船舶与海洋工程结构物强度讲义.pdf

船舶与海洋工程结构物强度 教学笔记 2013.3 本课程的教学安排 1. 内容与学时分配 教材： ① 杨代盛主编，《船体强度与结构设计》，国防工业出版社 1986(修订本) ② 李润培、王志农编，《海洋平台强度分析》，上海交通大学出版社，1992 ③ “船舶与海洋工程结构物强度习题集”（包括若干道思考题和练习题） 内容：本课程总计 48 学时，包括以下两部分： 船舶强度32学时（总强度、局部强度、上层建筑、应力集中）  平台强度16学时（环境载荷、锚泊系统、几种典型平台的结构强度、节点强度与疲劳） 2. 课程特点——专业课（综合性、实用性） 3. 教学要求——处理好几个关系（知识/能力；理论/实际；课堂/课外） 船 舶 强 度 部 分 绪论 一、研究船舶强度的实际意义 强度：结构抵抗外力（载荷）破坏的能力。 历史上的船舶海损事故举例： (1) 19 世纪末英国海军部建造的 30 节驱逐舰； (2) 二次大战期间美国建造的“自由”、“胜利”型万吨轮。 1. 使船体结构能够保证船舶在所要求的条件下，安全有效的使用。 2. 寻求船舶结构的“最优”设计——足够强度、最小重量（或最小成本）。 外力（载荷）  强度 内力（应力） 强度标准（强度、刚度、稳定性） 强度计算实例：简支梁物架（外力 M (x ) ；内力 ；校核 [] f [f ] ） max max 二、船舶结构设计的两种方法 1. 按“建造规范”设计（规范法） 查规范 结构形式 已知船型、船级和主尺度   构件尺寸 （各国船级社都制定自己的“建造规范”，如美国 ABS、英国劳氏、挪威 DNV、德国 GL、我国 CCS） 2. 按“强度规范”设计（计算法） 依据船舶强度理论和标准，通过计算来决定结构尺寸（以下以梁的设计为例）  直接设计：由 M [] W  定构件尺寸  max  间接设计：参考母型，取构件尺寸 max M max W ~ []  修改尺寸 3. 两种方法的比较 按“建造规范” 按“强度规范” 优 点 简便、安全（规范是以往经验的总结） 合理，可反映具体船舶特点 缺 点 不易反映具体船舶特点、新技术成果 计算工作量大 适用对象 常规的民用船舶 军船，大新特民用船舶（高附加值船） *4. 我国船舶规范的制定情况（中国船级社） 三、船舶总强度与局部强度的概念 1. 全船性与局部性外力的实例 (1)全船性：静水漂浮；波中航行；进坞坐墩；船舶下水（图示） (2)局部性：船艏底部砰击压力；舱内液体压力；破损水压 外力特点——分布范围(全船 / 局部)，破坏后果(全船 / 局部)  分析：  两类强度问题 结构分析模型( 全船 / 局部；是否考虑结构细节) 2. 总强度：在全船性