第二章 船體總縱強(qiáng)度的計(jì)算

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1、第二章船體總縱強(qiáng)度的計(jì)算知識(shí)點(diǎn)1剖面模數(shù)W=I/Z意義：表征船體抵抗彎曲變形能力的一種幾何特性。最小剖面模數(shù)——離中和軸最遠(yuǎn)的構(gòu)件（最上層連續(xù)甲板即強(qiáng)力甲板；船底。但船底離中和軸更近，則強(qiáng)力甲板處為最小剖面模數(shù)處，彎曲正應(yīng)力最大）知識(shí)點(diǎn)2校核時(shí)候取危險(xiǎn)剖面，即可能出現(xiàn)最大正應(yīng)力的面（船中0.4倍船長(zhǎng)范圍內(nèi)）。危險(xiǎn)剖面指：骨架式改變處剖面，材料分布變化處，上層建筑端壁處剖面）知識(shí)點(diǎn)3（填空）強(qiáng)度等值梁：有效參與彎曲的全部構(gòu)件組成的梁，該梁在抵抗總彎曲和總縱強(qiáng)度性能上和船體等效?？v向強(qiáng)力構(gòu)件：縱向連續(xù)并能有效傳遞總彎曲應(yīng)力的構(gòu)件。（可以計(jì)入船體梁的計(jì)算中，如船中0

2、.4-0.5倍船長(zhǎng)連續(xù)縱向構(gòu)件）（間斷構(gòu)件看看即可，具體使用應(yīng)該參考規(guī)范）知識(shí)點(diǎn)4剖面模數(shù)及第一次近似總縱彎曲應(yīng)力計(jì)算過程（課件第二章15-21頁(yè)）看看即可。知識(shí)點(diǎn)5（簡(jiǎn)答）為什么要校核船體構(gòu)件的穩(wěn)定性？A．所有受壓的甲板板列，與其他剛性構(gòu)件相連的一部分完全有效。B．而其余部分不能承受大于板極限載荷的壓力。C．不是所有縱向強(qiáng)力構(gòu)件都完全有效參與抵抗總縱彎曲。D．對(duì)船體結(jié)構(gòu)的要求，既應(yīng)該保證必要的強(qiáng)度，又要保證必要的穩(wěn)定性。（簡(jiǎn)答）怎樣校核穩(wěn)定性？計(jì)算臨界應(yīng)力：確定板的臨界應(yīng)力時(shí)的注意事項(xiàng)（課件45頁(yè)）具體的計(jì)算方法：板的穩(wěn)定性計(jì)算中只需記住一些簡(jiǎn)單的邊界條件，

3、不用記那些經(jīng)驗(yàn)公式?？v骨的穩(wěn)定性計(jì)算只需記住當(dāng)求得的歐拉應(yīng)力超過材料的比例極限時(shí)要對(duì)歐拉應(yīng)力進(jìn)行修正，以考慮材料不服從虎克定律對(duì)穩(wěn)定性的影響。將實(shí)際應(yīng)力與臨界應(yīng)力比較進(jìn)行校核。（填空）決定臨界應(yīng)力的條件：構(gòu)建的幾何尺寸、外力的作用方式、邊界條件。知識(shí)點(diǎn)6（判斷）縱向骨架在計(jì)算載荷下不允許喪失穩(wěn)定性，只有板可能失穩(wěn)。知識(shí)點(diǎn)7板的應(yīng)力分布同一水平高度的應(yīng)力沿著板寬分布不均勻，與縱向骨架相連的部分板寬內(nèi)應(yīng)力較高，而板寬的中間部分應(yīng)力較低。知識(shí)點(diǎn)8剖面折減將船體剖面中一部分失穩(wěn)的板構(gòu)件剖面積化為假想不失穩(wěn)的剛性構(gòu)件剖面積。具體做法：剛性構(gòu)件板承受按梁彎曲公式計(jì)算的總縱

4、彎曲應(yīng)力，其余部分只承受等于其臨界應(yīng)力的壓應(yīng)力。柔性構(gòu)件用某虛擬剛性構(gòu)件代替，保持剖面上壓力值不變，柔性剖面積折算作剛性剖面積。折減系數(shù)＝臨界應(yīng)力/總縱彎曲應(yīng)力若大于1，取等于1.不會(huì)失穩(wěn)。（之后的公式不用記）知識(shí)點(diǎn)9總縱彎曲近似計(jì)算的大體思路（不要照著背，理解這個(gè)過程）第一次近似計(jì)算得到的總縱彎曲應(yīng)力，在校核穩(wěn)定性（和臨界應(yīng)力相比）時(shí)如果小，則該總縱彎曲應(yīng)力可用；若大，則構(gòu)件可能失穩(wěn)，應(yīng)進(jìn)行折減計(jì)算，然后進(jìn)行第二次近似計(jì)算，折減系數(shù)和總縱彎曲應(yīng)力相互影響，故總縱彎曲應(yīng)力計(jì)算是逐步近似的過程，選用第一次近似計(jì)算所采用的參考軸和修正面積對(duì)第一次計(jì)算的各種數(shù)據(jù)（靜

5、力矩，慣性矩等）修正，最終得到第二次近似計(jì)算的總縱彎曲應(yīng)力值。若兩次值相差5%，則該值可以進(jìn)行校核，否則進(jìn)行第三次近似計(jì)算。若第三次和第二次的值仍相差超過5%，則該結(jié)構(gòu)不合理，應(yīng)該設(shè)法提高柔性構(gòu)件穩(wěn)定性。而且第二次及更高次的近似計(jì)算均應(yīng)該分別對(duì)船舶在中拱和中垂?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行，因?yàn)樵诓煌瑥澢鸂顟B(tài)下的剖面折減系數(shù)不一樣。知識(shí)點(diǎn)10縱骨架式和橫骨架式的受力，傳力示意圖見課件67，68頁(yè)。知識(shí)點(diǎn)11縱向強(qiáng)力構(gòu)件分類第一類：只承受總縱彎曲的縱向強(qiáng)力構(gòu)件。第二類：同時(shí)承受總縱彎曲和板架彎曲的縱向強(qiáng)力構(gòu)件。第三類：同時(shí)承受總縱彎曲，板架彎曲及縱骨彎曲的縱向強(qiáng)力構(gòu)件。第四類：同時(shí)

6、承受總縱彎曲，板架彎曲，縱骨彎曲及板的彎曲的縱向強(qiáng)力構(gòu)件。（按照合成應(yīng)力校核時(shí)應(yīng)保持在同一計(jì)算狀態(tài)下合成應(yīng)力，對(duì)四類構(gòu)件可能出現(xiàn)最大合成應(yīng)力點(diǎn)求其合成應(yīng)力。）注意：a.拉正壓負(fù)b.合成應(yīng)力和相應(yīng)位置許用應(yīng)力比較。c.按合成應(yīng)力校核總縱強(qiáng)度可以僅考慮前兩個(gè)應(yīng)力，后兩者僅作用于個(gè)別點(diǎn)，不會(huì)對(duì)總縱強(qiáng)度有很大的影響。（彎曲應(yīng)力代數(shù)和作為總縱彎曲應(yīng)力沒有考慮應(yīng)力性質(zhì)不同而且破壞了力的平衡條件，不盡合理，但是考慮了構(gòu)件參與抵抗總縱彎曲的有效程度和構(gòu)件多重作用的特點(diǎn)，也算比較合理。）知識(shí)點(diǎn)12船體總縱彎曲剪應(yīng)力位于距船首尾約1/4船長(zhǎng)附近剖面。知識(shí)點(diǎn)13梁剖面剪應(yīng)力基本公式

7、（看課件，應(yīng)知道每一項(xiàng)的意義）知識(shí)點(diǎn)14船體梁剖面類型：開式剖面，閉式剖面（應(yīng)用剪應(yīng)力基本公式無法得到精確解，應(yīng)該根據(jù)薄壁梁彎曲理論公式計(jì)算。）知識(shí)點(diǎn)15總縱彎曲剪應(yīng)力一般公式（知道什么樣子）知識(shí)點(diǎn)16（判斷）剪流和彎矩?zé)o關(guān)，變化規(guī)律只和剖面對(duì)中和軸的靜力矩有關(guān)，且分布規(guī)律完全取決于剖面的幾何性質(zhì)。知識(shí)點(diǎn)17計(jì)算剪應(yīng)力時(shí)候，將計(jì)算s的原點(diǎn)取在剪應(yīng)力為0的點(diǎn)上（對(duì)開式剖面則是在開口端。對(duì)于閉室剖面，因計(jì)算剪應(yīng)力時(shí)候?yàn)槌o定問題，故應(yīng)列出剖面變形協(xié)調(diào)條件來計(jì)算未知剪流qO,將每一閉室認(rèn)為的縱向切開，剖面施加剪流qi以保證切口剖面沒有縱向的滑移。此時(shí)剖面變成有若干支

8、路的“開式”剖面，每一支路在“開口”端