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文檔簡介

1、流體力學(xué)1. Bernoulli 方程的物理含義(p70):該式是重力場中不可壓縮理想流體定常流動(dòng)的伯努利方程,左邊各項(xiàng)代表單位質(zhì)量流體的動(dòng)能、壓力能和位勢能,方程右邊常數(shù)表示總能量為一常值。該式兩端都除以g后,各項(xiàng)均代表“某種高度”,依次是:速度高度(流體質(zhì)點(diǎn)在真空中以初速度V鉛垂向上運(yùn)動(dòng)能達(dá)到的高度)、壓力高度(液柱底面上壓力為p時(shí)的高度)位置高度(質(zhì)點(diǎn)在流線上的位置)。2. NS方程及其各項(xiàng)的物理意義(p151):該式是粘性不可壓縮流體的NS方程。各項(xiàng)代表單位質(zhì)量流體上的力,左端依次代表局部慣性力(非定常流動(dòng)引起的)、遷移慣性力(非均勻場引起的),等式右端依次是質(zhì)量力、壓力的合力和粘性力

2、。3. 管內(nèi)沿程阻力的產(chǎn)生原因和物理含義(p174):由于粘性摩擦力產(chǎn)生。是沿程損失系數(shù)(是雷諾數(shù)和相對(duì)粗糙度的函數(shù)),l是沿程管道長度,d是管道直徑,V是特征流速(平均流速V=Q/A)。4. 管內(nèi)局部阻力的產(chǎn)生原因和物理含義(p175):流體通過管路中各種部件時(shí),由于周圍流動(dòng)的旋渦、轉(zhuǎn)向或撞擊引起的能量損失,是由于管路幾何形狀的變化造成的,發(fā)生在局部。為局部損失系數(shù)由試驗(yàn)測得。V(特征流速見上問)5. 附加質(zhì)量系數(shù)所表示的物理意義(p123):整個(gè)流場的動(dòng)能等于質(zhì)量為的流體以物體速度運(yùn)動(dòng)時(shí)所具有的動(dòng)能。廣義的附加質(zhì)量系數(shù)ij,表示物體沿j方向引起的i方向的附加質(zhì)量。6. 試述速度邊界層的基本

3、特征(p192):物體表面的流體速度為0,在離開物體很小的距離處,流體速度迅速增大至均勻流動(dòng)。7. 試述邊界層分離后產(chǎn)生的結(jié)果或現(xiàn)象(p211):由于存在逆壓梯度區(qū)和壁面及粘性對(duì)流動(dòng)的阻滯,邊界層會(huì)產(chǎn)生分離,即下游流體在逆壓梯度作用下發(fā)生倒流,其堆積和倒流使回流流體把從上游來的流體擠出物面,使邊界層內(nèi)流體脫體。8. 說明Newton 和非Newton流體的區(qū)別(p19):牛頓流體的粘性系數(shù)為常數(shù)且滿足牛頓內(nèi)摩擦定律(=·dudy);非牛頓流體的剪切應(yīng)力和變形速率之間不滿足線形關(guān)系(近似關(guān)系=K)。9. 說明無因次數(shù)Re的物理意義(p182):Re數(shù)是慣性力與粘性力量級(jí)之比,Re=U0

4、L,反映了流體粘性的影響(Re數(shù)愈大,粘性影響越??;反之,Re數(shù)愈小,粘性則起主導(dǎo)作用)。10.說明無因次數(shù)Fr的物理意義(p182):Fr數(shù)是慣性力與重力量級(jí)之比,F(xiàn)r2=U02(gl),在討論水波現(xiàn)象和興波阻力時(shí)比較重要。11.說明無因次數(shù)Ma的物理意義(p183):空間某一點(diǎn)處的Ma數(shù)定義為當(dāng)?shù)氐牧魉賄與聲速a之比,Ma=Va,反映了流體的壓縮性,考慮壓縮相似性時(shí)須保證Ma數(shù)相等,如高速飛機(jī)和導(dǎo)彈的氣動(dòng)力性能。12.說明粘性內(nèi)摩擦力產(chǎn)生的原因(p17):兩層流體間分子的吸引力兩層流體間分子的動(dòng)量交換。對(duì)于液體,主要取決于前者;對(duì)于氣體,主要取決于后者。13.說明雷諾湍流應(yīng)力產(chǎn)生的原因(p

5、163):源于非線性的遷移慣性力項(xiàng),它在物理上表示了由于湍流脈動(dòng)引起的單位面積上的動(dòng)量輸運(yùn)率,這種動(dòng)量的輸運(yùn)表現(xiàn)為湍流應(yīng)力;從能量來看,平均流不斷地對(duì)脈動(dòng)流輸送能量,從而維持湍流的脈動(dòng)。湍流應(yīng)力是和平均流關(guān)聯(lián)的。14.試述機(jī)翼升力產(chǎn)生原因(p221):當(dāng)機(jī)翼具有一定的攻角時(shí),機(jī)翼兩面的流線是不對(duì)稱的,背流面上的流線密、速度大、壓力小,為吸力面;迎流面上的流線稀、速度小、壓力大,稱為壓力面。兩面上的壓差力即為升力。15.鄧亞萍打出?。ㄉ希┬蚝拖鳎ㄏ滦┣驎r(shí),乒乓球的運(yùn)動(dòng)軌跡不同,解釋其力學(xué)機(jī)理:上旋球與下旋球的進(jìn)攻角度不一樣,也就是攻角不一樣,一個(gè)產(chǎn)生升力,一個(gè)產(chǎn)生下洗速度。16.船舶在靠岸或

6、兩船并行時(shí),操縱船舶非常困難或危險(xiǎn)性很大,是什么原因?機(jī)翼理論:速度大,壓力小,速度小,壓力大,中間形成吸力面。17.什么叫水力光滑管(p167):管壁的絕對(duì)粗糙度小于層流底層的厚度時(shí),層流底層以外的湍流區(qū)完全感受不到管壁粗糙度的影響,流體好像在完全光滑的管子中流動(dòng)一樣。這種管道稱為“水力光滑管”。18.什么是流體質(zhì)點(diǎn)(p16):V*內(nèi)所有流體分子組成的流體團(tuán)為流體質(zhì)點(diǎn),V*是能夠給出(各物理性質(zhì),如密度、溫度)穩(wěn)定平均值的最小單位。19.試述機(jī)翼失速后的現(xiàn)象(p42):當(dāng)攻角增大至某一值時(shí),機(jī)翼背面尾渦區(qū)過于擴(kuò)大,旋渦的脫落和運(yùn)動(dòng)使機(jī)翼產(chǎn)生劇烈的振動(dòng),同時(shí)升力迅速降低,阻力急劇增大。20.試

7、述流線的定義(p50):流線是速度場的矢量線,在任意時(shí)刻t,它上面任一處曲線的切向量dr=dxi+dyj+dzk都與該點(diǎn)的速度向量v(x,y,z,t)相一致。21.氣體和液體的粘性系數(shù)隨溫度的變化規(guī)律有什么不同?隨著溫度的升高,液體的粘性系數(shù)會(huì)下降,氣體的粘性系數(shù)會(huì)升高。22.試寫出靜力學(xué)基本方程,并解釋其含義。 ,它反映了重力場中不可壓縮靜止流體的壓力分布規(guī)律。由靜力學(xué)基本方程可以看出: 在重力場中,不可壓縮的靜止流體的壓力分布是呈線性的,隨深度呈線性增加。 靜止流體中一點(diǎn)的壓力p由兩部分組成:一是通過自由面均勻傳遞的壓力p0;二是由重力產(chǎn)生的壓力,等于單位地面積上高度為h的流體住重量 在同

8、一種流體(=const)的連通域中,由同一深度流體質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的平面即為等壓面,即水平面為等壓面。23.粘性流動(dòng)是層流還是湍流的判據(jù)。臨界雷諾數(shù),大于臨界雷諾數(shù)(2300)為湍流,否則為層流24. 根據(jù)海姆霍茲速度分解定理,流體微團(tuán)的運(yùn)動(dòng)由哪三部分組成?流體微團(tuán)的運(yùn)動(dòng)由平移、旋轉(zhuǎn)和變形(包括線變形和角變形)三種形式組成。而這種旋轉(zhuǎn)與變形源于流體速度的不均勻性。25.什么是勢流?滿足拉普拉斯方程的流場(即不可壓縮無旋流場)26. 根據(jù)h/將水波分為三類,分別為:無限深、有限深、長波其區(qū)別范圍為:h/>1/2; 1/20<h/<1/2; h/<1/20。27. 邊界層產(chǎn)生分離的

9、條件。 存在逆壓梯度; 壁面及粘性對(duì)流動(dòng)的阻滯。28. 湍流的基本特征。隨機(jī)性、脈動(dòng)性29. 試寫出無限水深情況下船舶興波阻力公式并解釋其含義。 無限水深情況下船舶興波阻力等于興波波能的一半,與波幅的平方成正比,波幅增大時(shí),波阻將急劇增加。30. 拉格朗日法和歐拉法的基本思想。拉格朗日法:跟蹤每個(gè)流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的全過程,記錄他們在各個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中各物理量及其變化。歐拉法:考察空間內(nèi)每一點(diǎn)的物理量及其變化。結(jié)構(gòu)物構(gòu)造1、船體主要的結(jié)構(gòu)有哪些? 船體結(jié)構(gòu)型式與船舶的類型有關(guān),通常船體大致可分為主船體和上層建筑兩部分。主船體部分有船首、船中、船尾;上層建筑部分有首樓、橋樓、尾樓及甲板室。主船體

10、是船體結(jié)構(gòu)的主要部分,是由船底、舷側(cè)、上甲板圍成的水密空心結(jié)構(gòu)。其內(nèi)部空間又由水平布置的下甲板、沿船寬方向垂直布置的橫艙壁和沿船長方向垂直布置的縱艙壁分隔成許多艙室。貨艙上通常有貨艙、機(jī)艙、首尖艙和尾尖艙等艙室。首尾端的橫艙壁也叫首尖艙壁和尾尖艙壁。2、何為中拱彎曲、中垂彎曲?并說明甲板和底部不同受力。中拱彎曲: 當(dāng)波峰在船中時(shí),會(huì)使船體中部向上彎曲,稱為中拱彎曲;甲板受拉伸,底部受壓縮;中垂彎曲:當(dāng)波谷在船中時(shí),會(huì)使船體中部向下彎曲,稱為中垂彎曲;甲板受壓縮,底部受拉伸。3、什么是橫骨架式?什么是縱骨架式?討論他們的主要區(qū)別。橫骨架式:數(shù)目多而間距小的骨材沿船寬方向布置。其優(yōu)點(diǎn)是多

11、數(shù)骨材橫向布置,橫向強(qiáng)度較好,施工較方便,建造成本低。缺點(diǎn)是在同樣受力情況下,外板和甲板的厚度比縱骨架式的大,結(jié)構(gòu)質(zhì)量較大??v骨架式:數(shù)目多而間距小的骨材沿船長方向布置。其優(yōu)點(diǎn)是多數(shù)骨材縱向布置,骨材參與船梁抵抗縱向彎曲的有效面積,提高了船梁的縱向抗彎能力,增加了船體的總縱強(qiáng)度。并且由于縱向骨材布置較密,可以提高板對(duì)總縱彎曲壓縮力作用時(shí)的穩(wěn)定性。因而相應(yīng)地可以減小板的厚度,減小結(jié)構(gòu)質(zhì)量。缺點(diǎn)是施工比較麻煩。4、論述外板厚度沿船長方向和肋骨圍長方向的變化規(guī)律??偪v彎矩的最大值通常在在船中0.4L(L為船長)區(qū)域內(nèi),向首尾兩端逐漸減小至零。因此,在船中0.4L區(qū)域內(nèi)的外板厚度較大,離艏艉端0.07

12、5L區(qū)域內(nèi)的外板較薄,在兩者之間的過渡區(qū)域,其板厚可由中部逐漸向兩端過度。因考慮銹蝕、磨損等因素,平板龍骨的寬度和厚度從首至尾保持不變。平板龍骨和舷頂列板位于船梁的最上端和最下端,受總縱彎曲應(yīng)力較大,平板龍骨還承受船舶建造時(shí)龍骨墩或塢墩的反力和磨損,舷側(cè)列板與上甲板想連接,又起著舷側(cè)與甲板之間力的傳遞作用,因此,在外板中,平板龍骨和舷頂列板要比其他外板厚一些。其余從船底列板向上的各個(gè)列板,隨著水壓力減小而逐漸減薄。5、集裝箱船在結(jié)構(gòu)上通常采用哪些加強(qiáng)措施,為什么? 集裝箱船的結(jié)構(gòu)與一般的貨船不同,它的貨艙口寬度幾乎與貨艙寬度一樣大,對(duì)船體的抗彎、抗扭和橫向強(qiáng)度都不利,在結(jié)構(gòu)應(yīng)采取補(bǔ)償措施。1)

13、雙層底和雙層舷側(cè)結(jié)構(gòu),且在雙層舷側(cè)的頂部設(shè)置有效的抗扭箱結(jié)構(gòu)。也可用雙層底和具有抗扭箱或其他等效結(jié)構(gòu)的單層殼結(jié)構(gòu)代替。2)在船的頂部和底部的強(qiáng)力部分均采用縱骨架式,在其他部位縱骨架式和橫骨架式均采用,兩個(gè)會(huì)艙口之間的艙口端橫梁和甲板橫梁應(yīng)給與加強(qiáng)。6、船底部結(jié)構(gòu)中參與總縱彎曲的構(gòu)件有哪些?說明底部結(jié)構(gòu)收到的外力。  船底部參與總縱彎曲的構(gòu)件由中內(nèi)龍骨,旁內(nèi)龍骨,中底桁,旁底桁,船底板等。主要外力:1)總縱彎曲拉壓應(yīng)力;2)船底部水壓力、液艙內(nèi)水的壓力、貨物和機(jī)器設(shè)備的重力以及船舶進(jìn)塢時(shí)龍骨墩的反力等局部橫向載荷;3)船舶擱淺或航行于淺水航道時(shí),船底可能與河床摩擦等偶然載荷;

14、7、舷側(cè)結(jié)構(gòu)一般有哪三種類型?舷側(cè)結(jié)構(gòu)主要承受哪些外力? 舷側(cè)結(jié)構(gòu)有橫骨架式,縱骨架式和混合骨架式三種類型。 主要外力:舷外水壓力、艙內(nèi)貨物的橫向壓力或液體壓力、總縱彎曲時(shí)的作用力以及波浪沖擊、碰撞、冰塊撞擊或擠壓等力。8、繪制舭部節(jié)點(diǎn)圖,橫骨架勢底部結(jié)構(gòu)中主肋板與肋骨一般采用的5種連接方式。   30頁9、甲板結(jié)構(gòu)中,梁拱與舷弧如何定義?畫圖列舉出主要梁拱形式。   49頁圖甲板橫向的拱度稱為梁拱,目的在于迅速排除甲板上的積水;   甲板中心線在船長方向由船中向首尾兩端逐漸升高形成曲線或折線形,即甲板中心在中線面上的投影線

15、稱為脊弧。目的是減輕波浪飛濺到甲板上的程度以改善航海性能及艙面工作條件。10、艙壁按用途和結(jié)構(gòu)形式如何分類?闡述槽型艙壁特點(diǎn)。按用途分為:水密艙壁:在規(guī)定的水壓力能保持不透水的艙壁;液體艙壁:在液艙(油艙或水艙)之間的界壁要求保證油密或水密;制蕩艙壁:在液艙內(nèi)設(shè)置的開有流水孔的艙壁,用來減小艙內(nèi)液體的搖蕩;輕艙壁:一種只起簡單隔離作用的輕型結(jié)構(gòu)艙壁;防火艙壁:設(shè)置有隔熱和防火裝置的艙壁;氣密艙壁:有防毒氣要求的艙室,其艙壁要求不漏氣。按結(jié)構(gòu)形式分為:平面艙壁,槽型艙壁,雙層艙壁。   槽型艙壁的特點(diǎn):槽型艙壁由鋼板壓制而成,以它的操行折曲代替扶強(qiáng)材的作用。槽型艙壁與平面艙壁

16、比較,優(yōu)點(diǎn)在于在保證同樣的強(qiáng)度條件下,可以減輕結(jié)構(gòu)重量,節(jié)省鋼材。同時(shí)由于取消扶強(qiáng)材及其肘板,從而減少了裝配和焊接的工作量,更便于清倉工作。( 槽型艙壁剖面形狀有三角形、矩形、梯形、弧形)11、中小型油船的油艙區(qū)一般采用混合骨架式,什么部位用縱骨架式,什么部位用橫骨架式?a)    縱骨架式:船底板、外底板及甲板結(jié)構(gòu)b)   橫骨架式:舷側(cè)結(jié)構(gòu)。12、列舉艏部和艉部的主要形狀,簡單論述球鼻首結(jié)構(gòu)的作用?艏部;側(cè)視形狀:直立型、前傾型、飛剪型、破冰型和球鼻型。橫剖面形狀:直線式、曲線式、折線式、加寬甲板式和球鼻艏。艉部:橢圓型

17、、巡洋艦型和方型艉。球鼻艏結(jié)構(gòu)的作用:降低興波阻力,提高航速。安裝聲納。13、介紹油船、散貨船與集裝箱船的甲板結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。a)  油船的甲板均為單層板架,貨油艙區(qū)域大多采用縱骨架式結(jié)構(gòu),小型油船也有采用橫骨架式結(jié)構(gòu)的。b)  散貨船上每個(gè)貨艙設(shè)23個(gè)艙口,貨艙口的寬度也比較大。散貨船的舷頂部做成三角形的頂邊艙(可防止散貨船偏向影響船舶穩(wěn)性,頂邊艙內(nèi)裝壓載水提高船舶的重心、減小搖擺、改善航行性能,同時(shí)還能增加結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度)c)  集裝箱船的結(jié)構(gòu)與一般的貨船不同,它的貨艙口寬度幾乎與貨艙寬度一樣大,對(duì)船體的抗彎、抗扭和橫向強(qiáng)度都不利。14、什么是上層

18、建筑,主要有哪兩種形式,他們有什么區(qū)別?凡是位于甲板以上的各種圍壁建筑物,均統(tǒng)稱為上層建筑。由船樓與甲板室兩種。船樓:上層建筑的寬度與船寬相同,其左右側(cè)壁與船體的兩舷外板相連,作為舷側(cè)外板的延伸部分。甲板室:寬度小于船寬,其左右側(cè)壁位于舷內(nèi)的甲板上。15、說說雜貨船、散貨船各自的結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點(diǎn)。a) 雜貨船通常采用混合骨架式船體結(jié)構(gòu)。在貨艙區(qū)設(shè)有兩層以上的甲板,底部為雙層底結(jié)構(gòu)。其中上甲板和雙層底是縱骨架式結(jié)構(gòu),下甲板和舷側(cè)是橫骨架式結(jié)構(gòu)。上甲板和下甲板上開有較大的貨艙口,艙口角隅或艙口兩端中心線處設(shè)有支柱,有的設(shè)置半縱艙壁或艙口懸臂梁。b) 散貨船也是混合骨架式船體結(jié)構(gòu)。只有一層全銅甲板,底部

19、為雙層底,甲板下面靠兩舷有兩個(gè)頂邊艙,雙層底舭部處有向上的傾斜的底邊艙。甲板和舷頂部、雙層底和舷側(cè)下部是縱骨架式結(jié)構(gòu),舷側(cè)中部為橫骨架式結(jié)構(gòu)。16、導(dǎo)管架平臺(tái)、半潛式平臺(tái)、自升式平臺(tái)在主要結(jié)構(gòu)上各自有什么特點(diǎn)?     自升式:平臺(tái)主體、樁腿和升降裝置。平臺(tái)主體平面形狀常用的有三角形,矩形和五角形;樁腿結(jié)構(gòu)有獨(dú)立式樁腿,沉墊式樁腿、也有結(jié)合式樁腿;樁腳端部結(jié)構(gòu)有樁靴結(jié)構(gòu),沉墊結(jié)構(gòu)和結(jié)合式結(jié)構(gòu);升降機(jī)構(gòu)有電動(dòng)液壓式和電動(dòng)齒輪齒條式。     半潛式平臺(tái):上層平臺(tái)、立柱結(jié)構(gòu)、撐桿結(jié)構(gòu)、下船體(或浮靴)和錨泊系統(tǒng)。

20、60;  導(dǎo)管架平臺(tái):上部結(jié)構(gòu)、導(dǎo)管架和樁。上部結(jié)構(gòu)也稱甲板結(jié)構(gòu),有整體式和組塊式兩種結(jié)構(gòu)形式。甲板類型劃分為兩類:整體的和模塊化的。    17、自升式平臺(tái)有哪幾種工作狀態(tài),各自在什么情況下會(huì)發(fā)生這些狀態(tài)?     1、拖航狀態(tài):平臺(tái)從一個(gè)地點(diǎn)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)地點(diǎn)時(shí)。     2、放樁和提樁狀態(tài):放樁指樁腿向海底下放;提樁指樁腿拔出海底之后向上提升。     3、插樁和拔樁狀態(tài):    

21、4、樁腿預(yù)壓狀態(tài):將樁腿下面地基的承載力預(yù)先壓到暴風(fēng)狀態(tài)時(shí)所要求的地基承載力。     5、著底狀態(tài):包括滿載風(fēng)暴自存和滿載作業(yè)兩種狀態(tài)。平臺(tái)船體被樁腿支撐在海面上時(shí)。18、說明火炬臂和棧橋的作用。    過橋:管線的支撐結(jié)構(gòu)、行人的通行或者傳遞材料的橋梁。?19、列舉潛器結(jié)構(gòu)形式,潛器艙壁按形狀如何分類。潛器的結(jié)構(gòu)形式有單艦體(只有一個(gè)耐壓船體);個(gè)半艦體(耐壓艇體外包附部分非耐壓艦體);雙艦體(耐壓艇體外有一層非耐壓艦體)。潛器艙壁按形狀分為常規(guī)型、過渡型和水滴形。20、讀圖,指出下圖所示某貨艙典型橫剖面圖各構(gòu)件名稱:1

22、甲板縱骨;2甲板;3艙口圍板;4甲板縱桁;5頂邊艙;6舷側(cè)縱骨;7肘板;8肋骨;9舷側(cè)外板;10底邊艙;11肋板;12船底縱骨;13中底桁;14船底板;15旁底桁;16內(nèi)底縱骨;17內(nèi)底板;18橫艙壁。21.什么是橫骨架式結(jié)構(gòu)?什么是縱骨架式結(jié)構(gòu)?他們之間的主要區(qū)別是什么?縱骨架式結(jié)構(gòu):數(shù)目多而間距小的骨材沿船長方向布置;橫骨架式結(jié)構(gòu):數(shù)目多而間距小的骨材沿船寬方向布置;22.什么叫總縱彎曲?總縱彎曲由哪兩部分疊加而成?什么為總縱強(qiáng)度?船體的總縱彎曲是指作用在船體的重力、浮力、波浪水動(dòng)力和慣性力等而引起的船體繞水平橫軸的彎曲。它由靜水總縱彎曲和波浪總縱彎曲兩部分疊加而成。總縱強(qiáng)度是指船體結(jié)構(gòu)抵

23、抗縱向彎曲不使整體結(jié)構(gòu)遭受破壞或不允許的變形的能力。23.畫圖并說明中內(nèi)龍骨與橫艙壁相交的節(jié)點(diǎn)形式。P29頁圖42;24.作用于船體底部結(jié)構(gòu)的主要外力有哪些?作用在船體底部結(jié)構(gòu)上的主要外力有:1) 總縱彎曲拉應(yīng)力;2) 船底部水壓力、液艙內(nèi)水的壓力、貨物和機(jī)器設(shè)備和重力以及船舶進(jìn)塢時(shí)龍骨墩的反力等局部橫向載荷;3) 船舶擱淺或航行于潛水航道時(shí),船底可能與河床摩擦等偶然載荷;25.橫梁是甲板的主要構(gòu)件,它的主要作用是什么?橫梁的主要作用是支持甲板板,并將甲板的橫向載荷傳給舷側(cè)和甲板縱桁。26.舷側(cè)結(jié)構(gòu)通常有哪三種類型?各由哪些構(gòu)件組成。舷側(cè)按骨架形式舷側(cè)結(jié)構(gòu)可分為橫骨架式和縱骨架式,及混合骨架式

24、。1) 橫骨架式舷側(cè)結(jié)構(gòu)由舷側(cè)外板、普通肋骨(包括主肋骨和甲板間肋骨)、強(qiáng)肋骨和舷側(cè)縱桁等組成;2) 縱骨架式舷側(cè)結(jié)構(gòu)由舷側(cè)外板、舷側(cè)縱骨、舷側(cè)縱桁和強(qiáng)肋骨等組成;3) 混合骨架式舷側(cè)結(jié)構(gòu)有所有上述結(jié)構(gòu)。27.球鼻首結(jié)構(gòu)有什么作用?球鼻首結(jié)構(gòu)的作用是降低在波浪中航行時(shí)的興波阻力。28.散貨船甲板結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)?1) 為了提高裝卸效率,散貨船上每個(gè)貨艙設(shè)23個(gè)艙口,貨艙口的寬度較大;2) 散貨船的舷頂部做成三角形的頂邊艙;頂邊艙由甲板、艙口縱桁、斜底板、一部分舷側(cè)外板及縱橫骨架組成。29.簡述橫骨架式舷側(cè)結(jié)構(gòu)中有哪幾種肋骨形式?各有什么特點(diǎn)?橫骨架式舷側(cè)結(jié)構(gòu)有普通肋骨和強(qiáng)肋骨兩種形式,其中普通肋

25、骨又分為主肋骨和甲板間肋骨;1) 主肋骨是指最下層甲板以下的船艙肋骨,它是橫骨架式舷側(cè)結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件,通常用不等邊角鋼制成;2) 甲板間肋骨是指兩層甲板之間的肋骨,也由不等邊角鋼制成;3) 強(qiáng)肋骨是由尺寸較大的組合T型材制成的舷側(cè)橫向構(gòu)件。30.寫出下圖中所指各船體構(gòu)件的名稱。 理論與工藝1.船體分段主要有哪五種類型?船體分段劃分需要考慮的重點(diǎn)因素有哪些? 船體分段類型:平面分段,曲面分段,半立體分段,立體分段,總段。分段劃分的規(guī)則是:1) 考慮作業(yè)類型的相似性,可分成一組最小數(shù)目的任務(wù)包;2) 分段要有穩(wěn)定的形狀,應(yīng)盡量減少臨時(shí)支撐和加強(qiáng);3) 考慮舾裝和涂裝作業(yè)的需要,分段的大小要有最好的可

26、達(dá)性;4) 要使分段容積,形狀,重量等方面近似。E要使困難的焊接轉(zhuǎn)成容易的焊接。2.舾裝作業(yè)劃分的目標(biāo)有哪些?舾裝作業(yè)劃分的目標(biāo):1) 在最有效的加工層次上,將作業(yè)均衡地分配到按產(chǎn)品表象分組的任務(wù)包;2) 均勻卻協(xié)調(diào)的作業(yè)通過調(diào)配工人流程調(diào)整來保持;3) 將作業(yè)從封閉、狹窄、高處或不安全的位置轉(zhuǎn)移到敞開、寬敞且低的位置;4) 規(guī)劃許多任務(wù)包同時(shí)開工,從而減少總的裝配持續(xù)時(shí)間;5) 要使困難的焊接轉(zhuǎn)成容易的焊接。3.區(qū)域涂裝法的主要規(guī)劃目標(biāo)有哪些?區(qū)域涂裝法的主要規(guī)劃目標(biāo):1) 將作業(yè)位置從仰面轉(zhuǎn)移到俯身或至少到垂直位置,從高出移到低處,以及從封閉位置移到容易到達(dá)的位置;2) 提供安全的環(huán)境,而

27、不用防礙工人的特殊位置;3) 防止作業(yè)過程中的銹蝕和相關(guān)的反工;4) 使表面處理和涂裝所需要的腳手架最?。?) 為了避免在最后階段可能妨礙交船計(jì)劃的大量工作,在整個(gè)建造過程中盡量均勻分配作業(yè)量。4.詳細(xì)說明生產(chǎn)設(shè)計(jì)的任務(wù)有哪些?生產(chǎn)設(shè)計(jì)是解決“怎樣造船”的工程技術(shù)問題,也就是對(duì)承建船舶的建造工藝及其流程的設(shè)計(jì)。因此,生產(chǎn)設(shè)計(jì)的任務(wù)是制定綱領(lǐng)性工藝文件,諸如建造方案的決定,建造方針的編制和施工要領(lǐng)的編制等,是與初步設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)平行地進(jìn)行的,而各工藝階段、區(qū)域和單元的工作管理圖表,則是在詳細(xì)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。此外,生產(chǎn)設(shè)計(jì)還應(yīng)完成船舶總裝以后的各個(gè)工藝階段的技術(shù)文件。5.埋弧自動(dòng)焊工藝設(shè)計(jì)的主

28、要內(nèi)容有哪些? 1) 焊接工藝裝備的選用;2) 焊接坡口的設(shè)計(jì);3) 焊接材料的選定;4) 焊接工藝參數(shù)的制定(焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲直徑、焊絲伸出長度);5) 焊接組裝工藝編制;6) 操作技術(shù)參數(shù)及焊接過程控制技術(shù)參數(shù);7) 焊縫缺陷的檢查方法及修補(bǔ)技術(shù)的規(guī)定;8) 焊接預(yù)處理與焊后熱處理技術(shù)的制定。6.等離子切割的工作原理及優(yōu)點(diǎn)是什么?原理:使用一定裝置可獲得高速高溫的等離子弧及其焰流,利用它可把割縫處的金屬熔化和蒸發(fā),并吹離基體,隨著割嘴的移動(dòng)形成割縫。優(yōu)點(diǎn):1)熱變形較小;2)切割速度快(是氧炔切割的3-6倍);3)切割質(zhì)量高;4)能切割的材料多(銅,鋁,不銹鋼及各種高溫難

29、熔金屬);5)切割成本低;6)將等離子切割裝備到普通數(shù)控機(jī)床上能提高數(shù)控切割效率。7.成組技術(shù)定義是什么?成組技術(shù)在造船中有哪些應(yīng)用特點(diǎn)?成組技術(shù)的定義:廣義的定義是研究事物之間的相似性并將其合理應(yīng)用的技術(shù),為了使多品種,小批量生產(chǎn)達(dá)到批量生產(chǎn)的效益,將生產(chǎn)過程重新合理布置安排的技術(shù)。組成技術(shù)在造船中的應(yīng)用特點(diǎn):1)小到中等批量;2)相似加工過程;3)材料幾何形狀和尺寸有所不同;4)在調(diào)配好的設(shè)備按屬性編組的小型組合區(qū)域內(nèi)加工;5)配備特定的工具;6)按組定進(jìn)度。8.什么是造船CIMS?造船CIMS是根據(jù)船舶產(chǎn)品及其制造過程的特點(diǎn),對(duì)CIMS的具體應(yīng)用。因此,造船CIMS是以自動(dòng)化技術(shù),信息技

30、術(shù)和造船技術(shù)為基礎(chǔ),通過計(jì)算機(jī)及其軟件,將造船訂貨,船型試驗(yàn),船舶設(shè)計(jì),船舶建造,造船管理和交船后的服務(wù)等船后服務(wù)等造船廠全部生產(chǎn)活動(dòng)所需的各種分散的自動(dòng)化單元技術(shù)有機(jī)地集成起來,形成總體高效益,高柔性的智能制造系統(tǒng)。9.船舶舾裝的內(nèi)容有哪些?一般包括機(jī)艙內(nèi)各種裝置、系統(tǒng)和用具,船上控制船舶運(yùn)動(dòng)方向、保證航行安全和營運(yùn)作業(yè)所需各種設(shè)備的用具。按其功能可分為以下十類:1)機(jī)艙部分;2)舵設(shè)備;3)錨設(shè)備;4)起貨設(shè)備;5)系泊與拖曳設(shè)備;6)通道與關(guān)閉設(shè)備;7)航行設(shè)備;8)艙室設(shè)備;9)救生設(shè)備;10)消防設(shè)備;10.金屬能進(jìn)行氣割的條件有哪些?1)被切割金屬的燃點(diǎn)低于其熔點(diǎn);2)氧化物的熔點(diǎn)

31、應(yīng)低于金屬的熔點(diǎn),且有很好的流動(dòng)性;3)金屬在氧氣中燃燒時(shí)應(yīng)能放出很多熱量;4)金屬的導(dǎo)熱率不應(yīng)過高;5)金屬中不應(yīng)有使氣割過程惡化的雜質(zhì)。11.簡述傳統(tǒng)船舶設(shè)計(jì)和現(xiàn)代船舶設(shè)計(jì)的區(qū)別。1)傳統(tǒng)船舶設(shè)計(jì):方案設(shè)計(jì)概念性設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)給船級(jí)社提供必要圖紙施工設(shè)計(jì)告訴生產(chǎn)者造怎樣的船完工設(shè)計(jì)2)現(xiàn)代船舶設(shè)計(jì):初步設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)給船級(jí)社提供圖紙生產(chǎn)設(shè)計(jì)告訴生產(chǎn)者怎樣造船說明:二者的主要區(qū)別在施工設(shè)計(jì)和生產(chǎn)設(shè)計(jì)。12.焊接的方法分為哪三大類?CO2氣體保護(hù)焊的工作原理及優(yōu)缺點(diǎn)是什么?焊接按焊接過程的特點(diǎn)可分為三大類:a熔焊b壓焊c釬焊。原理(定義):CO2氣體保護(hù)焊用CO2作為保護(hù)氣體,依靠焊絲與焊件之間產(chǎn)

32、生電弧來熔化金屬的一種電弧焊接法。優(yōu)點(diǎn):焊接成本低,生產(chǎn)率高,抗銹能力強(qiáng),焊接變形小,操作性能好,適用范圍廣。缺點(diǎn):金屬飛濺較多;焊縫表面成形差;很難用交流電焊接,焊接輔助設(shè)備較多;不能在有風(fēng)位置施焊,否則出現(xiàn)氣孔;不能焊接容易氧化的金屬材料。13.殼舾涂一體化方法的組成及主要目的是什么?殼 舾 涂的一體化方法的組成:1)船體分段建造法(HBCM):船體部件,組件和分段按照成組技術(shù)原理在組織好的生產(chǎn)線上進(jìn)行加工。2)區(qū)域舾裝法(ZOFM)。3)區(qū)域涂裝法(ZPTM):將表面處理和涂裝作業(yè)作為整個(gè)建造過程的一體化方面。4)族類制造,如管件族制造(PPFM)。5)分類系統(tǒng):即產(chǎn)品導(dǎo)向的作業(yè)分解原理

33、,便于通過將中間產(chǎn)品的定義和分類,使上述本質(zhì)上不同類型的作業(yè)一體化,使得作業(yè)流程協(xié)調(diào)一致。主要目的:是使整個(gè)船舶建造系統(tǒng)提高生產(chǎn)率。14.應(yīng)用區(qū)域涂裝法需要的先決條件是什么?1)連續(xù)兩次涂層之間的涂裝時(shí)間間隔必須小于前一個(gè)涂層的允許暴露時(shí)間;2)板材和型材的車間底漆不應(yīng)妨礙切割和焊接。15.船舶下水方式的主要分類方法有哪些?根據(jù)下水原理,船舶下水可分為重力式下水,漂浮式下水和牽引式下水三大類。根據(jù)下水方向,船舶下水又可分為橫向下水和縱向下水。根據(jù)下水的工藝方法,船舶下水可分為涂油滑道下水,鋼珠滑道下水以及小車下水。16.噴丸除銹的工作原理及優(yōu)、缺點(diǎn)是什么?噴丸除銹是利用風(fēng)管中高度流動(dòng)的壓縮氣體

34、之壓力使鐵丸沖擊金屬表面的銹斑而實(shí)現(xiàn)除銹的。優(yōu)點(diǎn):機(jī)動(dòng)性好,可用來二次除銹,具有更高的生產(chǎn)效率。缺點(diǎn):勞動(dòng)條件差。(工人易得矽肺)17.簡述氣割的原理及特點(diǎn)。原理:所謂氣割是指氧乙炔切割或氧丙烷切割。其實(shí)質(zhì)是金屬在氧中燃燒,通常可將它分為預(yù)熱,燃燒,去渣三個(gè)階段。特點(diǎn):主要有切割厚度大,切割形狀方面適用性強(qiáng),自動(dòng)化程度高,噪音小,勞動(dòng)強(qiáng)度低。18.船廠設(shè)備布置應(yīng)該考慮哪些因素?船廠設(shè)備布置應(yīng)考慮以下因素:1)使現(xiàn)場材料和工件庫存量最優(yōu)化;2)保證整個(gè)船廠工作流的平穩(wěn)進(jìn)行及最小化中轉(zhuǎn)庫存;3)中間產(chǎn)品,材料的運(yùn)輸距離及運(yùn)輸設(shè)備數(shù)量最小化。19.提高氣割速度的主要途徑有哪些?1)強(qiáng)化對(duì)切口外的預(yù)熱

35、;2)提高切割氧氣的流動(dòng)性和動(dòng)量;3)提高并保持切口區(qū)內(nèi)氧氣的純度。20.簡述埋弧焊的焊接過程。 埋弧焊的焊接過程可概括為:1)自動(dòng)送絲;2)引??;3)自動(dòng)下料;4)焊機(jī)勻速運(yùn)動(dòng);5)電弧在焊劑下燃燒。21.縱向滑道牽引式船舶下水方法分為哪四種類型? 1)縱向船排滑道下水;2)兩支點(diǎn)縱向滑道下水;3)楔形下水車縱向滑道下水;4)變坡道橫移區(qū)縱向滑道下水。22.船體分段裝焊工藝的基本內(nèi)容有哪些?1)選擇分段裝配基準(zhǔn)面和工藝設(shè)備;2)決定合理的裝焊順序;3)決定合理的焊接程序;4)提出施工技術(shù)要求。23.船體分段建造基礎(chǔ)方法按構(gòu)件安裝順序劃分為哪四種方法?按基面不同可劃分為哪四種方法?按安裝順序分

36、類:1)分離法;2)放射法;3)插入法;4)框架法。按裝配基平面分類:1)正造法;2)反造法;3)側(cè)臥造法。24.CO2氣體保護(hù)焊的主要焊接工藝參數(shù)有哪些? 1)焊絲直徑;2)焊絲伸出長度;3)焊接速度;4)焊接電流;5)電弧電壓;6)電源極性;7)氣體流量。25.船舶實(shí)際建造過程包含哪些階段? 現(xiàn)代船舶實(shí)際建造過程分為四個(gè)階段:1)零部件生產(chǎn);2)組合件生產(chǎn);3)分段生產(chǎn)4)船臺(tái)大合攏。26.區(qū)域舾裝法按船舶的大區(qū)域和作業(yè)內(nèi)容將船舶舾裝劃分為哪幾部分? 劃分為四部分:1)甲板舾裝;2)住艙舾裝;3)機(jī)艙舾裝;4)電氣舾裝。27.區(qū)域涂裝法將船舶涂裝作業(yè)劃分為哪四個(gè)制造級(jí)? 劃分為:1)鋼材預(yù)

37、處理;2)分段涂裝;3)船上涂裝和4)完工涂裝四個(gè)制造級(jí)。28.船廠布局的指導(dǎo)原則有哪些?1)具有合理的材料流(運(yùn)輸設(shè)備具有較寬的運(yùn)動(dòng)路線,人員交通應(yīng)該與工業(yè)交通分開);2)車間以U型環(huán)繞在船塢周圍,預(yù)舾裝區(qū)域與船塢十分接近;3)分段裝配,舾裝的平臺(tái)沿起重機(jī)的運(yùn)行路線布置。29.軍船和民船用材上有何不同,為什么?低碳鋼、軟鋼、普通強(qiáng)度鋼三項(xiàng)用于民船,因?yàn)閮r(jià)格低、易購買、易焊接和加工。高強(qiáng)度鋼用于軍船,因?yàn)樵O(shè)計(jì)上的限制,特別是在不降低強(qiáng)度的情況下需要控制質(zhì)量。30.什么是現(xiàn)代造船模式?現(xiàn)代造船模式可理解為以統(tǒng)籌優(yōu)化理論為指導(dǎo),應(yīng)用成組技術(shù)原理,以中間產(chǎn)品為向?qū)?,按區(qū)域組織生產(chǎn),殼、舾、涂作業(yè)在空

38、間上分道,時(shí)間上有序,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理一體化,均衡、連續(xù)地總裝造船。結(jié)構(gòu)力學(xué)1船體結(jié)構(gòu)中,那些構(gòu)件是承受總縱彎曲的?哪些是承受橫向彎曲和局部彎曲的?哪些是既承受總縱彎曲又承受局部彎曲的)承受總縱彎曲構(gòu)件:連續(xù)上甲板,船底板,甲板及船底縱骨,連續(xù)縱桁,龍骨等遠(yuǎn)離中和軸的縱向連續(xù)構(gòu)件(舷側(cè)列板等)承受橫彎曲構(gòu)件:甲板強(qiáng)橫梁,船底肋板,肋骨)承受局部彎曲構(gòu)件:甲板板,平臺(tái)甲板,船底板,縱骨等)承受局部彎曲和總縱彎曲構(gòu)件:甲板,船底板,縱骨,遞縱桁,龍骨等2試概述船體結(jié)構(gòu)中甲板板,舷側(cè)外板,內(nèi)底板,外底板及艙壁板各受什么載荷?甲板板:縱橫力(總縱彎曲應(yīng)力沿縱向,橫向貨物或上浪水壓力,橫向作用)舷側(cè)

39、外板:橫向水壓力等骨架限制力沿中面內(nèi)底板:主要承受橫向力貨物重量,骨架限制力沿中面為縱向力艙壁板:主要為橫向力如水,貨壓力也有中面力3簡述結(jié)構(gòu)力學(xué)中梁彎曲理論的三個(gè)基本假設(shè)。1)平斷面假設(shè),梁在彎曲前的斷面在彎曲后仍為平面2)剛性足夠大,各向同性的彈性材料3)兩個(gè)彎曲主平面4分別說明結(jié)構(gòu)力學(xué)中梁彎曲要素和板彎曲要素的符號(hào)規(guī)定。5梁的彎曲中剪切為什么會(huì)引起撓度。26從梁的微段的兩個(gè)斷面上的剪應(yīng)力分布可知,在剪應(yīng)力作用下,微段將發(fā)生歪斜,于是就產(chǎn)生了由于剪切力的存在而產(chǎn)生的撓度。6簡述結(jié)構(gòu)力學(xué)中的力法原理。將靜不定結(jié)構(gòu)的多余約束去掉,代以約束反力。(此靜定結(jié)構(gòu)稱為原結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu),增添的約束反力與

40、靜不定次數(shù)相等) 在添加約束反力的地方根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件(基本結(jié)構(gòu)和原結(jié)構(gòu)變形相投)列方程。解方程求出未知力,進(jìn)一步可解結(jié)構(gòu)的彎曲要素。7簡述計(jì)算桿系彈性固定端柔性系數(shù)的方法。18,70,71(實(shí)際結(jié)構(gòu)中桿件的彈性固定端是與其相鄰的不受外載荷的桿件作用的結(jié)果;換言之,受載桿與不受載桿相連時(shí),不受載桿相當(dāng)于受載桿的彈性固定端)為計(jì)算彈性固定端的柔性系數(shù),只需把受載桿與不受載桿在相交處切開,并加上相互作用的彎矩,計(jì)算不受載桿在彎矩M作用下的轉(zhuǎn)角, 與M的比值就是柔性系數(shù)。8簡述位移法的原理。94將桿系拆分為兩端剛性固定的單跨梁,(這種兩端剛性固定的單跨梁是位移法中的基本結(jié)構(gòu))在固定端強(qiáng)迫添加一個(gè)轉(zhuǎn)角

41、(或還有位移),并根據(jù)截面力平衡列方程,求出固定端轉(zhuǎn)角或位移等未知數(shù)?!玖Ψ▽U系拆分為兩段自由支持的單跨梁,而位移法將桿系拆分為兩端剛性固定的單跨梁。】9簡述矩陣法的主要計(jì)算過程。151(1)將結(jié)構(gòu)離散為桿元與節(jié)點(diǎn),并建立桿元坐標(biāo)系與結(jié)構(gòu)坐標(biāo)系;(2)建立桿元坐標(biāo)系中的桿元?jiǎng)偠染仃?;?)坐標(biāo)轉(zhuǎn)化得結(jié)構(gòu)坐標(biāo)系中的桿元?jiǎng)偠染仃?;?)組合各桿元?jiǎng)偠汝嚨媒Y(jié)構(gòu)坐標(biāo)系下的總剛度陣;(5)計(jì)算節(jié)點(diǎn)外載荷矩陣;(6)約束處理;(7)求解平衡方程的節(jié)點(diǎn)位移;(8)計(jì)算桿元端點(diǎn)力求桿元的內(nèi)力與變形。10說明縱骨架式和橫骨架式船體板臨界應(yīng)力的計(jì)算方法。P274縱骨架式船底板:   公斤力/厘米2,或

42、  牛頓/毫2橫骨架式船底板:  公斤力/厘米2,或  牛頓/毫米211簡述板的筒形彎曲概念及其發(fā)生的條件。203板的邊長比相當(dāng)大(大于或等于2.5到3),外載荷沿板的長邊不變化。板沿短邊有曲率,沿長邊無曲率的彎曲方式為筒形彎曲。12說明什么是板條梁?它與普通梁的不同點(diǎn)是什么?203在板的筒形彎曲部分沿彎曲方向取一個(gè)單位寬度的狹長梁,這個(gè)狹條梁稱為板條梁。板條梁與普通梁的彎曲方式是一樣的,但是板條梁的兩個(gè)側(cè)面受到約束,這就使板條在變形后的截面仍為矩形,而普通梁彎曲后截面不再保持矩形(受壓部位擴(kuò)大,受拉部位縮?。?。13什么受力狀態(tài)下甲板板架可能出現(xiàn)穩(wěn)定性問題?262

43、在船體總彎曲的壓應(yīng)力作用下可能失穩(wěn)。14說明什么是桿件的臨界力?什么是歐拉力?它們有什么區(qū)別?249,251,255桿件失穩(wěn)時(shí)的相應(yīng)的壓力叫做桿的臨界力。歐拉力是彈性范圍內(nèi)的臨界力。在造船界,通常將桿件在彈性范圍外的失穩(wěn)的力叫做臨界力,以區(qū)別于在彈性范圍內(nèi)的失穩(wěn)的歐拉力。15簡述桿件的非彈性穩(wěn)定概念。255壓桿在失穩(wěn)時(shí),材料已經(jīng)超出了彈性范圍,這種失穩(wěn)叫做非彈性失穩(wěn)。16簡述位能駐值原理。125總位能等于應(yīng)變能與力函數(shù)之差, ; 表示總位能有一駐值(有極值),故此原理稱為位能駐值原理;17說明李茲法求解梁彎曲問題的思路。127李茲法利用位能駐值原理 把變分問題看做是求一個(gè)包含有限個(gè)變量的普通函

44、數(shù)的極值問題,對(duì)于梁的彎曲,具體作法是將撓曲線 寫成級(jí)數(shù)形式 式中 為選取的不破壞梁端位移邊界條件的函數(shù),稱為形狀函數(shù)或基函數(shù) 為待定系數(shù),然后將 帶入總位能 中,使總位能稱為含參多元函數(shù),接著對(duì)總位能求偏導(dǎo),令其為0,即可得出參數(shù)值,然后將參數(shù)帶入撓曲函數(shù)中即可得到撓曲函數(shù)。18說明板的后屈曲概念及其所考慮的因素。285板在失穩(wěn)后,不是立即破壞,還能繼續(xù)承受一定程度的壓縮載荷,這一現(xiàn)象稱為板具有后屈曲強(qiáng)度。需要考慮板的中面力,板的大撓度,材料在超過比例極限之后的非線性問題;(船體板是連續(xù)的,板格不孤立,有骨架支撐,產(chǎn)生了中面力)19說明板的彎曲中板的分類及其主要區(qū)別。211剛性板:中面力對(duì)彎

45、曲要素的影響可以忽略;柔性板:中面力對(duì)彎曲要素的影響不可忽略;薄板:板的中面力遠(yuǎn)較彎曲力大,板主要靠中面拉力承載。20舉例說明海底管道跨越一個(gè)障礙物的力學(xué)計(jì)算模型。將障礙物簡化為剛性自由支持,將管道簡化為梁。所受載荷考慮為均布載荷(沿著管的軸向方向)21.船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)力學(xué)與結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的區(qū)別?22.船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)力學(xué)與船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的關(guān)系23.何謂“梁”,梁的自由支持邊界條件是什么? 受外荷重作用而發(fā)生彎曲的桿件叫做梁; 撓度和彎矩為零。24.采用船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)力學(xué)中的力學(xué)進(jìn)行多跨梁的求解,常用兩種方法,請(qǐng)簡要敘述。 力法和位移法。力法:在計(jì)算時(shí)以力為未知數(shù),根據(jù)變形連續(xù)條

46、件建立方程式,最后解出力來。位移法:以桿系節(jié)點(diǎn)處的位移為基本未知數(shù)的方法。25.簡述采用船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)力學(xué)中的位移法求解桿系問題時(shí)的基本步驟。 1)分析結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn),看一下有幾個(gè)節(jié)點(diǎn)可以發(fā)生轉(zhuǎn)角,從而決定有幾個(gè)未知數(shù)2)然后設(shè)想在可能有轉(zhuǎn)角發(fā)生的節(jié)點(diǎn)處全加上扛轉(zhuǎn)約束,這樣結(jié)構(gòu)中各桿均成了兩端剛性固定的單跨梁,計(jì)算這種梁在外力作用下的桿端彎矩即固端彎矩3)假想將加固的各節(jié)點(diǎn)強(qiáng)迫轉(zhuǎn)動(dòng),使發(fā)生轉(zhuǎn)角123 。n,按公式 寫出各干因轉(zhuǎn)角而發(fā)生的桿端彎矩,并寫出各干的桿端總彎矩4)對(duì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的各節(jié)點(diǎn)建立節(jié)點(diǎn)彎矩平衡方程式5)解彎矩平衡方程式組,得123 。n,于是可計(jì)算出各干的桿端彎矩,從而求出各干的彎

47、曲要素26.對(duì)于一單跨梁小撓度彎曲,擬采用船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)力學(xué)中的初參數(shù)法和能量法中的李茲法求解,試問哪種方法計(jì)算結(jié)果更精確?27.簡述船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)力學(xué)中有限元法的計(jì)算步驟?1)結(jié)構(gòu)的離散 2)計(jì)算單元的剛度矩陣 3)計(jì)算結(jié)構(gòu)總剛度矩陣 4)建立外力矩陣 5)約束處理 6)求解節(jié)點(diǎn)位移 7)計(jì)算單元應(yīng)力 8)支座反力計(jì)算和節(jié)點(diǎn)力平衡的檢驗(yàn)28.簡述桿的穩(wěn)定性中歐拉應(yīng)力與臨界應(yīng)力的區(qū)別,孰大孰???桿件失穩(wěn)時(shí)的相應(yīng)的壓力叫做桿的臨界力。歐拉力是彈性范圍內(nèi)的臨界力。29.對(duì)于船體板架,在不更換現(xiàn)有構(gòu)件的前提下,試提出提高板格穩(wěn)定性的有效措施。30.說出5種船舶與海洋結(jié)構(gòu)力學(xué)中常用的分析方法?

48、結(jié)構(gòu)物強(qiáng)度1,等值梁計(jì)算中的計(jì)算草圖與橫剖面圖的區(qū)別是什么?2,上層建筑參與船體總縱彎曲的程度主要取決于那些因素?答:端點(diǎn)效應(yīng):上建端部參與總縱彎曲的程度比中部小,越靠近端部,參與的程度越??;上建長度的影響:上建越短,其中部參與總縱彎曲的程度越小。3,在計(jì)算船體總縱彎曲正應(yīng)力1過程中,逐步近似計(jì)算的主要原因是什么?答:因?yàn)榇w梁實(shí)際上時(shí)薄壁空心梁,因此在使用“等值梁”計(jì)算時(shí)有一定的近似性,尤其是要考慮局部穩(wěn)定性,當(dāng)某些構(gòu)件的柔性失穩(wěn)時(shí),要進(jìn)行構(gòu)件折減,用折減的剖面模數(shù)在進(jìn)行簡單梁彎曲的計(jì)算。4,船體的縱向強(qiáng)度靠哪些構(gòu)件來保證?答:縱桁、縱骨、縱艙壁、船體外板和橫艙壁。5,為什么軍船多采用縱式骨

49、架形式?答:縱式骨架可以提高板的穩(wěn)定性,有利于總強(qiáng)度。6,按照“靜置法”所確定的載荷來校核船體總縱強(qiáng)度,是否反映船體的真實(shí)強(qiáng)度,為什么?答:不能反映船體的真實(shí)強(qiáng)度,因?yàn)椴ɡ耸请S機(jī)的,載荷時(shí)動(dòng)態(tài)的,而且當(dāng)L較大時(shí),載荷被夸大。但是具有比較的意義,故稱為比較強(qiáng)度。7,在初步設(shè)計(jì)階段,如何應(yīng)用“彎矩系數(shù)法”來決定船體的最大波浪彎矩和剪力?答:在初步設(shè)計(jì)階段,通過參考母型船,初估一個(gè)主尺度、L(排水量、船長),在中拱、中垂兩種情況下,由K=L/(Mw)max得出,最大彎矩(Mw)max=L/K,其中中拱、中垂時(shí)的K值可以取15-35之間的數(shù)。而最大剪力則由(Nw)max=3.5(Mw)max/L得出。

50、8,劃分船體四類縱向構(gòu)件的依據(jù)是什么?結(jié)合船體的中剖面圖指出第1至4類縱向構(gòu)件的實(shí)際應(yīng)用?答:按縱向構(gòu)件在傳遞載荷過程中所產(chǎn)生的應(yīng)力種類劃分。只承受總縱彎曲正應(yīng)力的縱向構(gòu)件,稱為第一類構(gòu)件,如上甲板;同時(shí)承受總縱彎曲正應(yīng)力和船底部板架彎曲正應(yīng)力的縱向構(gòu)件稱為第二類構(gòu)件,如龍骨面板;同時(shí)承受總縱彎曲正應(yīng)力、底部板架彎曲正應(yīng)力和縱骨彎曲正應(yīng)力的縱向構(gòu)件稱為第三類構(gòu)件,如船底縱骨; 同時(shí)承受總縱彎曲正應(yīng)力、底部板架彎曲正應(yīng)力、縱骨彎曲正應(yīng)力和外板彎曲正應(yīng)力的構(gòu)件稱為第四類構(gòu)件,如船底板。9,船體總縱強(qiáng)度校核時(shí),應(yīng)如何選擇計(jì)算剖面的數(shù)目及位置?答:通常選取3到5個(gè)危險(xiǎn)剖面,分別是:彎矩最大處(船中附近

51、)、剖面最弱處(甲板大開口處)、剪力最大處(距首尾L/4處)。10,Morison公式中的拖曳系數(shù)CD的物理意義是什么,其數(shù)值主要與哪些因素有關(guān)?答:物理意義:CD是表征構(gòu)件拖曳力大小的一個(gè)無因次量,反映阻尼對(duì)相對(duì)構(gòu)件的影響。它與物體截面的形狀、表面粗糙度,雷諾數(shù)和物體上海洋生物的附著程度有關(guān)。11,在計(jì)算船底外板的局部彎曲正應(yīng)力與穩(wěn)定時(shí),對(duì)板的邊界條件取法有何不同?答:局部彎曲正應(yīng)力:四邊剛性固定板;穩(wěn)定性:四邊自由支持板。12,船體板的失穩(wěn)不同于“孤立板”,其主要特點(diǎn)表現(xiàn)在哪些方面?答:失穩(wěn)前,船體板中壓力是均勻分布的;失穩(wěn)后,板仍能繼續(xù)工作,與孤立板不同的是船體板的剛性邊界將阻止失穩(wěn)板的

52、自由趨近,板中壓力重新分布,出現(xiàn)剛性區(qū)和柔性區(qū)。13,為什么船體板的臨界應(yīng)力可以簡單地取為歐拉應(yīng)力,而不做非彈性修正?答:當(dāng)E(歐拉應(yīng)力)超出彈性范圍時(shí),如計(jì)及非彈性修正,會(huì)使CR下降;而板上的骨材起到剛性支持的作用,又會(huì)使CR增加??紤]這兩方面的影響,二者相互抵消,不做修正。14,為什么船體總縱強(qiáng)度校核內(nèi)容需要包括極限彎矩?船體中剖面的極限彎矩主要與哪些因素有關(guān)?答:船體結(jié)構(gòu)除保證正常航行狀態(tài)中具有足夠的強(qiáng)度外,對(duì)某種以外情況也應(yīng)有一定的強(qiáng)度儲(chǔ)備。而且,船舶可能遇到的意外情況是多種多樣的,如擱淺、碰撞等,這些情況下計(jì)算狀態(tài)的外力難以確定,因?yàn)樾枰么w剖面中的極限彎矩來估算船體所需要的過載能

53、力。船體中剖面的極限彎矩與船體材料的屈服極限s和極限彎矩作用下的船剖面模數(shù)WS有關(guān)。MJ=±SWS15,計(jì)算船體不同部位縱骨的臨界應(yīng)力CR時(shí),究竟是采用“簡單板架”還是“單跨壓桿”的力學(xué)模型主要取決于什么因素?答:主要取決于支持縱骨的橫向構(gòu)件的剛度是否達(dá)到臨界剛度。若達(dá)到,取“單跨壓桿”;若沒有達(dá)到,取“簡單板架”。16,若船體總縱強(qiáng)度滿足要求,能否保證其局部強(qiáng)度也自然滿足?為什么局部強(qiáng)度計(jì)算的應(yīng)力不與總縱強(qiáng)度計(jì)算中的應(yīng)力(1234)相迭加?答:不能。局部強(qiáng)度計(jì)算的區(qū)域、載荷、邊界條件與總縱強(qiáng)度的不同,他們力的方向也可能不同,所以不能進(jìn)行迭加。17,在船體橫艙壁上加設(shè)的支條通常取作垂

54、向布置,其主要目的是什么?答:與上下縱骨相連,有利于甲板和船底垂向力的傳遞。18,自升式平臺(tái)的結(jié)構(gòu)主要由哪幾部分組成,該平臺(tái)結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)是什么?答:平臺(tái)主體、樁腿、升降機(jī)構(gòu)。樁腿最薄弱。19分析自升式鉆井平臺(tái)在正常作業(yè)和托航等不同工況下,所受環(huán)境載荷的差異?答:著底工況下:重力、風(fēng)力、波浪力、潮流力、地基反力;托航工況下:重力、浮力、波浪力、慣性力、樁腿根部固樁處有很大的動(dòng)彎矩作用。20,根據(jù)什么原則將海洋工程結(jié)構(gòu)物劃分為大尺度構(gòu)件和小尺度構(gòu)件,它們所受的波浪載荷成分有何不同?答:按特征尺度D和波長之比。當(dāng)D/0.2時(shí),為小尺度構(gòu)件,以拖曳力、慣性力為主;當(dāng)D/0.2時(shí),為大尺度構(gòu)件,以繞射

55、力、慣性力為主。21,依據(jù)“建造規(guī)范”與依據(jù)“強(qiáng)度規(guī)范”設(shè)計(jì)船體結(jié)構(gòu)的方法有什么不同?它們各自有何優(yōu)缺點(diǎn)?答:按“建造規(guī)范”法設(shè)計(jì):根據(jù)船型、船級(jí)、主尺度等已知條件,通過查規(guī)范,確定結(jié)構(gòu)型式、總布置、構(gòu)件尺寸;其優(yōu)缺點(diǎn)是:簡便、安全,但不易反映新技術(shù)、新材料、新船型。按“強(qiáng)度規(guī)范”法設(shè)計(jì)時(shí)分兩種直接設(shè)計(jì):由Mmax/= 確定構(gòu)件尺寸,間接計(jì)算:首先選取構(gòu)件尺寸,得出max=Mmax/,再將max與相比較,進(jìn)而修改構(gòu)件的尺寸;其優(yōu)缺點(diǎn)有:合理、可以反映船的具體特點(diǎn),但計(jì)算工作量大,設(shè)計(jì)周期長。22,船體總縱強(qiáng)度的校核通常包括哪三項(xiàng)主要內(nèi)容?答:總合正應(yīng)力總合max總合彎曲剪應(yīng)力極限彎矩MjM計(jì)2

56、3,舉例說明船體結(jié)構(gòu)中什么是縱向構(gòu)件,什么是橫向構(gòu)件?它們對(duì)船體總縱強(qiáng)度的貢獻(xiàn)有何不同?答:構(gòu)件長邊平行與船長方向的稱為縱向構(gòu)件,如,縱桁、縱艙壁、縱骨、外板、甲板板等。它們承受總縱彎曲正應(yīng)力。構(gòu)件長邊垂直于船長方向的稱為橫向構(gòu)件,如橫艙壁、肋骨、肋板、橫梁等。它們主要起著保證船體剛度的作用。24,在船體橫剖面內(nèi),最大的總縱彎曲正應(yīng)力與剪應(yīng)力分別發(fā)生在何處?答:最大的總縱彎曲正應(yīng)力:距中性軸最遠(yuǎn)處;最大的剪應(yīng)力:中性軸處。25,簡述關(guān)于上層建筑參與總縱彎曲計(jì)算的“組合桿”理論的基本原理。通常在什么情況下需要采用這一理論?答:基本原理:上建與主體作為兩根不同的梁,各自遵循“平斷面”假設(shè),且彼此滿

57、足變形協(xié)調(diào)條件。在計(jì)算上建應(yīng)力分布時(shí),可先按其完全參與總彎曲計(jì)算,若不滿足強(qiáng)度條件,可按組合理論計(jì)算,這樣偏于安全。26,舉例說明:在船體結(jié)構(gòu)的局部強(qiáng)度計(jì)算中,如何應(yīng)用“相對(duì)剛度分析”來合理的簡化計(jì)算構(gòu)件的邊界條件?答:支持構(gòu)件的剛度小于被支持構(gòu)件的剛度時(shí),按自由支持計(jì)算;支持構(gòu)件的剛度大于被支持構(gòu)件的剛度時(shí),按剛性固定端計(jì)算。如肋骨和肋板的自由自持,肋骨和甲板的剛性固定。27,如果需要在船體甲板上開一個(gè)尺寸一定的矩形孔,那么可以考慮采取哪些措施來降低應(yīng)力集中?答:在直角處采用較大圓??;使矩形長邊沿船長方向;在艙口附近增加板厚;采用高強(qiáng)度材料。28.在海洋平臺(tái)的強(qiáng)度計(jì)算中,選用不同波理論的主要依據(jù)是什么?答:根據(jù)海洋平臺(tái)的工作水深(

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