结构与货运3第三章强度.pptx

海上货物运输;2021/7/12;第一节 船舶强度的概念及分类;第一节 船舶强度的概念及分类;2021/7/12;（一）船舶产生纵向变形的原因;1;1、船体纵向受力分析 ; 1)浮力曲线——单位长度的船体所受的浮力，用浮力分布密度函数 b(x)表示。 2)重力曲线——单位长度的船体所受的重力，用重力分布密度函数 g(x)表示。 3）载荷曲线——单位长度的船体所受的重力和浮力的差值，用载荷 分布密度函数f(x)表示。 ;2、剪切变形和弯曲变形 ;3、船体横剖面上的剪力和弯矩 1）剪力（Shear force）—船体横剖面两侧的船体之间通过横剖面上的纵向构件相互传递的垂向力，在数值上等于横剖面一侧的重力和浮力的差值 ； 2）弯矩（Bending moment）—船体横剖面两侧的船体之间通过横剖面上的纵向构件相互传递的横向（右手法则）力矩，在数值上等于横剖面一侧的重力和浮力的差值对该剖面所取的力矩。 我国规范规定，横剖面船尾一侧的船体所受的重力大于浮力，该剖面的剪力为正值；横剖面船尾一侧的船体所受的重力对剖面所取的力矩大于浮力对剖面所取的力矩，该剖面的弯矩为正值 ;4、剪力曲线和弯矩曲线 ;5、中拱（Hogging）变形和中垂（Sagging）变形 a、中拱变形—船体中横剖面在正弯矩作用下所发生的弯曲变形，能使船舶的上甲板被拉伸，船底被压缩。 b、中垂变形—船体中横剖面在负弯矩作用下所发生的弯曲变形，能使船舶的上甲板被压缩，船底被拉伸。 最危险的拱垂变形的发生条件 （1）中部空舱，首尾满舱，波峰位于船中； （2）中部满舱，首尾空舱，波谷位于船中。;中拱（Hogging）和中垂（Sagging）;（三）、保证船体纵强度各货舱应分配货重;（三）、保证船体纵强度各货舱应分配货重;舱 别;2021/7/12;1.校核原理： 校核剖面上承受的剪力和弯矩不大于所能承受的最大剪力和弯矩则认为满足营运安全。 1)许用剪力和许用弯矩 船舶纵向上某剖面所能承受的最大剪力和弯矩。通常根据《钢质海船入级与建造规范》中规定的参数计算，使用时从船舶资料中直接查取。 船舶资料中： 较小船舶（船长90m以下），只给出船??许用静水弯矩； 中等大小船舶（船长150m以下），给出船中剖面静水和波浪中许用弯矩； 大型船舶（船长150m以上），给出各横舱壁对应剖面处的静水和波浪中许用剪力和弯矩，也可能将船长分为20站，给出各站面许用值。 注意：许用值每年扣除腐蚀量0.4%～0.6%，使用年限小于5年的船舶可取下限值，使用年限在10年以上时可取上限值。 ;船用许用剪力和许用弯矩表;2)实际剪力和弯矩 计算重力和重力矩：空船、货物、油水、常数 计算浮力和浮力矩：由排水量和吃水差查取 计算各站面处的剪力：自船尾(首)到该站面重力和浮力之差 计算各站面处的弯矩：自船尾（首）到该站面重力矩和浮力矩之差;船中静水弯矩估算法（中小型船） ⑴船中剖面实际静水弯矩计算 式中： —组成空船的各种载荷WLi对舯力矩绝对值之和 —除空船外的船上各种载荷Pi对舯力矩绝对值之和 —船体每一段浮力Bi对舯力矩绝对值之和，可由dm查取;2021/7/12;船中静水弯矩估算法（中小型船） ⑵船中剖面允许静水弯矩计算 式中： ——船舯剖面所能承受的最大弯矩。 —— 波浪附加弯矩，对特定船为常数。 —— 甲板剖面模数，可从船舶资料中查取，每年平均扣除腐蚀量0.4～0.6% 。 ;船中静水弯矩估算法（中小型船） ⑶比较： ①当| M’s |≤Ms时，则满足纵强度不受损伤的要求； 当| M’s |＞Ms时，则其纵强度可能会受到损伤。 ② 当M’s＞0时，船舶呈中拱状态 当M’s＜0时，船舶呈中垂状态 ;强度曲线图校核法 尽管大多数船上都有利用船舶静水弯矩进行纵向受力校核的资料，但用这种方法进行纵强度的校核，往往感到很麻烦。如果船上配有强度曲线图，则纵向受力校核的问题就变得很简单了。强度曲线图校核法实际上是由船中弯矩估算法演变而成的。 ;强度曲线图校核法