学习任务2-结构的一般知识2.ppt

船舶结构一般知识 * 3.纵横混合骨架式：主船体中的一部分结构采用纵骨架式另一部分结构采用横骨架式。通常船中部位的强力甲板和船底结构因所受的总纵弯矩大，采用纵骨架式，下甲板、舷侧及受总纵弯矩较小，施工不便和波浪冲击力较大的首、尾部采用横骨架式 结构。左图船底和上甲板采用 了纵骨架式，二层甲板和舷侧 采用了横骨架式结构。 混合骨架式综合了纵、横二种 骨架形式的优点，既保证了总 纵强度，又有较好的横向强度， 同时也减轻了结构重量，简化 施工工艺，充分利用了舱容和 方便装卸。但在纵横构件交界 处结构的连续性较差，在连接 节处易产生较大的应力集中。 该骨架结构型式主要应用于大 中型干货船。 船舶结构一般知识 * 船体的剖面模数 ：船体横剖面水平中和轴的惯性矩除以剖面内计算点至该中和轴的距离所得的值。若计算点位于纵中剖面处的强力甲板，其值称甲板剖面模数；若计算点位于纵中剖面处的船底板，其值称为船底剖面模数。船体剖面模数，一般是指该剖面甲板剖面模数和船底剖面模数中的小者。 船舶结构一般知识 * 船舶结构一般知识 * 船舶结构一般知识 * 船舶结构一般知识 * 船舶结构一般知识 * * * * 船舶结构一般知识 船舶结构一般知识 船舶结构一般知识 * 船体结构与强度 一、船体强度的基本概念 二、船体结构构件 三、船体结构形式 四、船体结构 * 一、船体强度的基本概念 船体强度是指船体结构抵抗各种外力作用的能力。 根据作用于船体上力的性质，船体强度可分为总纵弯曲强度(即纵向强度)、横向强度、局部强度和扭转强度四种。 船舶结构一般知识 船舶结构一般知识 * 1.总纵弯曲强度 1）船体发生总纵弯曲变形的原因 作用在船体上有各种各样力，例如船舶重力、浮力、惯性力、波浪冲击力、螺旋桨运转时的水动压力、机器运转时的振动力、船舶靠码头和装卸货物时的碰撞力、船舶触礁、搁浅以及进坞时墩木的碰撞力或反作用力等等。在这些力的作用下，船舶结构有可能会发生各种变形或破坏。 其中对船体最危险的是由于船舶重力和浮力引起的沿着整个船长方向上发生的总纵弯曲变形和破坏。 总纵弯曲(longitudinal bending) 船体上的重力、浮力合力相等，但沿船长方向并不是处处相等。 船舶上的总纵弯曲过大，船舶强度不够时，船舶会出现危险 船舶结构一般知识 * 船舶结构一般知识 * 1.总纵弯曲强度 1）船体发生总纵弯曲变形的原因 引起船体结构发生纵向弯曲变形的原因，主要是由于沿船长方向每一点上的重力和浮力分布不均匀造成的。 船舶结构一般知识 * 2）总纵弯曲力矩和剪力 船体结构抵抗总纵弯曲力矩和剪力作用的能力称为船体总纵弯曲强度，简称纵向强度。 （1)总纵弯曲力矩和剪力 由于外力的作用，沿船长方向分布，作用在船体上向上和向下的负荷(单位船长上重力和浮力的差值)，将会产生一种沿船长各区段上下参差不齐的变形趋势和纵向弯曲变形趋势，这种趋势构成了船体结构内部之间的相互作用，这种内部之间的相互作用力称为内力。 内力分为两种，一种是由内部上下移动趋势构成的内力，称为剪力；另一种是由弯曲变形趋势引起的内力，称为弯曲力矩。 船舶结构一般知识 * 船舶结构一般知识 * 2）总纵弯曲力矩和剪力 （2)船体总纵弯曲变形的形式 船体总纵弯曲变形的形式有中拱和中垂两种。 船舶拱垂状态的判断 一、中拱（Hogging） 船底受压，甲板受拉，根据船舶的吃水状态来判断 船中实际吃水小于首尾吃水平均数 二、中垂（Sagging） 船底受拉，甲板受压，根据船舶的吃水状态来判断 船中实际吃水大于首尾吃水平均数 船舶位于波浪中会加剧船舶的拱垂，尤其是船长L和波长λ相等时，会使船舶处于危险中。 船舶结构一般知识 * 2）总纵弯曲力矩和剪力 （3) 最不利的浮力和重力的大小及分布 ① 浮力的大小和分布:当船舶在海上遇到标准波：波的形状为坦谷波，即波峰较陡而波谷平坦，且波长λ等于船长L，波高H等于波长λ的1／20( L≥120m时)或波高等于λ／30+2m(L＜120m时)，船与波的相对位置是波峰位于船中或波谷位于船中时，船舶所受到的浮力分布对船体总纵弯曲强度是最为不利的。 ② 重力的大小和分布: 主要决定于船舶的装载状态。在载重分布合理的情况下，船舶满载出港、满载到港、压载出港、压载到港，船舶重力的分布对船体总纵弯曲强度都是不利的分布。如果遇到标准波，则作用在船体上的弯曲力矩和剪力有可能达到最大值。 船舶结构一般知识 * 1)作用在船体上的力：无论是航行、停泊，还是在坞内，船舶都会不可避免