船舶强度课程设计作业

1、1. 波浪附加弯矩与总弯矩计算: 1.1 波浪附加弯矩计算:根据钢质海船入级建造规范中给出了船体梁各个横剖面的中拱波浪弯矩(+w M 与中垂波浪弯矩-(w M 的计算公式:可根据公式1-1,1.2求得波浪附加弯矩。m kN BC CL M b w .10M 190(32-+=+ (中拱 (公式1-1m kN C B CL M b w .107.0(M 110-(32-+-=(中垂 (公式1-1其中,M 弯矩分布系数,对于船中M=1;图1-1 M-弯矩分布系数 b C 方型系数,取值不得小于0.6,对于本船为0.67;C 系数,按公式1-2计算,得8.4548。(按L=126m 2/310030

2、075.10 -=L C (m L m 30090 (公式1-21.0M1.00.65 0.4尾 根据条件,可以近似将船体的静水弯矩当作是波浪附加弯矩的1/3,所以,可以得出总弯矩是波浪附加弯矩的4/3倍。 2. 总弯曲应力计算与稳定性校核根据中横剖面图,计算剖面抗弯几何特性,见下页表1.5。参考轴取船底板上表面,可求得:A=9390.3cm 2、B=4536030.6cm 3、C=3837423286cm 4。参考轴距中和轴距离=B/A=483.0549226cm,I=2(C-2 A= 3292542712cm 4任意构件距中和轴距离Z i =Zi-由此求得中横剖面各构件剖面模数W i =I

3、/ Z i 表1.52.1 计算总弯曲应力:总弯曲应力按下式计算: cws W M M +=由表6.1得最小剖面模数Wc 为5469839.086cm 3,因此在中拱情况下最大总弯曲应力为91.63N/mm 2 ,在中垂情况下最大总弯曲应力为108.48N/mm 2,远小于许用应力。2.2 稳定性校核:当船体计算状态为中拱,只计算中和轴以下受压板格及纵骨。当船体计算状态为中垂,只计算中和轴以上受压板格及纵骨。船中0.4L 区按下式计算纵骨架式板格临界应力:/(100(7622mm Nt cr = 纵骨欧拉应力:(22t b f a Eie E +=式中,i 包括带板在内的惯性矩;E 为抗弯弹性

4、模量;f 为纵骨剖面积;t b e 为带板面积。要求纵骨的临界应力达到屈服极限的5.2倍,即要求理论欧拉应力y E 5.2=。因此cr=y(1-y/4E=0.36E 。纵骨稳定性校核见表1.7要求纵骨的临界应力达到屈服极限的5.2倍,即要求理论欧拉应力y E 5.2=。因此cr=y(1-y/4E=0.36E 。纵骨稳定性校 表1.7计算总纵弯曲应力均小于临界应力,因此无需进行折减计算。船中0.4L 区按下式计算纵骨架式板格临界应力:/(100(7622mm N 纵骨欧拉应力:(22t b f a Eie E +=式中,i 包括带板在内的惯性矩;E 为抗弯弹性模量;f 为纵骨剖面积;t b e 为带板面积。要求纵骨的临界应力达到屈服极限的5.2倍,即要求理论欧拉应力y E 2.5=。因此cr=y(1-y/4E=0.36E 。纵骨稳定性校核见表1.9。 计算总纵弯曲应力均小于临界应力,因此无需进行折减计算。3.强度分析与结论:经计算,船体在中拱状态下,受压构件的计算总纵弯曲应力均小于临界应力,且最大弯曲应力小于许