船體強度復習題庫

1、習題及復習提綱復習要點；根本概念、原理等.緒論一.填空1 .作用在船體結構上的載荷,按其對結構的影響可分為：總體性載荷和局部性載荷.2 .作用在船休結構上的載荷,按載荷隨時間變化的性質,可分為；不變載荷、靜變載荷、動變載荷和沖擊載荷.2. 概念題：1 .靜變載荷等等3. 簡做題：1 .船體強度研究的內容有哪些？2 .作用在船體結構上的載荷如何進行分類？試說明.3 .為什么要對作用在船體結構上的載荷進行分類？4 .結構設計的根本任務和內容是什么？第一章：一、填空題1 .船體重量按分布情況來分可以分為：總體性重量、局部性重量.2 .對于計算船體總縱強度的計算狀態(tài),我國?鋼質海船入級和建造標準?中規(guī)

2、定,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).3 .計算波浪彎矩的傳統(tǒng)標準計算方法是以二維坦谷波作為標準波形的,計算波長等于船長.4 .計算波浪彎矩時,確定船舶在波浪上平衡位置的方法一般有逐步近似法和直接法兩種,直接法又稱為麥卡爾法.5 .計及波浪水質點運動所產(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作的修正,稱為波浪浮力修正,或稱史密斯修正.二、概念題：1 .船體梁2 .總縱彎曲3 .總縱彎曲強度4 .重量曲線5 .浮力曲線6 .荷載曲線7 .靜水浮力曲線8 .靜水剪力、彎矩曲線9 .波浪附加浮力10 .波浪剪力11 .波浪彎矩12 .靜

3、波浪剪力13 .靜波浪彎矩14 .靜置法15 .靜力等效原那么16 .史密斯修正二、簡做題：1 .在船體總縱彎曲計算中,計算總縱剪力及彎矩的步驟和根本公式是什么？2 .在船體總縱彎曲計算中重量的分類及分布原那么是什么？3 .試推導在兩個及三個站距內如何分布局部重量.4 .空船重量曲線有哪幾種計算繪制方法？試推導梯形重量分布的計算公式.5 .教材中,靜水剪力、靜水彎矩的計算采用的是什么方法？靜波浪剪力、靜波浪彎矩的計算采用的是什么方法？兩種方法可以通用嗎(計算方法唯一嗎)？6 .波浪浮力曲線需要史密斯修正嗎？為什么？7 .看懂表1-7、8、9、10、11三、計算題；1. 練習冊(11)(13)(

4、14)2.以下圖是分析船體梁彎曲剪應力的微元受力簡圖,左上端為s=0開口處(計算起始點)中部剖面為任意位置的剖面,1)在圖中標出各截面上的應力；2)并推導計算船體梁任意剖面位置的彎曲剪應力T的一般公式.第二章：一、填空題1 .縱向連續(xù)并能有效傳遞總縱彎曲應力的構件稱為縱向強力構件.2 .構成船體梁上冀板的最上層連續(xù)甲板通常稱為強力甲板.3 .在確定板的臨界應力時,通常不考慮材料不服從虎克定律對穩(wěn)定性的影響.4 .在船體構件的穩(wěn)定性檢驗和總縱彎曲應力的第二次近似計算中,需要對失穩(wěn)的船體板進行剖面面積折減,折減時首先需要將縱向強力構件分為剛性構件和柔性構件兩類.5 .外板同時承受總縱彎曲、板架彎曲

5、、縱骨彎曲及板的彎曲的縱向強力構件稱為第四類構件.6 .船體總縱彎曲時的撓度,可分為彎曲撓度和剪切撓度兩局部來計算.7 .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進行比擬,即應滿足Mj/M>n,n稱為強度儲藏系數(shù).一、概念題：1 .強力甲板2 .剖面模數(shù)、最小剖面模數(shù)3 .剖面折減系數(shù)的含義4 .許用應力5 .船體極限彎矩6 .強度儲藏系數(shù)二、簡做題：1 .船體構件穩(wěn)定性計算中,橫骨架式舷頂列板和組合梁穩(wěn)定性計算時,其邊界條件應如何簡化？試繪圖并說明.及其他構件2 .經(jīng)典彈性理論的根本假定有哪些？試推導平面應力問題的平衡方程和幾何方程.3 .考

6、慮船體構件的多重作用,縱向構件根據(jù)其傳遞載荷過程中所產(chǎn)生的應力種類及數(shù)目可以分為哪幾類？4 .繪出分析船體梁彎曲剪應力的微元受力簡圖,并推導船體梁彎曲剪應力的一般公式.5 .看懂表2-1、4、7、14、18三、計算題；1 .習題2.2;習題集3、4、5、72 .計算以下圖剖面的中和軸位置及剖面模數(shù)：第四章:一、填空題：1 .有長大艙口船舶的扭轉強度計算,國內外主要開展以薄壁梁理論為根底的有限梁方法FBM.2 .引起船體扭轉的原因有多種,其中主要的有斜浪航行扭矩、船舶傾斜扭矩、船舶橫搖扭矩.3 .薄壁梁按其剖面形式可分為開口、閉口和混合形式三種.4 .薄壁梁扭轉時會產(chǎn)生不均勻的縱向變形,稱為翹曲

7、.5 .根據(jù)梁端邊界條件,扭轉問題可分為兩類：一類是梁端完全自由的扭轉,稱為自由扭轉或圣維南扭轉；另一類是梁端的翹曲局部地或全部地受到限制,稱為約束扭轉.二、概念題1 .翹曲/2 .圣維南扭轉/；/3 .約束扭轉二、簡做題：%1 .長大開口船舶的強度計算有何特點？2 .對長大開口船舶的強度計算,國內外對其理論研究的進展情況如何？3 .簡述船體斜浪扭矩、傾斜扭矩、橫搖扭矩產(chǎn)生的原因？4 .斜浪扭矩曲線如何計算繪制？簡述其繪圖步驟.5 .薄壁梁扭轉理論的根本假定有哪些？根據(jù)薄壁梁扭轉問題的邊界條件,扭轉問題可以分為哪幾類？6 .翹曲應力如何產(chǎn)生的？具沿船長方向有何分布規(guī)律？7 .規(guī)定的扭矩強度計算

8、的標準狀態(tài)是什么？8 .我國?標準?提供了波浪扭矩和貨物扭矩公式,其分布有何特點？三、計算題；1 .試推導：工字梁的翹曲變形表達式；2 .試推導：單壁室自由扭轉問題的Bredt剪應力公式；3 .試推導：開口薄壁梁約束扭轉問題的微分方程,并求出翹曲變形及翹曲正應力的表達式；【如果會做1、2、3題,后面的習題不用做】4 .某圓筒狀空心等截面直梁,長10m,截面尺寸cm如下圖,R=12,r=8,一端固定,另一端在扭矩T=100N.m作用下發(fā)生自由扭轉,材料G=80GPa,試分別計算梁長3m、5m處的截面的扭轉角度及各截面上A、B點的假定分布剪應力ps、pb.【不要套用書上公式,自己畫圖、推導、計算】

9、5 .某等截面直工字梁,長10m,截面尺寸cm如下圖,一端固定,另一端在扭矩T=100N.m作用下發(fā)生自由扭轉,材料G=80GPa,試計算【可以套用公式】：1工字梁的自由扭轉慣性矩It;2分別計算梁長3m、5m處的截面上A、B、C、D、E、F點的剪應力ps及各點處的翹曲位移w;5.假設上題中的梁在扭矩T作用下發(fā)生的是約束扭轉,求T中翹曲扭矩Tw和自由扭轉剪應力產(chǎn)生的扭矩Ts各有多少,同時求出以下各量：1翼板扭轉產(chǎn)生的彎矩Mf、剪力Qf;2B、C點的翹曲位移及翹曲正應力.第五章：一、填空題：1,衡量型材剖面內材料分布合理程度的指標具體有剖面利用系數(shù)、剖面模數(shù)比面積、剖面慣性矩比面積.2 .保證型

10、材的局部穩(wěn)定性,系指保證其冀板和腹板的穩(wěn)定性.3 .二、概念題：1,剖面模數(shù)比面積2 .剖面慣性矩比面積3 .二、簡做題：1.型材剖面設計應滿足哪些要求？2,衡量型材剖面內材料分布合理程度的指標具體有哪些？3.型材腹板的相當面積有什么意義？4,型材穩(wěn)定性計算包含哪些內容？三、計算題；1.習題5.22,試推導具有大小翼板的T型材的大翼板剖面模數(shù)計算公式.3,大翼板f1=300,小翼板f2=100,腹板f=200,t1=t2=t3=10,求中和軸距小翼板的距離及小翼板的剖面模數(shù).【不要直接用書上公式】?船舶強度與結構設計?習題集第一章船體外載荷模塊1、空船在重量曲線可用拋物線和矩形之和表示,即把空

11、船重量的一半作為均勻分布,另一半作為二次拋物線分布,如以下圖所示,試求證距船中x處單位長度的重量為：w(x)0.50.751(kN/m)2i式中W空船重量,kN;l船長白一半,m.2、某長方形貨駁和10m均勻裝載正浮于靜水中.假設認為費駁自身質量沿船長均勻分布,此時在貨駁中央加10t集中裝載荷.試畫出其載荷、剪力和彎矩曲線,并求出最大剪力和最大彎矩.3、長方形浮碼頭,長20m寬5m深3m,空載時吃水1m淡水.當中部8m范圍內承受布載荷時,吃水增加到2也假定船體質量沿船長均勻分布.試作出該載荷條件下的浮力曲線、載荷曲線、靜水剪力和彎矩曲線,并求出最大剪力與最大彎矩值.4、某箱形船,長100n寬1

12、8m,在淡水中正浮時吃水為5s假定船體質量沿船長均勻分布.將一個150t的載荷加在船中后50m處的一點上,試畫出其載荷、剪力和彎矩曲線,并計算此時船中的變矩值.h2zycos5、水線面形狀如以下圖所示的一直壁式船,靜置于2L的余弦波上,試計算波谷在船中時的最大靜波浪彎矩.6、假設將題1.3的船靜置于波高h=0.5m的余弦波上襄試求最大靜波浪彎矩.?船舶強度與結構設計?習題集第二章總縱強度模塊1、某型深3.5m的橫骨架式船舶,第一次近似計算船中剖面要素時,參考軸選在基線上1.5m處,并得到以下各數(shù)值對半剖面：2、面積cm靜矩(cmf.m)慣性矩(cmf.m2)參考軸以上492803.41467參

13、考軸以下105210351240該船于中拱狀態(tài)受到最大變曲力矩為24940kN.m.計算：1使船底板在第二次計算時的折減系數(shù)不小于0.5肋距為500mm每四檔肋距設實肋板,該船底板的最小厚度至少應為多少？2剖面上甲板寬度為2m,艙口旁的甲板厚度為5mm舷側板厚度為6mm假設該剖面受到1600kN剪力的作用,求甲板距中央線4m處和舷側板在中和軸處的剪應力.2、試計算下述橫骨架式內河駁船的總縱彎曲應力不計初撓度和橫荷重的影響.橫剖面圖如以下圖所示.：型深D=3.2m吃水d=2.0m甲板厚度t1=3.5mm船寬B=6.0m;肋距s=500mm材料船底、舷側板厚度甲板縱桁中內龍骨中垂彎矩Y235MPa

14、to=4.0mm20056062505806M=1200kN.m總縱彎曲應力1133MPa197MPa在縱骨自由翼板298.6MPa在船底板中2138MPa在內底板中2180MPa板架彎曲應力在縱骨自由翼板247.1MPa在船底板中266MPa在內底板中286MPa在船底板中335MPa在自由翼板中3138MPa船度縱骨彎曲應力在船底板中317.5MPa在自由翼板中：369MPa在艙壁處剖面在跨度中點剖面在支座剖面處在跨度中點剖面處a3、箱形船外板厚度為t,型深為D,彎曲剪力在中前與中后假定為相同的二次拋物線分布,最大剪力值為W/8,試確定其最大的剪切撓度.4、某長方形貨駁沿船長均勻裝載500

15、t貨,在貨駁中央又堆有一集中載荷P(t),正浮于靜水中.設貨駁自身質量200t,沿船長均勻分布.假設不考慮船體彎曲撓度對浮力分布的影響,試求船中剖面處船體彎曲撓度(設船體材料彈性模量為E,船體剖面慣性矩為I).5、某船縱骨架式船底在中拱狀態(tài)下有以下計算值：在船底板中在內底板中16MPa在支座處466MPa板格彎曲應力在跨度中試計算內底板、縱骨自由翼板及船底板內、外外表上的合成應力值應該注意各種應力的正負號.6、某型深為3.5m的橫骨架式船舶如以下圖所示,第一次近似計算船腫剖面要素時,參考軸選在基線上1.5m處,并得到如下表所列各數(shù)值對半剖面：a船腫剖面要素/2面積/cm,/2、靜矩/(cmm)

16、,/22、慣性矩/(cmm)參考軸以上492803.41467參考軸以下105210351240該船于腫拱狀態(tài)受到最大彎曲力矩為2494kNM.試計算：第1次近似計算的總縱彎曲應力.使船底板在第2次計算時的折減系數(shù)不小于0.8肋距為500mm船底寬6m,240MPa該船底板的最小厚度至少應為多少？7、試計算下述橫骨架式內河駁船的總縱彎曲應力不計初撓度和橫荷重的影響.：型深D3.2m；吃水d2.0m；甲板厚度ti3.5mm；船寬b6.0m；肋距s=500mm2005材料y=235MPa船底、舷側板厚度t04.0mm；甲板縱桁,606;中內龍骨,2505806；中垂彎矩M=1200kN-m;橫剖面

17、如圖416所示.8、某長方形貨駁沿船長均勻裝載500t貨,在貨駁中央又堆有一集中載荷pt,正浮于靜水中.設貨駁自身質量200t,沿船長均勻分布.假設不考慮船體彎曲撓度對浮力分布的影響,試求船腫剖面處船體彎曲撓度設船體材料彈性模量為E,船體剖面慣性矩為I.船舶強度與結構設計?習題集75506計入帶板的剖5200780計入帶板的剖面第三章局部強度模塊1、某船型深為2.4m,舷側為橫骨架式,每檔肋距設肋骨面慣性矩為188.5cm4,假設在舷側型深一半處設一道舷側縱桁慣性矩為2475cm4.當肋距s=0.6m,艙長l=12m時,試分析舷側縱桁能否支持肋骨.2、某油船橫艙壁中艙桁村的計算圖形如以下圖所示

18、.計入帶板的剖面慣性矩及最小剖面模數(shù)如下:X=1fcX=1X=1視L=9.24m圖3-1第一道水平桁24.664410cm,W134040cm第二道水平桁I121.08104cm4,W13520cm383.20104cm4,W9160cm3假定外荷重完全由水平桁承受,試計算水平桁I、II及堅桁的彎矩并繪出彎矩圖.U=6.0m.艙壁3、某船在船臺上作艙壁水密試驗,試水水柱高度達甲板下外表型深的最下一列板厚度t=9mm,艙壁扶強材間距s=900mm試計算在試水時艙壁板中的最大應力材料屈服極限為1220MPa4、某沿海散裝貨船,其邊水艙與甲板縱桁連接,結構簡化為以下圖所示形式.計算水艙結構強度時必須

19、考慮艙口縱桁彎曲影響,計算甲板艙口縱桁強度時又必須考慮邊水艙影響.試按照結構力學方法建立手算計算模型.如果采用有限無法計算時,應采用何種單元？并寫出節(jié)點結束代碼.縱中麗線.舷邊水艙mini5、某萬噸貨船,第三貨艙船底板架如以下圖所示.假定舷側取自由支持,橫艙壁處取剛性固定.板架所受荷重為舷外水壓力與貨物反壓力之差,本船空載到港的均布荷重強度為2q=6.42N/cm.LP3-:產(chǎn)24.75m-3金優(yōu)板*Xm4¥m50m1Bmm4Y計入帶板的剖面慣性矩和最小剖面模數(shù)如下:中桁材I64W內底I14.71110cm,1 'W外底58893cm7852旁桁材II64W內底I25.753

20、10cm,2 W外底746703cm91020旁桁材III7.686410cm,W內底W外底1050803cm11480064W內底為桁材I4.008106cm4,-W外底545303cm60270試采用交叉梁系計算模型,用有限元計算肋板及桁材的最大應力.6、分別確定以下甲板縱骨彎曲應力和穩(wěn)定性計算中的帶板寬度,并計算其斷面慣性矩.已知：肋骨間距a1m；縱骨間距b0.28m；縱骨尺寸6號球扁鋼；板厚t5mm；鋼材t100MPa屈服應力s240MPa；穩(wěn)定性計算中的軸向壓應力7、繪出以下船體構件的計算簡圖:橫梁；肋骨；肋板；強度與穩(wěn)定性計算中縱骨的計算簡圖；強度與穩(wěn)定性計算板的計算簡圖.8、校核

21、船體局部結構強度.校核縱骨強度.5mm；：肋骨間距a1m；縱骨間距b0.30m；縱骨6號球扁鋼；板厚鋼材屈服應力s240Mpa;計算載荷為6m水柱高.校核甲板板強度.：肋骨間距a1m；縱骨間距b0.28m；板厚3mm；鋼材屈服應力s240Mpa；載荷0.5m水柱高.校核內底鋪板的強度.：該區(qū)域內底空間為燃油艙；肋板間距a1m；內底鋪板下縱骨間距b0.3m；內底鋪板厚勻為3mm載荷由空氣管高確定,h6m.9、校核某艦57號69號肋骨區(qū)域,肋骨和舷縱桁的強度.原始數(shù)據(jù)為：肋骨間距l(xiāng)m；肋骨跨長3.6m；舷縱桁長度隔艙長度6.0m；舷縱桁距甲板1.9m；肋骨及舷縱桁尺寸,4180890；舷部板厚4m

22、；縱骨間距0.3m,縱骨為6號球扁鋼；鋼材s240Mpa.計算載荷為梯形載荷,上端：0.5m水柱；下端：3.45m水柱.10、某船在船臺上作艙壁水密試驗,試水水柱高度達甲板下外表型深D=6.0m.艙壁的最下一列板厚度t9mm,艙壁扶強材間距s9mm,試計算在試水時艙壁最下一列板中的最大應力材料屈服極限為丫220Mpa.11、某船型深為2.4m舷側為橫骨架式,每檔肋距設肋骨匚75506計入帶板的5200剖面慣性矩為188.5cm4,假設在舷側型深一半處設一道舷側縱桁,780計入帶板的剖面慣性矩為2475cm4.當肋距s0.6m,艙長L6m時,試分析舷側縱桁能否支持肋骨.?船舶強度與結構設計?習題集第五章結構設計模塊1、某船底板厚度t=1.3cm,船底縱骨為22a號球扁鋼.試計算該縱骨含帶板的剖面要素及剖面積利用系數(shù)帶板度度b=60cm.2、型材剖面的尺寸如圖5-1°所示.試計算在下述情況下小翼板的剖面模數(shù)的變化情況：1當小翼板的剖面積已增加到1cR時；2當大翼板的剖面積f2增加到1cR時.3、試設計一艙壁扶強材.：艙壁板厚度t=7.5mm,最小厚度t°=5mm扶強材間距c=750mm,2許用應力=0.8y=192N/mm要求校核總穩(wěn)定性.0.5O扶強材的固定情況及水柱高度如以下圖所示