海上货物运输_第07章_船舶强度

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1、幻灯片1海上货物运输幻灯片2第七章船舶强度（Strengthofship）第一节保证船舶总纵强度第二节保证船舶局部强度幻灯片3第一节保证船舶总纵强度一、船体强度的分类二、总纵弯曲产生的原因三、总纵剪力和弯矩的计算四、总纵弯矩的估算五、总纵强度的校核六、影响总纵弯曲的因素幻灯片4一、强度定义和分类l1、强度定义l船体结构受内、外力作用时，船体抵抗发生变形或破坏的能力。l2、强度分类纵强度横强度扭转强度总强度强度局部强度幻灯片5船体结构承受的内、外力l内力：局部力l外力：重力、浮力、惯性力、波浪作用力、墩木的反作用力、拖带力。幻灯片6船体强度的分类l1）总纵强度：l船舶抵抗纵向变形和破坏的能力。

2、l2）横向强度：l船舶抵抗横向变形和破坏的能力。l3）扭转强度：l船舶抵抗扭转变形和破坏的能力。l4）局部强度：l船舶抵抗局部变形和破坏的能力。幻灯片73）扭转强度（Torsionalstrength）l定义l船舶结构抵抗船体沿船长方向发生扭转变形的能力。l产生原因l沿船长方向单位长度重力和浮力横向不共垂线造成的。l具有甲板大开口船舶应校核其总纵扭转强度。如集装箱船舶、木材船等。幻灯片8二、总纵弯曲产生的原因1、总纵弯曲变形2、船体纵向弯曲或变形的原因3、弯曲力矩及弯曲应力4、剪切力及剪切应力幻灯片9船体变形中拱变形(hogging)船体受正弯矩作用，中部的浮力大于重力，首尾部的浮力小于重力

3、；船舶上甲板受拉，船底受压，发生中部上拱的变形。中垂变形(sagging)船体受负弯矩作用，中部的浮力小于重力，首尾部的浮力大于重力；船舶上甲板受压，船底受拉，发生中部下垂的变形。l利用吃水判定船舶的拱垂幻灯片10利用吃水判定船舶的拱垂首尾平均吃水：拱垂值：ldM¤>dM：中垂变形ldM¤

4、纵珩船体结构的弯曲应力幻灯片13弯曲应力任意横剖面处的纵向连续构件将承受拉（压）力作用，单位面积所受的拉（压）力为弯曲应力。弯曲应力：弯曲应力大小分布：中和轴处为0弯曲应力计算W：剖面模数最大弯曲应力：弯曲应力最大值在距离中和轴最远处的龙骨板或上甲板处。幻灯片14中和轴通过剖面几何形心且平行于基平面的轴线。是船体梁在弯曲过程中各个剖面转动的轴线,特点：中和轴处不承受压/拉应力。中和轴：位置：zNA幻灯片15剖面模数剖面面积对中和轴的面积惯矩剖面模数船底剖面模数：甲板剖面模数：l船体参加总纵弯曲的结构件的数目和尺寸决定。最大剖面模数：Wl它是表征船体结构抵抗弯曲变形能力的一种几何特性，也是衡量

5、船体总纵强度的一个重要标志幻灯片164、船体剪切力及剪切变形单位长度的船体，其前后两端受到大小相等、方向相反的切力作用，则该段船体将出现剪切变形。剪切变形：剪切力：Nx任意横剖面处的纵向连续构件将承受剪切力，单位面积所受的剪切力为剪切应力。剪切应力最大值出现在中和轴处。剪切应力：幻灯片17剪切应力计算总纵剪应力：在中和轴处最大剪应力？其中：N—总纵剪力I—面积惯矩b—ZA高度处水平线上构件厚度的总和S—剖面上或下边缘与ZA高度线之间所围面积对中和轴的面积静矩幻灯片18三、总纵剪力和弯矩的计算l1、重量曲线（Weightcurve）l2、浮力曲线（Buoyancycurve）l3、负荷曲线（L

6、oadcurve）l4、剪力曲线（Shearcurve）l5、弯矩曲线（Bendingmomentcurve）实例示例幻灯片19总纵剪力和弯矩的计算示例结论幻灯片20总纵剪力和弯矩的计算实例5t5tdBACDO1.5t/m1t/m0.5t/mXBACDO12.5t.m2.5t0.5t/mXBCDO-0.5t/mA-2.5t幻灯片21结论剪力最大值Nmax：弯矩最大值Mmax：位于距首尾L/4的剖面处；位于船中剖面处。剪应力最大值τmax：弯曲应力最大值σmax：位于距首尾L/4剖面的中和轴处；位于船中剖面的上甲板处。12.5t.m2.5t0.5t/mXBCDOA-2.5t幻灯片22四、船中静

7、水弯矩估算总纵弯曲的原因？最大弯矩的位置？1、基本估算式：幻灯片23五、船舶总纵强度校核1、弯曲应力和切应力法2、许用弯矩/剪切力法3、百分比校核法4、强度曲线图法5、船舶吃水校核法幻灯片241、弯曲应力和切应力法计算的最大弯曲应力：计算的最大剪切应力：其中：—材料的许用弯曲应力—材料的许用剪切应力幻灯片25材料的许用弯曲应力l1、船用钢材：l一般强度钢l伸缩率：l高强度钢l伸缩率：2、影响许用弯曲应力的因素