船舶強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上3、一海船垂線間長(zhǎng)Lpp=160m，設(shè)計(jì)時(shí)將分為20個(gè)理論站，機(jī)艙內(nèi)有一主機(jī)，機(jī)電設(shè)備重量P=1000KN，主機(jī)跨2-3,3-4,4-5三個(gè)理論站，距離3-4站跨中位置a=3m，現(xiàn)要將該船進(jìn)行局部性重力調(diào)整，使其主機(jī)重量分布2-3,3-4,4-5三個(gè)理論站，根據(jù)局部重力分配原則，試問(wèn)分布到2-3,3-4,4-5三個(gè)理論站的均布重力分布分別為多少。解：將三個(gè)理論站等分為2個(gè)理論站。l'=1.5l P1+P2=P12P1-P2l'=PaP1=750KNP2=250KN將P1分布列2-3,3-4兩個(gè)理論站 P11+P12=P112P11-P12l'=

2、P114lP11=562.5KNP12=187.5KN將P2分布列3-4,4-5兩個(gè)理論站 P21+P22=P212P21-P22l'=P214lP21=62.5KNP22=187.5KN分配到2-3,3-4,4-5的重力分別為q2-3=P11l=70.3125q3-4=P12+P21l=31.25q4-5=P22l=23.437510、某箱型船，長(zhǎng)l=120m，寬b=20m，在淡水中正浮時(shí)吃水為6米，假設(shè)船的質(zhì)量沿船長(zhǎng)均勻分布，將一個(gè)100t的載荷加在船中后50米處的一點(diǎn)上，試畫出其載荷，剪力和彎矩曲線，并計(jì)算此時(shí)船中的彎矩值a+b2×L-F=0 aLL2+a+b2LL3-

3、F10=0 a=512(Tm) b=-512(Tm)Fsx=512+kx2 Mx=512xx2+k-512x2x34、一海船垂線間長(zhǎng)Lpp=100m，設(shè)計(jì)時(shí)將其分為20個(gè)理論站，其尾部超出理論站L0站后的船體重量P=1000kn，超出0站的距離a=2m，現(xiàn)將其對(duì)該船進(jìn)行局部重力調(diào)整，使其尾部重量分布到0-1，1-2理論站，根據(jù)局部重力分配原則，試0-1.1-2站的重力分布為多少? P1-P2=PP232l-P112l=PaP1=1900P2=9005、某矩形剖面鋼船，其剖面尺寸如圖：船長(zhǎng)L=72米，型寬B=12米，艙口邊板b=3米，型深D=7.5米，吃水d=5.0米(淡水中)，假定船重量曲線為

4、三角形(首尾端為零，船中最大)，分別畫出重量曲線、浮力曲線、載荷曲線、靜水力曲線、靜水彎矩曲線圖；同時(shí)求最大的靜水彎矩。取甲板的許用應(yīng)力為=1000kgf/cm2,試求剛好滿足許用應(yīng)力時(shí)的甲板厚度。(假設(shè)甲板是等厚的)解：船在靜水受力平衡： W=F浮=gv=gLBd重力方程： G=F=gv=1.0×9.8×12×72×5.0=42336KN12h1L=W=12×h1×72=42336 h1=1176浮力方程：Lh2=F浮=72×h2=42336 h2=588由載荷曲線，我們可求出載荷曲線方程y=983×x-588

5、0x36 y=-983×x+1764 (36x72)只要對(duì)載荷曲線經(jīng)行積分，就可以得剪力曲線和彎矩曲線，而圖都是左右對(duì)稱的，故有y=983×x-588經(jīng)計(jì)算 Nx=0xydx=0x(983×x-588)dx=986×x2-588xMx=0xNdx=0x0x983×x-588dxdx=9818×x3-5882×x2當(dāng)x=0時(shí) Nx=0 x=18時(shí) Nx=5292-10584=-5292KNx=36時(shí) Nx=21168-21688=0 當(dāng)x=0時(shí) Mx=0 x=18時(shí) Mx=31752-95256=-63504KN x=36時(shí)

6、Mx=-=-KN 6、有一縱骨架式船舶，其型深為4米，第一次近似計(jì)算船舯剖面要素時(shí)，參考軸選在基線上2米處，并得到如下數(shù)據(jù)(對(duì)半剖面):面積(cm2)靜矩(cm2m)慣性矩(cm2cm2)參考軸以上4008601500參考軸一下8009801000該剖面受到最大彎曲力矩為25000KN.m(縱骨間距為600毫米)。試計(jì)算：若甲板板的厚度為15毫米，求第二次計(jì)算時(shí)甲板板的折減系數(shù)。=BA=-=-0.1m I=2c-2A=2×2500-0.1×0.1×1200=4976 cm2cm2d=MIzd=2500×103××108×2.

7、1×103=105.5 MPaE=76(100ta)2=76×(100×15600)2=475MPa>12scr=s1-s48E=235×1-2354×475=205.93 MPadcr 無(wú)需折減：折減系數(shù)=1.07、 某型深3.5m，型寬6m的橫骨架式的船舶，第一次近似計(jì)算船舯剖面要素時(shí)，參考軸選在基線1.5m處，并得到如下數(shù)據(jù)(對(duì)半剖面):面積(cm2)靜矩(cm2m)慣性矩(cm2cm2)參考軸以上49280341467參考軸一下105210351240該船于中拱狀態(tài)受到最大彎曲力矩為24940KN.m，計(jì)算使船底板在第二次計(jì)算時(shí)的

8、折減系數(shù)不小于0.5(肋骨為500)每檔肋骨設(shè)一實(shí)肋板，縱骨間距4m，該船底板的最小厚度至少為多少？A=Ai=492+1052=1544cm2 B=AiZi=803.4-1035=-231.6cm2me=BA=-231.61544=-0.15 I=2c-e2A=2×2707-0.152×1544=5344.52cm2cm2d=MIzd=24940×103×.52×108×1.35×103=62.99MPa1=crd=Ed=19.6(100ta)2d0.5 t1 2=s(1-s4E)d0.5 t28、已知，一貨船船底板為縱骨架

9、式，板格長(zhǎng)邊長(zhǎng)度為a=2.25米，短邊長(zhǎng)度b=0.75米，板厚t=1.2mm，普通鋼型材=176mpa，普通鋼板材=110mpa，縱骨的剖面模數(shù)w=立方米，根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，板的彎曲時(shí)系數(shù)k1=0.026,k2=0.0125,k3=0.038,k4=0.0571,k5=0.0833.鋼材的彈性模量e=n/mm作用在船底單位面積上的壓力為12.5kn/m,試校核該貨船船底板板架的局部強(qiáng)度，屈服應(yīng)力s=235mpa，I=。(1)強(qiáng)度校核縱骨強(qiáng)度條件：Pba212w=0.0125×750××=16.75Nmm2=176MPa 縱骨滿足要求外底板強(qiáng)度條件：=6k2Pb2t2=

10、6×0.0125×0.0125×=3.66Nmm2=110MPa 甲板滿足要求(2)穩(wěn)定性校核縱骨穩(wěn)定性要求Pba212w=0.0125×750××=16.75Nmm2E=2EIa2f+bet=3.142×2×105×0×f+750×12外底板穩(wěn)性條件6k2Pb2t2=6×0.0125×0.0125×=3.66Nmm2E=76(100tb)2=76×(100×12750)2=194.56>12scr=s1-s4E=235×

11、;1-2354×194.56=164Nmm2外底板穩(wěn)定性滿足要求9、試校核一化學(xué)品船船中區(qū)域甲板板架中的甲板縱骨的穩(wěn)定性。板架長(zhǎng)邊長(zhǎng)度a=2.8米，短邊長(zhǎng)度b=0.63米，板厚t=10mm，縱骨尺寸為220*4*10，鋼材的彈性模量e=n/mm，剖面積f=2749mm，縱骨的剖面系數(shù)w=，甲板上單位面積的壓力p=14kpa，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)骨材的屈服應(yīng)力為235mpa。解：縱骨的穩(wěn)定性條件Pba212w=14×103×630××=24.41Nmm2E=2EIa2f+bet=3.142×2×105×02×2749

12、+630×10=1177.65Nmm >12scr=s1-s4E=235×1-2354×1177.65=223.28NmmPba212w<cr 甲板縱骨滿足穩(wěn)定性要求。1、垂線間長(zhǎng)Lpp=90m，B=12，D=9.0m，d=5.0m，該貨船在航行途中遇到強(qiáng)風(fēng)浪作用后在甲板上沿船寬方向出現(xiàn)裂縫，裂縫長(zhǎng)為b，寬為2a，如圖所示，當(dāng)b/a=200時(shí)，試計(jì)算該裂縫的應(yīng)力集中系數(shù)。k=1+2a1 =b12a1 a1=b2 b1=ak=1+2b2a2b2=1+2b24a2=1+ba=2012、垂線間長(zhǎng)Lpp=90m，B=12，D=9.0m，d=5.0m，貨船尾部上

13、層建筑中，艉樓甲板高度h1=1.4m，救生甲板高度h2=1.8m，h3=2.2，h4=1.8m，h5=2.0m，r1=2m，r2=1.8m，試求該貨船上層建筑端部 結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中系數(shù)為多少。k=1+0.3hrk1=1+0.3h1h2h3h4r2=1+0.31.4+1.8+1.8+2.21.8=1.6mk2=1+0.3h5r1=1+0.31.81.8=1.3m1局部重力分配原則,若滿足靜力等效原則 1.重力大小保持不變 2.重力垂心縱向坐標(biāo)保持不變 3.分配到理論站的范圍應(yīng)與該項(xiàng)重力的實(shí)際分功范圍相同或大致相同2靜水浮力水線是如何繪制的1)得到船舶的重心,重力。邦戎曲線,靜水力曲線2)對(duì)船舶浮態(tài)

14、作調(diào)整,知道滿足精度要求。得到船舶的首尾吃水,即水線面位置3)在邦戎曲線上根據(jù)靜水位置得到各理論站的靜水面積值4)算得各站的浮力值,再加浮力進(jìn)行線性擬合,得浮力曲線。3靜水N,M曲線有何特點(diǎn)1)靜水載荷的一次積分是靜水剪力曲線,二次積分是靜水等距曲線2)首尾端點(diǎn)處的剪力和等距為零,即剪力和等距曲線在端點(diǎn)處是封閉的3)在大多數(shù)情況下,由于載荷在舯前舯后大致相同,所以剪力曲線具有反對(duì)稱規(guī)律,零點(diǎn)靠后,船舯離首尾的1/4船長(zhǎng)處具有最大正值或負(fù)值4)兩端剪力為零。彎矩曲線在兩端斜率為零,與橫坐標(biāo)相切4危險(xiǎn)剖面的選擇1危險(xiǎn)剖面可能出現(xiàn)在最大彎曲應(yīng)力所在的剖面,總縱彎矩曲線可知最大彎矩一般在船中0.4L范

15、圍內(nèi),以應(yīng)把此范圍內(nèi)視為最弱剖面,即有最大艙口或其他開(kāi)口的剖面2船體骨架改變處剖面,上層建筑壁處剖面,主體材料分布變化處剖面以及由于重力分布特殊可能出現(xiàn)相當(dāng)大的彎矩值的剖面?？v向強(qiáng)力構(gòu)件:縱向連續(xù)并能有效地傳遞總縱彎曲應(yīng)力的構(gòu)件。若為非連續(xù)構(gòu)件參加總縱彎曲,則應(yīng)注意:(1)構(gòu)件連續(xù)長(zhǎng)度=3倍計(jì)算剖面高度;(2)構(gòu)件長(zhǎng)度>15%的上層建筑;(3)不少于3個(gè)橫艙壁或類似結(jié)構(gòu)支柱的長(zhǎng)甲板室。極限剖面模數(shù):在極限彎矩作用下的船體最小剖面模數(shù)船體結(jié)構(gòu)的分解:沿縱向分-船底板架,甲板板架,舷側(cè)板架;沿橫向分-艙壁板架和肋骨框架5肋骨框架計(jì)算模型1)計(jì)算貨艙肋骨時(shí),取橫梁不受載荷,下甲板也不受載荷,肋骨承受水頭等于波面高度,但是不大于型深的載荷。2)計(jì)算上甲板橫梁時(shí),取上甲板橫梁受載荷,下甲板橫梁不受載荷,肋骨受水頭等于波面高度的載荷。3)計(jì)算下甲板橫梁時(shí),所有橫梁均承受載荷,肋骨承受水頭等于波面高度的載荷。4)校核貨艙肋骨在靜水中的強(qiáng)度,橫梁不受載荷,肋骨受水頭等于淺水頭高度的載荷。應(yīng)力集中:間斷構(gòu)件在其剖面形狀與尺寸突變出的應(yīng)力,在局部范圍內(nèi)會(huì)才生急劇增大的現(xiàn)象。6 集中應(yīng)力的影響因素1)開(kāi)口寬度與整個(gè)船寬的比值b/B增大,則應(yīng)力集中系數(shù)增大。2)開(kāi)口長(zhǎng)寬比LH/b ,應(yīng)力