(完整版)船舶強度與結(jié)構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)答案.doc

1、3、一海船垂線間長Lpp=160m，設(shè)計時將分為20 個理論站，機艙內(nèi)有一主機，機電設(shè)備重量P=1000KN，主機跨 2-3,3-4,4-5三個理論站，距離3-4 站跨中位置a=3m，現(xiàn)要將該船進行局部性重力調(diào)整，使其主機重量分布 2-3,3-4,4-5三個理論站，根據(jù)局部重力分配原則，試問分布到2-3,3-4,4-5三個理論站的均布重力分布分別為多少。解：將三個理論站等分為2 個理論站。paP234 51P12P11將 P 分布列 2-3,3-4兩個理論站P1P21234P將 P2 分布列 3-4,4-5兩個理論站1.5 L1.5 L2PP2122345分配到 2-3,3-4,4-5的重力分

2、別為10、某箱型船，長 l=120m，寬 b=20m，在淡水中正浮時吃水為 6 米，假設(shè)船的質(zhì)量沿船長均勻分布，將一個 100t 的載荷加在船中后 50 米處的一點上，試畫出其載荷，剪力和彎矩曲線，并計算此時船中的彎矩值4、一海船垂線間長超出 0 站的距離重力分配原則，試Lpp=100m，設(shè)計時將其分為20 個理論站，其尾部超出理論站a=2m，現(xiàn)將其對該船進行局部重力調(diào)整，使其尾部重量分布到0-1.1-2站的重力分布為多少?L0 站后的船體重量P=1000kn，0-1 ，1-2 理論站，根據(jù)局部5、某矩形剖面鋼船，其剖面尺寸如圖：船長 L=72 米，型寬 B=12 米，艙口邊板 b=3 米，型

3、深 D=7.5 米，吃水 d=5.0 米( 淡水中 ) ，假定船重量曲線為三角形 ( 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；同時求最大的靜水彎矩。試求剛好滿足許用應力時的甲板厚度。( 假設(shè)甲板是等厚的)取甲板的許用應力為 =1000kgf/cm2,解：船在靜水受力平衡：重力方程：浮力方程：由載荷曲線，我們可求出載荷曲線方程y(KN)1176KN072x(m)重力曲線只要對載荷曲線經(jīng)行積分，就可以得剪力曲線和彎矩曲線，而圖都是左右對稱的，故有y(KN)072x(m)588KN浮力曲線y(KN)y(KN)588072y(KN)0x(m)x

4、(m)5292KN588588127008KN載荷曲線03672 x(m)彎矩曲線5292KN剪力曲線6、有一縱骨架式船舶，其型深為4 米，第一次近似計算船舯剖面要素時，參考軸選在基線上2 米處，并得到如下數(shù)據(jù) ( 對半剖面 ):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 ) 。試計算：若甲板板的厚度為15 毫米，求第二次計算時甲板板的折減系數(shù)。7、 某型深 3.5m，型寬 6m的橫骨架式的船舶，第一次近似計算船舯剖面要素時，參考軸選在基線1.5m 處

5、，并得到如下數(shù)據(jù) ( 對半剖面 ):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，計算使船底板在第二次計算時的折減系數(shù)不小于0.5( 肋骨為 500) 每檔肋骨設(shè)一實肋板，縱骨間距4m，該船底板的最小厚度至少為多少？8、已知，一貨船船底板為縱骨架式，板格長邊長度為a=2.25 米，短邊長度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=236065立方米，根據(jù)統(tǒng)計資料，板的彎曲時系數(shù)k1=0.026,k

6、2=0.0125,k3=0.038,k4=0.0571,k5=0.0833.鋼材的彈性模量e=200000n/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度，屈服應力 s=235mpa，I=423685 。(1) 強度校核縱骨強度條件：外底板強度條件：(2) 穩(wěn)定性校核縱骨穩(wěn)定性要求外底板穩(wěn)性條件外底板穩(wěn)定性滿足要求9、試校核一化學品船船中區(qū)域甲板板架中的甲板縱骨的穩(wěn)定性。板架長邊長度a=2.8 米，短邊長度b=0.63米，板厚t=10mm，縱骨尺寸為220*4*10 ，鋼材的彈性模量e=200000n/mm，剖面積f=2749mm，縱骨的剖面系數(shù) w=2

7、360650，甲板上單位面積的壓力p=14kpa，對于鋼結(jié)構(gòu)骨材的屈服應力為235mpa。解：縱骨的穩(wěn)定性條件1、垂線間長 Lpp=90m， B=12， D=9.0m， d=5.0m，該貨船在航行途中遇到強風浪作用后在甲板上沿船寬方向出現(xiàn)裂縫，裂縫長為 b，寬為 2a，如圖所示，當 b/a=200 時，試計算該裂縫的應力集中系數(shù)。2、垂線間長Lpp=90m，B=12， D=9.0m， d=5.0m，貨船尾部上層建筑中，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)的應力

8、集中系數(shù)為多少。1 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. 重力垂心縱向坐標保持不變 3. 分配到理論站的范圍應與該項重力的實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) 對船舶浮態(tài)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 , 再加浮力進行線性擬合 , 得浮力曲線。3 靜水 N,M曲線有何特點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) 首尾端點處的剪力和等距為零

9、, 即剪力和等距曲線在端點處是封閉的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稱規(guī)律, 零點靠后 , 船舯離首尾的1/4 船長處具有最大正值或負值4) 兩端剪力為零。彎矩曲線在兩端斜率為零, 與橫坐標相切4 危險剖面的選擇1 危險剖面可能出現(xiàn)在最大彎曲應力所在的剖面, 總縱彎矩曲線可知最大彎矩一般在船中0.4L 范圍內(nèi) , 以應把此范圍內(nèi)視為最弱剖面, 即有最大艙口或其他開口的剖面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)相當大的彎矩值的剖面。縱向強力構(gòu)件 : 縱向連續(xù)并能有效地傳遞總縱彎曲應力的構(gòu)件。若為非

10、連續(xù)構(gòu)件參加總縱彎曲 , 則應注意 :(1) 構(gòu)件連續(xù)長度 =3 倍計算剖面高度 ;(2) 構(gòu)件長度 15%的上層建筑 ;(3) 不少于 3 個橫艙壁或類似結(jié)構(gòu)支柱的長甲板室。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 肋骨框架計算模型1) 計算貨艙肋骨時 , 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) 計算上甲板橫梁時, 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)計算下甲板橫梁時 , 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度 , 橫梁不受載荷 , 肋骨受水頭等于淺水頭高度的載荷。應力集中 : 間斷構(gòu)件在其剖面形狀與尺寸突變出的應力, 在局部范圍內(nèi)會才生急劇增大的現(xiàn)象。6 集中應力的影響因素b/B 增大 , 則應力集中系數(shù)增大。 2) 開口長寬比 L /b, 應力集中系數(shù)減小。 3)1) 開口寬度與整個船寬的比值H開口角隅處的形狀。7 端部應力集中加強措施1 設(shè)置端部弧形過渡板 , 緩上層建筑端部應力集中。2 局部增加主體結(jié)構(gòu)的板厚3 減緩甲板室端部應力集中措施