般為正常排水量狀態(tài))，描述全船重力沿船長分布狀況的曲線，稱為重力分布曲線。其縱坐標(biāo)表示船體梁單位長度上重力分布值，即作用于單位長度上的重力值。重量曲線的物理意義：面積等于全船重量，形

4、心為船舶重心。繪制重力分布曲線時，必須要有表明各項(xiàng)重力及其重心位置的重力、重心明細(xì)表以及確定各項(xiàng)重力縱向分布范圍的船體縱中剖面圖，簡稱重力、重心資料。繪制重力分布曲線的方法-將船舶的各項(xiàng)重力按靜力等效原則分布在相應(yīng)的船長范圍內(nèi)，再逐項(xiàng)疊加即可得重力分布曲線。(1)保持重量的大小不變，要使近似分布曲線所圍的面積等于該項(xiàng)實(shí)際重量。（2）保持重量重心的縱向坐標(biāo)不變，要使近似分布曲線所圍的面積形心縱坐標(biāo)與該項(xiàng)重量的重心縱坐標(biāo)相等。（3）近似分布曲線的范圍與該項(xiàng)重量的實(shí)際分布范圍相同或大體相同。?手工計算時，通常將船舶重力按20個理論站距分布(民船的理論站號從船艉至船艏，軍船則是從船艏

5、至船艉編排)。??每個理論站距內(nèi)的重力可以認(rèn)為均勻分布，從而作出階梯形重力分布曲線，并以此來代替真實(shí)的重力分布曲線。二、重力分類(一)按變動情況來分①不變重力-即空船重力，包括：船體結(jié)構(gòu)、舾裝、設(shè)備、機(jī)電設(shè)備等各項(xiàng)固定重力。②變動重力-即裝載重力，包括：貨物、燃油、淡水、糧食、旅客、壓載等各項(xiàng)可變重力。(二)按分布范圍來分①總體性重力-即沿船體梁全長分布的重力，通常包括：主體結(jié)構(gòu)、油漆、索具等各項(xiàng)重力。②局部性重力-即沿船長某一區(qū)段分布的重力，通常包括：貨物、燃油、淡水、糧食、機(jī)電設(shè)備、舾裝設(shè)備等各項(xiàng)重力。在實(shí)際重力分布曲線計算過程中，首先確定計算狀態(tài)（也就是確定變動重力)，

6、再按總體性重力和局部性重力分別計算各理論站的重力分布，最后合成總的重力分布曲線三、總體性重力的分布--梯形法??確定船體結(jié)構(gòu)重力分布是繪制重力曲線的主要項(xiàng)目之一。其常常在詳細(xì)設(shè)計完成之前就需要完成，此時只需確定總的重力和重心的縱向坐標(biāo)。一些船舶往往舯部豐滿、兩端尖瘦，且舯部具有平行中體，所以可以將船體和舾裝重力近似地用下圖曲線表示，即平行舯體部分用均勻的重力分布，而兩端部分用兩個梯形分布(通常為簡化計算，3部分的長度均為船長的1/3)。??根據(jù)統(tǒng)計資料，對瘦形船舶，b=1.195，，于是由式（1-7）求得：對肥形船，b＝1.174，于是由式（1--7）求得：四、局部性重力的分

7、配方法(一)分布在2個理論站距內(nèi)的重力(二)分布在分布在3個理論站距內(nèi)的重力(三)艏、艉理論站外的重力浮力曲線船舶在靜水中的某一計算狀態(tài)下(一般為正常排水量狀態(tài))，描述浮力沿船長分布狀況的曲線稱為靜水浮力曲線。浮力曲線的縱坐標(biāo)表示作用在船體梁上單位長度的浮力值，其與縱向坐標(biāo)軸所圍的面積等于作用在船體上的浮力B，該面積的形心縱向坐標(biāo)即為浮心的縱向位置xb通常根據(jù)邦戎曲線來繪制浮力曲線。為此，首先應(yīng)進(jìn)行靜水平衡浮態(tài)計算，以確定船舶在靜水中的艏、艉吃水。縱傾調(diào)整方法：解析法和逐步近似法。調(diào)整船舶在靜水中的縱傾