船舶总纵强度计算方法ppt课件.ppt

总纵强度计算总纵强度计算总纵强度计算总纵强度计算1一、引言问题提出： 船舶在运营过程中，船体结构的受力颇为复杂尤其是船体所受重力和浮力沿船长方向分布的不一致，将产生弯曲变形及弯矩和弯曲应力这时弯曲应力大小如何衡准？)解决思路： 将船体视为一根空心变断面且两端自由支撑的梁，来研究它的弯曲变形.已成为研究船舶总纵强度(Longitudinal strength of ship)的标准方法xMxo总纵强度计算总纵强度计算总纵强度计算总纵强度计算5/3/2022船海 2总强度计算的标准计算方法：总强度计算的标准计算方法：（1 1）将船舶）将船舶静置静置在波浪上，即假定船舶以波速在波浪的传播方向在波浪上，即假定船舶以波速在波浪的传播方向上航行，船舶与波浪处于相对静止的状态；上航行，船舶与波浪处于相对静止的状态；（2 2）以）以二维坦谷波二维坦谷波作为标准波形，计算波长等于船长，计算波高作为标准波形，计算波长等于船长，计算波高按有关规范或强度标准选取按有关规范或强度标准选取3 3）取）取波峰位于船中波峰位于船中和和波谷位于船中波谷位于船中两种状态分别进行计算两种状态分别进行计算计算方法：总纵强度计算总纵强度计算总纵强度计算总纵强度计算2022/5/3总纵强度计算总纵强度计算总纵强度计算总纵强度计算2022/5/3总纵强度计算总纵强度计算总纵强度计算总纵强度计算2022/5/3 概述概述在求得船体的总纵弯曲和剪力之后，我们就可以计算船体的弯曲正应力，进行强度校核。

实验现象：实验现象：1 1、变形前互相平行的纵向直线、变形前互相平行的纵向直线、变形后变成弧线，且凹边纤维缩变形后变成弧线，且凹边纤维缩短、凸边纤维伸长短、凸边纤维伸长2 2、变形前垂直于纵向线的横向、变形前垂直于纵向线的横向线线, ,变形后仍为直线，且仍与弯曲变形后仍为直线，且仍与弯曲了的纵向线正交，但两条横向线了的纵向线正交，但两条横向线间相对转动了一个角度间相对转动了一个角度中性轴：中性轴： 中性层与横截面的交线称中性层与横截面的交线称为中性轴为中性轴平面假设：平面假设： 变形前杆件的横截面变形后仍变形前杆件的横截面变形后仍为平面MMZ Z: :横截面上的弯矩横截面上的弯矩y y : :到中性轴的距离到中性轴的距离I IZ Z : :截面对中性轴的惯性矩截面对中性轴的惯性矩总纵强度计算总纵强度计算总纵强度计算总纵强度计算2022/5/3zy总纵强度计算总纵强度计算总纵强度计算总纵强度计算船体结构是由许多部件组成的，这些部件各自承担着一定的作用其中一些是船体结构是由许多部件组成的，这些部件各自承担着一定的作用其中一些是船体结构是由许多部件组成的，这些部件各自承担着一定的作用其中一些是船体结构是由许多部件组成的，这些部件各自承担着一定的作用。

其中一些是直接承受外力的构件，另一些则承受别的构件传来的力现以两种典型结构形直接承受外力的构件，另一些则承受别的构件传来的力现以两种典型结构形直接承受外力的构件，另一些则承受别的构件传来的力现以两种典型结构形直接承受外力的构件，另一些则承受别的构件传来的力现以两种典型结构形式的船底板架为例，进行式的船底板架为例，进行式的船底板架为例，进行式的船底板架为例，进行船体结构的受力和传力过程分析船体结构的受力和传力过程分析船体结构的受力和传力过程分析船体结构的受力和传力过程分析总纵强度计算总纵强度计算总纵强度计算总纵强度计算2022/5/3船体结构是由许多部件组成的，这些部件各自承担着一定的作用船体结构是由许多部件组成的，这些部件各自承担着一定的作用船体结构是由许多部件组成的，这些部件各自承担着一定的作用船体结构是由许多部件组成的，这些部件各自承担着一定的作用其中一些是直接承受外力的构件，另一些则承受别的构件传来的其中一些是直接承受外力的构件，另一些则承受别的构件传来的其中一些是直接承受外力的构件，另一些则承受别的构件传来的其中一些是直接承受外力的构件，另一些则承受别的构件传来的力现以两种典型结构形式的船底板架为例两种典型结构形式的船底板架为例两种典型结构形式的船底板架为例两种典型结构形式的船底板架为例，进行船体结构的受，进行船体结构的受，进行船体结构的受，进行船体结构的受力和传力过程分析。

力和传力过程分析力和传力过程分析力和传力过程分析总纵强度计算总纵强度计算总纵强度计算总纵强度计算2022/5/3横骨架式横骨架式横骨架式横骨架式假定在船底板架上只作用着水压力假定在船底板架上只作用着水压力假定在船底板架上只作用着水压力假定在船底板架上只作用着水压力直接承受水压力的构件是直接承受水压力的构件是直接承受水压力的构件是直接承受水压力的构件是外外外外底板底板底板底板，外底板将水压力传给外底板将水压力传给外底板将水压力传给外底板将水压力传给骨架骨架骨架骨架（纵骨、（纵骨、（纵骨、（纵骨、肋板肋板肋板肋板以及船底以及船底以及船底以及船底纵桁纵桁纵桁纵桁等），然后在传到等），然后在传到等），然后在传到等），然后在传到板架的支承周界（板架的支承周界（板架的支承周界（板架的支承周界（横舱壁横舱壁横舱壁横舱壁及及及及舷侧舷侧舷侧舷侧）上去，传力过程如下图）上去，传力过程如下图）上去，传力过程如下图）上去，传力过程如下图. . . .总纵强度计算总纵强度计算总纵强度计算总纵强度计算2022/5/3纵骨架式纵骨架式纵骨架式纵骨架式假定在船底板架上只作用着水压力直接承受水压力的构件是假定在船底板架上只作用着水压力。

直接承受水压力的构件是假定在船底板架上只作用着水压力直接承受水压力的构件是假定在船底板架上只作用着水压力直接承受水压力的构件是外外外外底板底板底板底板，外底板将水压力传给骨架（，外底板将水压力传给骨架（，外底板将水压力传给骨架（，外底板将水压力传给骨架（纵骨纵骨纵骨纵骨、肋板肋板肋板肋板以及以及以及以及船底纵桁船底纵桁船底纵桁船底纵桁等），然后在传到等），然后在传到等），然后在传到等），然后在传到板架的支承周界（板架的支承周界（板架的支承周界（板架的支承周界（横舱壁及舷侧横舱壁及舷侧横舱壁及舷侧横舱壁及舷侧）上去，传力过程如下图）上去，传力过程如下图）上去，传力过程如下图）上去，传力过程如下图. . . .总纵强度计算总纵强度计算总纵强度计算总纵强度计算2022/5/3 甲板上的荷重也传给舱壁甲板上的荷重也传给舱壁甲板上的荷重也传给舱壁甲板上的荷重也传给舱壁和舷侧，和舷侧，和舷侧，和舷侧，横舱壁在这些力以横舱壁在这些力以横舱壁在这些力以横舱壁在这些力以及与舷侧相交处的剪力作用及与舷侧相交处的剪力作用及与舷侧相交处的剪力作用及与舷侧相交处的剪力作用下取得平衡下取得平衡下取得平衡下取得平衡。

在舷侧上作用着的这些力在舷侧上作用着的这些力在舷侧上作用着的这些力在舷侧上作用着的这些力以及与舱壁相交处的剪力，以及与舱壁相交处的剪力，以及与舱壁相交处的剪力，以及与舱壁相交处的剪力，构成舷侧板架所受的不平衡构成舷侧板架所受的不平衡构成舷侧板架所受的不平衡构成舷侧板架所受的不平衡力，这个力以剪力的形式传力，这个力以剪力的形式传力，这个力以剪力的形式传力，这个力以剪力的形式传给相邻的舷侧板架，他就是给相邻的舷侧板架，他就是给相邻的舷侧板架，他就是给相邻的舷侧板架，他就是总纵弯曲时作用在船体剖面总纵弯曲时作用在船体剖面总纵弯曲时作用在船体剖面总纵弯曲时作用在船体剖面中的剪力中的剪力中的剪力中的剪力总纵强度计算总纵强度计算总纵强度计算总纵强度计算2022/5/3由于构件相互连接，其作用是很复杂的以纵骨架式船底板为例，由于构件相互连接，其作用是很复杂的以纵骨架式船底板为例，由于构件相互连接，其作用是很复杂的以纵骨架式船底板为例，由于构件相互连接，其作用是很复杂的以纵骨架式船底板为例，外板本身承受水压力将产生弯曲应力，然后将水压力传给纵骨，再外板本身承受水压力将产生弯曲应力，然后将水压力传给纵骨，再外板本身承受水压力将产生弯曲应力，然后将水压力传给纵骨，再外板本身承受水压力将产生弯曲应力，然后将水压力传给纵骨，再由纵骨传给肋板。

由纵骨传给肋板由纵骨传给肋板由纵骨传给肋板纵骨在传递水压力过程中将发生弯曲变形，与纵骨相连的外板部分纵骨在传递水压力过程中将发生弯曲变形，与纵骨相连的外板部分纵骨在传递水压力过程中将发生弯曲变形，与纵骨相连的外板部分纵骨在传递水压力过程中将发生弯曲变形，与纵骨相连的外板部分又将随纵骨弯曲而产生弯曲应力又将随纵骨弯曲而产生弯曲应力又将随纵骨弯曲而产生弯曲应力又将随纵骨弯曲而产生弯曲应力以此类推，以此类推，以此类推，以此类推，外板中的弯曲应力外板中的弯曲应力外板中的弯曲应力外板中的弯曲应力将包含有将包含有将包含有将包含有板的弯曲应力板的弯曲应力板的弯曲应力板的弯曲应力、纵骨弯曲应纵骨弯曲应纵骨弯曲应纵骨弯曲应力力力力、板架弯曲应力板架弯曲应力板架弯曲应力板架弯曲应力以及以及以及以及总纵弯曲应力总纵弯曲应力总纵弯曲应力总纵弯曲应力等四种应力成分等四种应力成分等四种应力成分等四种应力成分这就是船体构件承受多种作用、产生多种应力的工作特点其变形这就是船体构件承受多种作用、产生多种应力的工作特点其变形这就是船体构件承受多种作用、产生多种应力的工作特点其变形这就是船体构件承受多种作用、产生多种应力的工作特点。

其变形特征如下：特征如下：特征如下：特征如下：总纵强度计算总纵强度计算总纵强度计算总纵强度计算2022/5/3总纵弯曲总纵弯曲总纵弯曲总纵弯曲; ; ; ;板架弯曲板架弯曲板架弯曲板架弯曲; ; ; ;纵骨弯曲纵骨弯曲纵骨弯曲纵骨弯曲; ; ; ;板的弯曲板的弯曲板的弯曲板的弯曲总纵强度计算总纵强度计算总纵强度计算总纵强度计算第一类：只承受总纵弯曲的纵向构件，如不计甲板荷重的第一类：只承受总纵弯曲的纵向构件，如不计甲板荷重的第一类：只承受总纵弯曲的纵向构件，如不计甲板荷重的第一类：只承受总纵弯曲的纵向构件，如不计甲板荷重的上甲板上甲板上甲板上甲板，其应力记为，其应力记为，其应力记为，其应力记为 第二类：同时承受总纵弯曲和板架弯曲的纵向构件，如第二类：同时承受总纵弯曲和板架弯曲的纵向构件，如第二类：同时承受总纵弯曲和板架弯曲的纵向构件，如第二类：同时承受总纵弯曲和板架弯曲的纵向构件，如船船船船底纵桁材腹板底纵桁材腹板底纵桁材腹板底纵桁材腹板，其应力记为，其应力记为，其应力记为，其应力记为 1+21+21+21+2第三类：同时承受总纵弯曲、板架弯曲以及纵骨弯曲的纵第三类：同时承受总纵弯曲、板架弯曲以及纵骨弯曲的纵第三类：同时承受总纵弯曲、板架弯曲以及纵骨弯曲的纵第三类：同时承受总纵弯曲、板架弯曲以及纵骨弯曲的纵向构件；或者是承受总纵弯曲、板架弯曲以及板的弯曲向构件；或者是承受总纵弯曲、板架弯曲以及板的弯曲向构件；或者是承受总纵弯曲、板架弯曲以及板的弯曲向构件；或者是承受总纵弯曲、板架弯曲以及板的弯曲（横骨架式）的纵向构件，（横骨架式）的纵向构件，（横骨架式）的纵向构件，（横骨架式）的纵向构件，如纵骨架式中的纵骨或横骨架如纵骨架式中的纵骨或横骨架如纵骨架式中的纵骨或横骨架如纵骨架式中的纵骨或横骨架式中的船底板式中的船底板式中的船底板式中的船底板，其应力记为，其应力记为，其应力记为，其应力记为 1+2+31+2+31+2+31+2+3第四类：同时承受总纵弯曲、板架弯曲、纵骨弯曲及板的第四类：同时承受总纵弯曲、板架弯曲、纵骨弯曲及板的第四类：同时承受总纵弯曲、板架弯曲、纵骨弯曲及板的第四类：同时承受总纵弯曲、板架弯曲、纵骨弯曲及板的弯曲的纵向构件，弯曲的纵向构件，弯曲的纵向构件，弯曲的纵向构件，如纵骨架式中的船底外板如纵骨架式中的船底外板如纵骨架式中的船底外板如纵骨架式中的船底外板，其应力记为，其应力记为，其应力记为，其应力记为1+2+3+41+2+3+41+2+3+41+2+3+4以上各种弯曲，除总纵弯曲外。