船體強(qiáng)度復(fù)習(xí)題庫

1、習(xí)題及復(fù)習(xí)提綱復(fù)習(xí)要點；根本概念、原理等.緒論一.填空1 .作用在船體結(jié)構(gòu)上的載荷,按其對結(jié)構(gòu)的影響可分為：總體性載荷和局部性載荷.2 .作用在船休結(jié)構(gòu)上的載荷,按載荷隨時間變化的性質(zhì),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(qiáng)度研究的內(nèi)容有哪些？2 .作用在船體結(jié)構(gòu)上的載荷如何進(jìn)行分類？試說明.3 .為什么要對作用在船體結(jié)構(gòu)上的載荷進(jìn)行分類？4 .結(jié)構(gòu)設(shè)計的根本任務(wù)和內(nèi)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(qiáng)度的計算狀態(tài),我國?鋼質(zhì)海船入級和建造標(biāo)準(zhǔn)?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(biāo)準(zhǔn)計算方法是以二維坦谷波作為標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)點運(yùn)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(qiáng)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(dǎo)在兩個及三個站距內(nèi)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(dǎo)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(xí)冊(11)(13)(

4、14)2.以下圖是分析船體梁彎曲剪應(yīng)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(biāo)出各截面上的應(yīng)力；2)并推導(dǎo)計算船體梁任意剖面位置的彎曲剪應(yīng)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(yīng)力的構(gòu)件稱為縱向強(qiáng)力構(gòu)件.2 .構(gòu)成船體梁上冀板的最上層連續(xù)甲板通常稱為強(qiáng)力甲板.3 .在確定板的臨界應(yīng)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(gòu)件的穩(wěn)定性檢驗和總縱彎曲應(yīng)力的第二次近似計算中,需要對失穩(wěn)的船體板進(jìn)行剖面面積折減,折減時首先需要將縱向強(qiáng)力構(gòu)件分為剛性構(gòu)件和柔性構(gòu)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(qiáng)力構(gòu)件稱為第四類構(gòu)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(qiáng)度,須將所得的極限彎矩Mj與在波谷上和波峰上的相應(yīng)計算彎矩M進(jìn)行比擬,即應(yīng)滿足Mj/M>n,n稱為強(qiáng)度儲藏系數(shù).一、概念題：1 .強(qiáng)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(yīng)力5 .船體極限彎矩6 .強(qiáng)度儲藏系數(shù)二、簡做題：1 .船體構(gòu)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(yīng)如何簡化？試?yán)L圖并說明.及其他構(gòu)件2 .經(jīng)典彈性理論的根本假定有哪些？試推導(dǎo)平面應(yīng)力問題的平衡方程和幾何方程.3 .考

6、慮船體構(gòu)件的多重作用,縱向構(gòu)件根據(jù)其傳遞載荷過程中所產(chǎn)生的應(yīng)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(yīng)力的微元受力簡圖,并推導(dǎo)船體梁彎曲剪應(yīng)力的一般公式.5 .看懂表2-1、4、7、14、18三、計算題；1 .習(xí)題2.2;習(xí)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(zhuǎn)強(qiáng)度計算,國內(nèi)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)問題可分為兩類：一類是梁端完全自由的扭轉(zhuǎn),稱為自由扭轉(zhuǎn)或圣維南扭轉(zhuǎn)；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(zhuǎn).二、概念題1 .翹曲/2 .圣維南扭轉(zhuǎn)/；/3 .約束扭轉(zhuǎn)二、簡做題：%1 .長大開口船舶的強(qiáng)度計算有何特點？2 .對長大開口船舶的強(qiáng)度計算,國內(nèi)外對其理論研究的進(jìn)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(zhuǎn)理論的根本假定有哪些？根據(jù)薄壁梁扭轉(zhuǎn)問題的邊界條件,扭轉(zhuǎn)問題可以分為哪幾類？6 .翹曲應(yīng)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(qiáng)度計算

8、的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是什么？8 .我國?標(biāo)準(zhǔn)?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(dǎo)：工字梁的翹曲變形表達(dá)式；2 .試推導(dǎo)：單壁室自由扭轉(zhuǎn)問題的Bredt剪應(yīng)力公式；3 .試推導(dǎo)：開口薄壁梁約束扭轉(zhuǎn)問題的微分方程,并求出翹曲變形及翹曲正應(yīng)力的表達(dá)式；【如果會做1、2、3題,后面的習(xí)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(zhuǎn),材料G=80GPa,試分別計算梁長3m、5m處的截面的扭轉(zhuǎn)角度及各截面上A、B點的假定分布剪應(yīng)力ps、pb.【不要套用書上公式,自己畫圖、推導(dǎo)、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(zhuǎn),材料G=80GPa,試計算【可以套用公式】：1工字梁的自由扭轉(zhuǎn)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(yīng)力ps及各點處的翹曲位移w;5.假設(shè)上題中的梁在扭矩T作用下發(fā)生的是約束扭轉(zhuǎn),求T中翹曲扭矩Tw和自由扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)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(zhuǎn)產(chǎn)生的彎矩Mf、剪力Qf;2B、C點的翹曲位移及翹曲正應(yīng)力.第五章：一、填空題：1,衡量型材剖面內(nèi)材料分布合理程度的指標(biāo)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(shè)計應(yīng)滿足哪些要求？2,衡量型材剖面內(nèi)材料分布合理程度的指標(biāo)具體有哪些？3.型材腹板的相當(dāng)面積有什么意義？4,型材穩(wěn)定性計算包含哪些內(nèi)容？三、計算題；1.習(xí)題5.22,試推導(dǎo)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(qiáng)度與結(jié)構(gòu)設(shè)計?習(xí)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(shè)認(rèn)為費(fèi)駁自身質(zhì)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(dāng)中部8m范圍內(nèi)承受布載荷時,吃水增加到2也假定船體質(zhì)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(zhì)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(shè)將題1.3的船靜置于波高h(yuǎn)=0.5m的余弦波上襄試求最大靜波浪彎矩.?船舶強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)設(shè)計?習(xí)題集第二章總縱強(qiáng)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(shè)實肋板,該船底板的最小厚度至少應(yīng)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(cè)板厚度為6mm假設(shè)該剖面受到1600kN剪力的作用,求甲板距中央線4m處和舷側(cè)板在中和軸處的剪應(yīng)力.2、試計算下述橫骨架式內(nèi)河駁船的總縱彎曲應(yīng)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(cè)板厚度甲板縱桁中內(nèi)龍骨中垂彎矩Y235MPa

14、to=4.0mm20056062505806M=1200kN.m總縱彎曲應(yīng)力1133MPa197MPa在縱骨自由翼板298.6MPa在船底板中2138MPa在內(nèi)底板中2180MPa板架彎曲應(yīng)力在縱骨自由翼板247.1MPa在船底板中266MPa在內(nèi)底板中286MPa在船底板中335MPa在自由翼板中3138MPa船度縱骨彎曲應(yīng)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(shè)貨駁自身質(zhì)量200t,沿船長均勻分布.假設(shè)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(shè)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(nèi)底板中16MPa在支座處466MPa板格彎曲應(yīng)力在跨度中試計算內(nèi)底板、縱骨自由翼板及船底板內(nèi)、外外表上的合成應(yīng)力值應(yīng)該注意各種應(yīng)力的正負(fù)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(yīng)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(yīng)為多少？7、試計算下述橫骨架式內(nèi)河駁船的總縱彎曲應(yīng)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(cè)板厚度t04.0mm；甲板縱桁,606;中內(nèi)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(shè)貨駁自身質(zhì)量200t,沿船長均勻分布.假設(shè)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(shè)船體材料彈性模量為E,船體剖面慣性矩為I.船舶強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)設(shè)計?習(xí)題集75506計入帶板的剖5200780計入帶板的剖面第三章局部強(qiáng)度模塊1、某船型深為2.4m,舷側(cè)為橫骨架式,每檔肋距設(shè)肋骨面慣性矩為188.5cm4,假設(shè)在舷側(cè)型深一半處設(shè)一道舷側(cè)縱桁慣性矩為2475cm4.當(dāng)肋距s=0.6m,艙長l=12m時,試分析舷側(cè)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(dá)甲板下外表型深的最下一列板厚度t=9mm,艙壁扶強(qiáng)材間距s=900mm試計算在試水時艙壁板中的最大應(yīng)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(jié)構(gòu)簡化為以下圖所示形式.計算水艙結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時必須

19、考慮艙口縱桁彎曲影響,計算甲板艙口縱桁強(qiáng)度時又必須考慮邊水艙影響.試按照結(jié)構(gòu)力學(xué)方法建立手算計算模型.如果采用有限無法計算時,應(yīng)采用何種單元？并寫出節(jié)點結(jié)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(cè)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(qiáng)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(nèi)底I14.71110cm,1 'W外底58893cm7852旁桁材II64W內(nèi)底I25.753

20、10cm,2 W外底746703cm91020旁桁材III7.686410cm,W內(nèi)底W外底1050803cm11480064W內(nèi)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(yīng)力.6、分別確定以下甲板縱骨彎曲應(yīng)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(yīng)力s240MPa；穩(wěn)定性計算中的軸向壓應(yīng)力7、繪出以下船體構(gòu)件的計算簡圖:橫梁；肋骨；肋板；強(qiáng)度與穩(wěn)定性計算中縱骨的計算簡圖；強(qiáng)度與穩(wěn)定性計算板的計算簡圖.8、校核

21、船體局部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度.校核縱骨強(qiáng)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(yīng)力s240Mpa;計算載荷為6m水柱高.校核甲板板強(qiáng)度.：肋骨間距a1m；縱骨間距b0.28m；板厚3mm；鋼材屈服應(yīng)力s240Mpa；載荷0.5m水柱高.校核內(nèi)底鋪板的強(qiáng)度.：該區(qū)域內(nèi)底空間為燃油艙；肋板間距a1m；內(nèi)底鋪板下縱骨間距b0.3m；內(nèi)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(qiáng)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(dá)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(qiáng)材間距s9mm,試計算在試水時艙壁最下一列板中的最大應(yīng)力材料屈服極限為丫220Mpa.11、某船型深為2.4m舷側(cè)為橫骨架式,每檔肋距設(shè)肋骨匚75506計入帶板的5200剖面慣性矩為188.5cm4,假設(shè)在舷側(cè)型深一半處設(shè)一道舷側(cè)縱桁,780計入帶板的剖面慣性矩為2475cm4.當(dāng)肋距s0.6m,艙長L6m時,試分析舷側(cè)縱桁能否支持肋骨.?船舶強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)設(shè)計?習(xí)題集第五章結(jié)構(gòu)設(shè)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(dāng)小翼板的剖面積已增加到1cR時；2當(dāng)大翼板的剖面積f2增加到1cR時.3、試設(shè)計一艙壁扶強(qiáng)材.：艙壁板厚度t=7.5mm,最小厚度t°=5mm扶強(qiáng)材間距c=750mm,2許用應(yīng)力=0.8y=192N/mm要求校核總穩(wěn)定性.0.5O扶強(qiáng)材的固定情況及水柱高度如以下圖所示