《船舶强度》PPT课件

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1、海上货物运输海运学院航海教研室船舶强度（Strengthofship）强度定义及分类总纵强度局部强度扭转强度一、强度定义和分类1、强度定义船体结构抵御内外力作用的能力。船舶结构抵抗船体发生变形或破坏的能力。2、强度分类强度总强度局部强度纵强度横强度扭转强度二、总纵强度(Longitudinalstrength)（一）定义船舶结构抵抗船体沿船长方向发生弯曲或变形的能力。（二）船体纵向弯曲或变形的原因船舶所受重力和浮力沿船长方向分布不一致造成。重量曲线（Weightcurve）负荷曲线（Loadcurve）浮力曲线（Buoyancycurve）（三）负荷曲线、剪力曲线和弯矩曲线弯矩曲线（B

2、endingmomentcurve）剪力曲线的积分曲线；负荷曲线的双重积分曲线。剪力曲线（Shearcurve）负荷曲线的积分曲线。结论剪力最大值约位于距首尾L/4处；弯矩最大值约位于船中处，且向首尾逐渐减小。（四）船体剪切变形单位长度的船体，其前后两端受到大小相等、方向相反的切力作用，则该段船体将出现剪切变形。剪切应力最大值出现在相应板材与横剖面水平中心线的交点处。（五）船体拱垂变形单位长度的船体，前后两端受到大小相等，方向相反的弯矩作用，则该段船体将发生弯曲变形。弯曲应力的最大值出现在龙骨板或上甲板。1、中拱（Hogging）船体受正弯矩作用，中部的浮力大于重力，首尾部的浮力小于重力

3、；船舶上甲板受拉，船底受压，发生中部上拱的变形。2、中垂（Sagging）船体受负弯矩作用，中部的浮力小于重力，首尾部的浮力大于重力；船舶上甲板受压，船底受拉，发生中部下垂的变形。3、影响船舶拱垂变形的因素船体有效构件的尺寸、材料及分布载荷配置船舶与波浪的相对位置关系（1）船舶中拱，处于波浪中，波长约等于船长，波峰位于船中，船体中拱加剧。（2）船舶中垂，处于波浪中，波长约等于船长，波谷位于船中，船体中垂加剧。（六）剖面模数wx总纵弯曲应力为M—计算剖面的总纵弯矩I—计算剖面对中和的惯性矩Z—所求应力点至水平中和轴的垂直距离面积惯矩IxW=I/Z称为船体剖面模数，它是表征船体结构抵抗弯曲变

4、形能力的一种几何特性，也是衡量船体总纵强度的一个重要标志中和轴剖面中和轴是指船体梁在弯曲过程中各个剖面转动的轴线,该轴通过该剖面的形心并与剖面的基线平行.在中和轴上剖面的材料无拉伸变形,也无压缩变形,材料处于中性状态。对于空心变断面梁的船体，中和轴位于船体剖面的中心。甲板剖面模数wd和舱底板剖面模数wb弯曲应力（2）经验法根据有关实测资料，可以近似认为甲板剖面模数每年平均扣除腐蚀量约为0.4～0.6％。扣除原则：使用年限小于5年的船舶取下限，使用年限10年以上的船舶取上限。甲板剖面模数的腐蚀修正（1）近似公式计算法（3）腐蚀极限船长大于或等于60m的远洋干散货船，船长大于或等于90m的远

5、洋液体货船，在船中40％L区间强力甲板的剖面模数应满足：1、经验法（舱容比配货法）舱别NO.1NO.2NO.3NO.4NO.5Total货舱容积3075411942105719396721090舱容比％14.5819.5319.9627.1218.81100Pi1955261926763636252213408调整值196262268364252上下限范围2151175928812357294424084000327227742270（六）船舶总纵强度的校核方法2、静水弯矩及静水切力法LBP90m的船舶，通常只校核计算船中剖面上的静水弯矩。90m

6、中剖面上的静水弯矩和波浪弯矩。LBP>150m的船舶，需要校核重要剖面的剪力和弯矩。船中剖面静水许用弯矩MS的计算影响MS因素：营运时间长短、LBP、B、夏季满载时的方形系数Cb(不得小于0.6)、剖面模数Wd。船中剖面实际静水弯矩MS´的计算影响因素：装载排水量、船舶类型、LBP、计算状态时的方形系数Cb。船舶各剖面实际剪力和弯矩的计算公式（1）计算各剖面的重力和重力矩（2）计算各剖面的浮力和浮力矩（3）计算各剖面的实际剪力（4）计算各剖面的实际弯矩3、百分比校核法目前的装载计算机对船舶总纵强度的校核多采用主要剖面的实际剪力和弯矩与该剖面的许用剪力和弯矩的比值是否超过100％来确定纵

7、强度是否满足要求。一般分港内和海上两种状态校核。4、强度曲线图法（1）适用条件船长小于90m或者装载均匀，不需要校核静水切力时，可以使用该法。（2）曲线图的构成纵坐标：载荷对船中力矩的绝对值之和。横坐标：平均型吃水。点划线虚线实线点划线和虚线之间：有利范围虚线和实线之间：允许范围实线之外：危险范围点划线左上方：中拱范围点划线右下方：中垂范围5、船舶吃水校核法（1）利用吃水判定船舶的拱垂dM¤>dM：中垂变形dM¤