欢迎来到天天文库
浏览记录
ID：59489871
大小：634.39 KB
页数：7页
时间：2020-11-03
《船舶强度与结构设计大作业(二).docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、船舶总纵强度计算班级：船海1301姓名：禹宗昕学号：U完成日期：2016.4.18一．计算依据1.横剖面图与尺寸图1.1横剖面图与尺寸注：6,18分别为全部的甲板纵骨和船底纵骨；20,21分别为统一水平高度的加强筋。2.计算载荷中垂，计算弯矩M=9.0×107N·m3.船体材料计算剖面所有的构件均采用低碳钢，屈服极限σr=350N/mm²4.总纵弯曲许用应力[σ]=0.5σr二．总纵弯曲正应力1.总纵弯曲正应力第一次近似计算剖面简图如上图所示，与图中编号对应的各强力构件尺寸已表明。第一次近似总纵弯曲应力的计算在下表中完成，参考轴取在基线处。表2.1
2、总纵弯曲正应力第一次近似计算第一次近似中和轴参考轴（基线）距离：Δ=2275.61/1756.59=1.580m船体剖面对水平中和轴的惯性矩为I=2*[9928.905+154.262-Δ2*1756.59]=11394.7448cm2m2总纵弯曲应力为σ2i=M/I*Zi*10N/mm2.临界应力计算因为处于中垂状态，下面只列出了中和轴以上部分受压板，纵骨，纵桁的临界应力。（1）纵骨架式板格按下式计算：σ22cr=76*（100t/b）N/mm表2.2.1纵骨架式板格临界应力计算（2）.纵骨剖面要素及临界应力计算入下表，其中欧拉临界应力计算式：σ
3、222cr=πEi/a（f+bet）N/mm式中，a为实肋板间距，a=120cm，be为带板宽度平均值b=40cm4、算表2.3.2由表可得第二次近似中和轴距基线距离为Z2=2547.31/1704.703=1.494m剖面惯性矩I2=2[9078.63-1.494²*1704.702]=10544.43643(cm²·m²)第二次近似计算总纵弯曲应力由下式计算：σ22=M/I2*Z2*10N/mm其中，I2取本次计算结果，Z2由第二次计算的中和轴位置调整得。表2.3.3第二次总纵弯曲应力计算第二次和第一次总纵弯曲应力计算结果对比，大多数相差大于5%，不符合要求，因而进行第三次计算。4.船体总纵强度第三次近似计算（1）.剖面折减系数计算表2.4.1（2）.总纵弯曲5、第三次近似计算表2.4.2由表可得第二次近似中和轴距基线距离为：Z1=2506.885/1695.515=1.479m剖面惯性矩：I1=2[8900.7533-1.479²*1695.515]=10388.44998(cm²·m²)第二次近似计算总纵弯曲应力由下式计算：σ23=M/I*Z3*10N/mm表2.4.3由上表（2.4.3）中第二次和第三次总纵弯曲应力计算结果可见，多数构件和板的两次计算结果相差小于5%，结果可用。注意到13号构件，6号舷侧纵骨由于本身应力较小，10.523N/mm²，因为前后相差1.5左右，却又较大的相对误差，到前后两次6、值本身相对接近，以及远小于材料屈服极限235Mpa，因而认为第三次总纵弯曲应力的计算结果有效。三．总结本次大作业利用Excel进行，没有选用matlab是基于两个原因。其一是，本次作业中会涉及很多变量，而且变量含义相对独立，如果一张总表用一个矩阵统一存储，可能对后期的数据选择带来困难，比如只选择大矩阵的某一列进行修正时，编写程序需要人为识别，再重新定义。如果一张总表中分项定义，则会造成变量过多，给数据的录入带来困难。其二是，本次操作中会有较多判别项。比如第一次大作业中需要判别的条件就只有一个：不满足精度要求时继续循环；然而本次还可能涉及失稳的判定，7、例如，假如本次用的是235钢，则在第二次总纵应力计算过程中，会发现两块甲板板失稳，甲板纵骨不失稳，然而这里如果没有一个判定条件，则很可能就以-0.027执行后续的计算，从而引起较大误差。而如果此时用excel计算则可以清楚地发现问题，并用简单的修正来解决问题。并且，可有第二次的计算结果，在第三次应力计算过程中，就只计算两块甲板的折减系数即可，而此时如果此时是用matlab，还是设置有甲板纵骨项，则会造成存储的浪费，尤其如果是实际问题中，这种浪费可能大量存在。然而工程应用中，上述两大缺陷其实都应该是很好地集成之后的，即相应的判别函数都已经很完善，相应8、的存储变量也已经很明确。上述两个问题也将会让步给矩阵存储带来的便捷。
4、算表2.3.2由表可得第二次近似中和轴距基线距离为Z2=2547.31/1704.703=1.494m剖面惯性矩I2=2[9078.63-1.494²*1704.702]=10544.43643(cm²·m²)第二次近似计算总纵弯曲应力由下式计算：σ22=M/I2*Z2*10N/mm其中，I2取本次计算结果，Z2由第二次计算的中和轴位置调整得。表2.3.3第二次总纵弯曲应力计算第二次和第一次总纵弯曲应力计算结果对比，大多数相差大于5%，不符合要求，因而进行第三次计算。4.船体总纵强度第三次近似计算（1）.剖面折减系数计算表2.4.1（2）.总纵弯曲
5、第三次近似计算表2.4.2由表可得第二次近似中和轴距基线距离为：Z1=2506.885/1695.515=1.479m剖面惯性矩：I1=2[8900.7533-1.479²*1695.515]=10388.44998(cm²·m²)第二次近似计算总纵弯曲应力由下式计算：σ23=M/I*Z3*10N/mm表2.4.3由上表（2.4.3）中第二次和第三次总纵弯曲应力计算结果可见，多数构件和板的两次计算结果相差小于5%，结果可用。注意到13号构件，6号舷侧纵骨由于本身应力较小，10.523N/mm²，因为前后相差1.5左右，却又较大的相对误差，到前后两次
6、值本身相对接近，以及远小于材料屈服极限235Mpa，因而认为第三次总纵弯曲应力的计算结果有效。三．总结本次大作业利用Excel进行，没有选用matlab是基于两个原因。其一是，本次作业中会涉及很多变量，而且变量含义相对独立，如果一张总表用一个矩阵统一存储，可能对后期的数据选择带来困难，比如只选择大矩阵的某一列进行修正时，编写程序需要人为识别，再重新定义。如果一张总表中分项定义，则会造成变量过多，给数据的录入带来困难。其二是，本次操作中会有较多判别项。比如第一次大作业中需要判别的条件就只有一个：不满足精度要求时继续循环；然而本次还可能涉及失稳的判定，
7、例如，假如本次用的是235钢，则在第二次总纵应力计算过程中，会发现两块甲板板失稳，甲板纵骨不失稳，然而这里如果没有一个判定条件，则很可能就以-0.027执行后续的计算，从而引起较大误差。而如果此时用excel计算则可以清楚地发现问题，并用简单的修正来解决问题。并且，可有第二次的计算结果，在第三次应力计算过程中，就只计算两块甲板的折减系数即可，而此时如果此时是用matlab，还是设置有甲板纵骨项，则会造成存储的浪费，尤其如果是实际问题中，这种浪费可能大量存在。然而工程应用中，上述两大缺陷其实都应该是很好地集成之后的，即相应的判别函数都已经很完善，相应
8、的存储变量也已经很明确。上述两个问题也将会让步给矩阵存储带来的便捷。
此文档下载收益归作者所有
