2-3 重量曲线和浮力曲线.pdf

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1、项目二船体强度计算基本知识§2-1船体强度概论与船体受到的外力§2-2船体梁的受力与变形§2-3重量曲线和浮力曲线§2-4船体静波浪剪力和弯矩的计算§2-5船体总剪力和弯矩计算实例§2-6钢质船舶的总纵强度计算§2-7剖面几何性质Friday,November11,2011§2-3重量曲线和浮力曲线本次课学习目标:重量曲线的意义；了解重量曲线绘制原理及方法；理解重量分布原则；掌握几种局部重量的分布处理方法Friday,November11,2011根据前面的分析可知，为了计算剪力和弯矩，必须先作出重量分布曲线p(x)和浮力

2、分布曲线b(x)，然后求得载荷曲线q(x)，才能进行接下来的计算。Friday,November11,2011一、重量曲线的意义1.*重量曲线：船舶在某一计算状态下，描述全船重量沿船长分布状况的曲线，称为重量曲线。2.重量曲线图的意义：其纵坐标表示船体梁单位长度上重量分布值,即作用于单位长度上的重力值。如下所示：P(x)(重量单位）pix(船长）xi表示在此处船体梁的重量为piFriday,November11,20113.重量曲线的计算与绘制：将船舶的各项重量按静力等效原则分布在相应的船长范围内，再按站号逐项迭加，即可得重量曲线

3、。Friday,November11,2011手工计算时，列表进行；根据20个理论站距分布的重量来进行计算；常把真实的重量分布假定为梯形分布，如下图所示：Friday,November11,2011由上图可以看出，要计算绘制该图形，必须的资料有：（１）重量、重心明细表：表明船上各项集中重量及其重心位置。（２）各项分布重量沿纵向的分布情况，见船体纵中剖面图等重量重心资料（比较直观）。Friday,November11,2011二、重量的分类及其分布原则１．重量应分类计算不变重量：指空船重量１）按变动情况来变动重量：指装载

4、重量２）按分布情况来分总体性重量：全长范围内有分布局部性重量：局部范围内有分布2．分布原则：静力等效原则Friday,November11,2011静力等效原则：（同理论力学相同）１）保持重量的大小不变：近似分布曲线所围的面积等于该项实际重量；２）保持重心的纵向坐标不变：即要使近似分布曲线所围的面积形心纵坐标与该项重量的重心纵坐标相等。３）近似分布曲线的形状与该项重量的实际分布范围相同或大体相同。Friday,November11,2011三、局部性重量分布的各种情况及处理：（一）分布在两个理论站距内的重量如图所示，某项以任

5、意规律分布在两个站距△Ｌ内的重量为P，重心距i站的距离为a。求分布在两个站距内的重量分别为多少？Ｐai-1ii+1分析：１）要求的将此重量分别分布到两个站距上去。２）重量的简化图形：认为是阶梯形分布。３）分布原则：静力等效原则。Friday,November11,20111.按分布原则(3)，用(i-1)~i及i~(i+1)两个理论站距内的阶梯形曲线代替真实分布。p１P２i-1ii+1从上图可以看见，此时实际上就是将以前的Ｐ用阶梯形分布到了两个站距内。2.根据静力等效原则：（１）分布前后重量不变，即：Ｐ＝P１＋P２这里的P１和P２

6、分别表示什么？P１和P２表示分布后的重量，是矩形的面积。Friday,November11,2011则应有等式（１）：Ｐ＝Ｐ＋Ｐ……（１）１２3.根据静力等效原则，重量分布后保持重量的重心纵标不变，即保持力矩不变。分布前，相对于i站的力距为：Ｐa分布后，在一个站距内的力是均布的，相对于i站来说产生的分矩为:因此有等式（2）存在：LLPPPa（2）1222Friday,November11,2011P1P2P由上可得：1(PP)LPa1224.解得：aPP5.0()1LaPP5.0

7、()2L5.则两个站距内的均布载荷q,q分别为：12P1aqP5.0(/)L1LLPaq2P5.0(/)L2LLFriday,November11,2011（二）分布在三个理论站距内的重量应用静力等效原则，分三种情况进行讨论：【根据静力等效原则，只能列出二个方程式，所以应该先分到两个最恰当的理论站距内，视具体情况再进一步分。】Friday,November11,2011（二）分布在三个理论站距内的重量③①②④应用静力等效原则，应分三种情况进行讨论：【根据静力等效原则，只能列出二个方程式

8、，所以应该先分到两个最恰当的理论站距内，视具体情况再进一步分。】Friday,November11,2011aPP(0.5)11.5La-PP(0.5)21.5LP'1P1P''1P'2P2P''2F