船体强度与结构 习题答案

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1、1.2某长方形货驳长10m，均匀装载静浮于静水中，货驳自身质量沿船长均匀分布，在货驳中央加10t集中力。画出载荷、剪力和弯矩曲线，求出最大剪力和最大弯矩。（要点:弯矩图的凹向）q(x)=-1t/mxx[0,5)N(x)5x510xx(5,10]2xx[0,5)M(x)22x10x50x[5,10]21.3浮码头长方形LBD2053（单位m），空载时吃水1m(淡水)。当中部8m范围内受均布载荷时，吃水增加到2m。船体质量沿船长均匀分布，作浮力曲线，载荷曲线，N(x),M(x

2、),N,M.(要点:通过分区段积分明白变maxmax上限积分)解：浮力空载吃水1m时为LBd2051100t1载荷吃水2m时浮力为LBd2052200t2船体100tq＝5t/m体中部8m货100tq＝12.5t/m貨载荷曲线5x[0,6]q(x)7.5x[6,14]5x[14,20]5xx[0,6]N(x)757.5xx[6,14]1005xx[14,20]22.5xx[0,6]2M(x)3.75x75x225x[6,14]222.5x

3、100x10002.520xx[14,20]N30t,maxM150tmmax用KN,KNM表达的方程式：q(x)49[0,6]N(x)49x[0,6]xq(x)73.5[6,14]N(x)N(6)73.5dx73573.5x[6,14]6xxN(x)N(14)49dx29449x98049xq(x)49[14,20]1414[14,20]N(14)294,N(20)0x2M(x)49xdx24.5xM(6)882[0,6]0x7

4、3.52xM(x)M(6)(73573.5x)dx882[735x]626236.75x735x2205[6,14]x2M(X)M(14)(98049x)dx24.5x980x980014224.520x[14,20]1.4箱形船L=100m，B=18m，淡水中正浮时吃水d=5m。船体质量沿船长均匀分布，将一个150t的质量加在船中后50m处的一点上，试画出其载荷、剪力和弯矩曲线，计算船中弯矩。(要点:由平衡条件找出首艉吃水,得载荷曲线。)解法一：空船时船体质量为L*B*d=100*

5、18*5=9000t，正浮时船体质量与浮力抵150消。加质量150t时平均d==1/12m100*181L2LL力矩平衡：2（zB）=150*22322LB3*1501z150zm3LB41111T=＝mq＝*18＝6t/m尾尾124331111T＝－＝－mq＝－*18＝3t/m首首12466载荷图9q(x)6xt/m100剪力图xx992N(x)150q(x)dx150(6x)dx1506xx（t）00100200100N(0)150N()1502005003N(

6、50)150300112.537.5200N()15040020050（t）（跨度中最大值）3N(100)1506004500弯矩图xx9223332M(x)N(x)dx(1506xx)dx150x3xx0.015x3x150x00200200100M(0)0M()50003333.3555.552222.20(tm)Mmax3M(50)7500750018751875(tm)200M()1111.1(tm)3M(100)0解法二：按船舶静力学方法求15

7、0t150t1平均增加的吃水d(m)gLB1*100*1812Iyf纵穩心半径BMRL2B33ILLBd1509150mLB(dd)yf212B3L212L10000BM163.934(m)LLB(dd)12(dd)61每厘米纵倾力矩22LL1*9150*LB(dd)2g2BML12(dd)12(dd)BLM150tm/cmcm100L100L100L1200令首尾吃水差为t，纵倾力矩M150*50tmtMt150*50tm则t50cm0.5(m)M

8、150tm/cmcmt111尾吃水ddd55(m)f21243t111首吃水ddd55(m)a21246以下略（本题用其它方法求出首艉吃水也可）h2z1.5水线面形状如图1.2所示