船舶強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)答案

3、一海船垂線間長Lpp=160m，設(shè)計時將分為20個理論站，機(jī)艙內(nèi)有一主機(jī)，機(jī)電設(shè)備重量P=1000KN，主機(jī)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(jìn)行局部性重力調(diào)整，使其主機(jī)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。 a曲=1,5M PH但=750KJV拭=250K再-{^一巴M「二P?化但=750KJV拭=250K再-{^一巴M「二P?化將P1分布列2-3,3-4兩個理論站P.+生二K壬軸-也）M二耳4將P2分布列3-4,4-5兩個理論站也+已2=氏￡=SG2SKNP“=137.5/CjV-C^-F3X)Alr=P3--Al"&i=62.5JCjV是<=137.5^211.5AL1.5AL22分配到2-3,3-4,4-5的重力分別為^4-5Prr-^=23.437S10、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a+￡?-^―xL-F=0.La+￡?L_ . _a-L —L ■10=04、 一海船垂線間長Lpp=100m，設(shè)計時將其分為20個理論站，其尾部超出理論站L0站后的船體重量P=1000kn，超出0站的距離a=2m，現(xiàn)將其對該船進(jìn)行局部重力調(diào)整，使其尾部重量分布到0-1,1-2理論站，根據(jù)局部重力分配原則，試0-1.1-2站的重力分布為多少？人一見=氣（P±=1900=P-a]^（P2=9005、 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。取甲板的許用應(yīng)力為[O]=1000kgf/cm2,試求剛好滿足許用應(yīng)力時的甲板厚度。（假設(shè)甲板是等厚的）解：船在靜水受力平衡：■■二■>=P廠=P匸三重力曲線而圖都是左右對稱的，故有y(KN)0y(KN)0y(KN)x(m)98 、—xx—SBBjdxdx???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,y=7：xI—588經(jīng)計算588KNy(KN)浮力曲線重力曲線而圖都是左右對稱的，故有y(KN)0y(KN)0y(KN)x(m)98 、—xx—SBBjdxdx???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,y=7：xI—588經(jīng)計算588KNy(KN)浮力曲線98 “Xx—588)d%=—X —588jc588298 .二護(hù)一〒“=18時N(X)=5292-10584=-5292KN=36時N(X)=21168-21688=0=D時M(x)=0588載荷曲線5885292KN05292KN72x(m)彎矩曲線72x(m)x(m)= =|x^x72=42336 =1176浮力方程：-'':二，仝="1■「：=-1?2： 「：="：■?由載荷曲線，我們可求出載荷曲線方程fy=Xx—588(0<jc<36)]98ly=-—Xx+1764(36<x<72)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)。S-120E=-= =-0.1771 I=2（c-靈丄）=2x（2500-0.lx0.lx1200）=4976曲cm2M2500x10sX103九=Tzd=4貯職訶X21x10=1055MPaloot 100x15 1張=76(—)2=76X( 60Q =47SMPa>-5s4BE=235x235>4BE=235x235>47475)=205'93^"焉<%■■-無需折減：折減系數(shù)申=1-07、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,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？B-231.6M24543X19sX10aB-231.6M24543X19sX10a%== 534估唇inxl35x10=嵐幀m%耳］騫(畔y^=^=Td=—耳—-°'5^￡1i=2(c-e2A)=2x(2707-0.152x1544)=5344.52cm2cm28、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,k2=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(qiáng)度，屈服應(yīng)力芯s]=235mpa,1=423685。強(qiáng)度校核縱骨強(qiáng)度條件：Pb護(hù)9.0125X750X2250= 卄’云二貯心血5二城7卿伽治蘭固二1托叭-縱骨涓足要求外底板強(qiáng)度條件：6k2P&"6X0.0125X0.0125X7503 」_5= = 話 =<[5]=llOAfPa-■■■甲板涓足要求穩(wěn)定性校核縱骨穩(wěn)定性要求Pba212w 12x236065_WEI_3,14=x2xl05x42368S60=CL2(/+ic￡}= 2250X(f+7&0X12)外底板穩(wěn)性條件WP皆6x0.0125X0.0125X7502' =3.66N/rrvm^12=0.0125x750X22502=16.75N/mm2???外底板穩(wěn)定性滿足要求9、試校核一化學(xué)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=2360650,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(yīng)力為235mpa。解：縱骨的穩(wěn)定性條件Pba212w14xl0Pba212w14xl0ax630x28002= 12x236065=24AIN/mm2WEI3,142x2xl05x42368560 1叫==200^x07+9+630X10}=⑷工陰町i＞嚴(yán){ 235=223.28N/mm=235x(1-4=223.28N/mm■■-益匚咕■■-甲板縱骨滿足穩(wěn)定性要求。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(qiáng)風(fēng)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(dāng)b/a=200時，試計算該裂縫的應(yīng)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(yīng)力集中系數(shù)為多少。k=1+0.3-1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(biāo)保持不變3.分配到理論站的范圍應(yīng)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(jìn)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,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(fù)值4）兩端剪力為零。彎矩曲線在兩端斜率為零,與橫坐標(biāo)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(yīng)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(yīng)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(dāng)大的彎矩值的剖面?？v向強(qiáng)力構(gòu)件:縱向連續(xù)并能有效地傳遞總縱彎曲應(yīng)力的構(gòu)件。若為非連續(xù)構(gòu)件參加總縱彎曲，則應(yīng)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(qiáng)度，橫梁不受載荷，肋骨受水頭等于淺水頭高度的載荷。應(yīng)力集中:間斷構(gòu)件在其剖面形狀與尺寸突變出的應(yīng)力，在局部范圍內(nèi)會才生急劇增大的現(xiàn)象。集中應(yīng)力的影響因素1)開口寬度與整個船寬的比值b/B增大，則應(yīng)力集中系數(shù)增大。2)開口長寬比L/b,應(yīng)力集中系數(shù)