船体强度与结构设计详解.ppt

基地建设目标和总体思路 Ship Strength and Structural Design 4.3 型材的稳定性计算 型材总体稳定性的保证 例：设有一舱壁扶强材，腹板的高度 ，腹板的厚度 ，面板的宽度 ，面板的厚度 ，舱壁板的厚度 ，扶强材的间距 ，跨长 。 解：对于此剖面，根据上述公式可以算得： 于是 Ship Strength and Structural Design 4.3 型材的稳定性计算 型材总体稳定性的保证 查图得到 所以 Ship Strength and Structural Design 4.3 型材的稳定性计算 型材总体稳定性的保证 材料超过弹性范围时临界载荷的计算 如果扶强材在丧失稳定性时，应力超过弹性极限，上述临界载荷的计算公式必须进行修正。由于扶强材失稳时，应力沿着杆长和剖面高度都是变化的，这给修正带来麻烦。这里采用切线模量理论，即用 来代替弹性范围公式中的弹性模量 ， 是杆剖面的最小切线模量。只用最小切线模量代替受压最大的面板的弹性模量。 Ship Strength and Structural Design 4.3 型材的稳定性计算 型材总体稳定性的保证 如果令 为修正系数，则 应该用 代替，因此材料超过弹性范围时扶强材不发生侧向失稳的横向临界载荷是 式中 Ship Strength and Structural Design 4.3 型材的稳定性计算 型材总体稳定性的保证 根据 的值由图查得。 由于修正系数 依赖于扶强材失稳时的临界应力 ，因此直接利用公式 是求不出的 。必须采用试算法来进行求解。 Ship Strength and Structural Design 4.3 型材的稳定性计算 型材总体稳定性的保证 具体做法是首先假定一些临界应力 的值，然后计算出 ，最后一方面利用公式 求出对应的 值，另一方面再根据 与 之间的关系反求出 ，如果 和 非常接近，就认为得到了所需要的结果。 上面介绍的就是保证型材总稳定性的横向临界载荷 的计算方法。当外载荷 大于临界载荷 时，则扶强材会丧失稳定性；如果外载荷 小于临界载荷 时，则扶强材的稳定性是能够得到保证的。 Ship Strength and Structural Design 4.3 型材的稳定性计算 型材总体稳定性的保证 例：舱壁扶强材同上例，已知材料的屈服极限 ，计算应力超过弹性极限时的横向临界载荷 。 解：（1）计算 假定一些临界应力 的值，计算 值，然后根据不同的 值由公式 计算对应的 。 Ship Strength and Structural Design 4.3 型材的稳定性计算 型材总体稳定性的保证 （2）对应扶强材的最大应力 ，求对应的外载荷 。 式中 Ship Strength and Structural Design 4.3 型材的稳定性计算 型材总体稳定性的保证 于是 （3）以 为纵坐标， 和 为横坐标作曲线，两线相交，交点的横坐标对应的值即是扶强材的横向临界载荷 ，本例结果是 ，如图所示。 Ship Strength and Structural Design 4.3 型材的稳定性计算 型材总体稳定性的保证 Ship Strength and Structural Design 4.3 型材的稳定性计算 型材总体稳定性的保证 影响型材总稳定性的主要因素是： （1）小翼板的宽度 ， （2）腹板的高度 ， （3）型材的跨长 。 小翼板的宽度 越小，腹板的高度 越大，型材的跨长 越大，则型材越容易丧失稳定性。 4.4 型材剖面设