船舶与海洋结构物结构强度-期末考试复习题

《船舶与海洋结构物结构强度》

期末考试复习题

☆注意事项：本复习题满分共：200分。

一、单项选择题（木大题共10小题，每小题2分，共20分）

1、船体结构设计最后一个阶段是（）。

A.初步设计B.详细设计C.生产设计I）.分段设计

答案：C

2、船体总纵强度计算中，选取的计算波长与船长的关系是（）。

A.计算波长小于船长B.计算波长大于船长

C.计算波长等于船长D.没有关系

答案：C

3、许用应力与结构发生危险状态时材料所对应的极限应力值相比，存在如下哪种关系？

（）

A.许用应力等于极限应力值B.许用应力大于极限应力值

C.许用应力小于极限应力值D.许用应力与极限应力值没关系

答案：C

4、扭矩曲线和扭矩分布曲线的关系为（）o

A.扭矩曲线为扭矩分布曲线的一次积分

B.扭矩分布曲线为扭矩曲线的一次积分

C.扭矩曲线为扭矩分布曲线的二次积分

D.扭矩分布曲线为扭矩曲线的二次积分

答案：A

5、自升式平台着底状态的总体强度计算一般是以哪种工况作为设计工况？()

A.拖航工况B.放桩和提桩工况

C.满载风暴工况D、桩腿预压工况

答案：C

6、对于半潜式平台，下列哪种工况每一构件上的载荷只有均布教荷和集中载荷？

A.平台满载、静水、半沿吃水

B.平台满载、静水、半港吃水，但平台有一定升沉运动

C.平台满载、静水、半潜吃水，但平台有一定升沉运动，且平台处于井架大钩有集中载荷

时的钻井作业状态

D.平台满载、设计风暴、半潜吃水、横浪，且设计波长等于2倍平台宽度，波峰位于平台

中心线上

答案：A

7、平台结构在空气中的重量属于下列哪种载荷？（）

A.固定载荷B.活载荷C.环境载荷I）.施工载荷

答案：A

8、对确定性许用应力方法的描述不恰当的是（）。

A.在一定范围内可以比较判断船体强度，且简单、方便

B.可以计算出结构的真实受力，便设计者胸中有数

C.以大量安全航行的总纵弯曲应力计算为基础

D.按照安全要求制定

答案：B

9、已知扭矩为50Nm,在此扭矩作用下扭转角度为0.1弧度。则船体的扭转刚性为（）。

A.300弧度/（牛米）B.400弧度/（牛米）

C.500弧度/（牛米）D.600弧度/（牛米）

答案：C

10、受折减构件折减掉的面积为0.2平方厘米，其实际剖面积为1平方厘米。则该构件的折

减系数为（）。

A.0.8B.0.2C.0.25D.1.25

答案：A

二、多项选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分）

1、船体结构的适用性包括哪几个方面？（）

A.安全性B.营运适合性

C.船舶的整体配合性D.经济性

答案：BC

2、总纵弯矩一般分解为下列哪两个弯矩之和？（)

A.静水弯矩B.波浪附加弯矩

C.中拱弯矩D.中垂弯矩

答案：AB

3、计算船中剖面的剖面模数时，下列哪些构件需要计入？（）

A.上甲板B.外板C.内底板D.纵桁

答案：ABCD

4、下列哪些船舶的扭转强度问题不容忽视？（）

A.油船B,矿石船C.集装箱船D.槽型驳船

答案：BCD

5、对于自升式平台的船体和桩腿的描述正确的是（）。

A.船体的刚度比桩腿的刚度大得多

B.桩腿相对船体件件是“薄弱”的构件

C.桩腿是压弯构件

D.桩腿的刚度比船体的刚度大得多

答案：ABC

6、半潜式平台的设计工况包括哪些？（）

A.静水工况B.风浪工况C.着地工况D.拖航工况

答案：AB

7、固定式平台的强度分析，至少应计算下列哪些载荷组合工况？（）

A.设计工作环境条件与平台上的固定载荷和相应的最大活载荷的组合；

B.设计工作环境条件与平台上的固定载荷和相应的最小活载荷的组合；

C.设计极端环境条件与平台上的固定载荷和相应的最大活载荷的组合：

D.设计极端环境条件与平台上的固定载荷和相应的最小活载荷的组合：

答案：ABCD

8、结构的工艺性包括哪些方面？（）

A.设计的结构必须便于施工B.设计的结构必须保证施工质量

C.能最大限度地减少建造工作量D.能最大限度地降低制造成本

答案：ABCD

9、根据坦谷波理论，下列说法正确的是？（）

A.波面下的水压力等于波浪表面下的静水压力

B.波面下的水压力不等于波浪表面下的静水压力

C.在波峰附近波面下的水压力较静水压力小

D.在波峰附近波面下的水压力较静水压力大

答案：BC

10、选取参考轴距基线为4米，己知计算剖面的面积为0.8平方米，对参考轴的面积静矩为

-0.4米3（在参考轴以上为正），计算剖面对参考轴的惯性矩为20米I则实际中和轴距基

线的距离和剖面对实际中和轴的惯性矩分别为哪两个值？（）

八.3.5米B.4.5米C.39.2米4D.39.6米，

答案：AD

三、填空题（本大题共33个空，每空1分，共33分）

1、船体结构强度计算的概率方法包括的随机因素有、

、和O

答案：波浪载荷、材料性能、建造质量

2、空载重量曲线的三种绘制方法为、和

答案：围长法、抛物线法、梯形法

3、自升式平台的工作状态有下列五种：、、

、和O

答案：拖航状态、放桩和提桩状态、插桩和拔桩状态、桩腿预压状态、着底状态

4、评价结构设计的质量指标有、、

、和O

答案：安全性、营运适合性、船舶的整体配合性、耐久性、工艺性、经济性

5、船型既定时，船舶在静水中的弯矩只与及其有

关。

答案：重量、重量沿船长的分布

6、海洋结构的阻尼主要来源于、和

答案：结构阻尼、动水阻尼、基础阻尼

7、船体结构强度计算的方法有、和

答案：确定性的许用应力法、概率方法、直接计算方法（半概率预报）

8、波浪附加弯矩值的大小与和有关。

答案：波形范围内的船体外形、波浪要素

9、平台的抗倾安全系数的公式为；其中MR为

,M丁为o

答案：七=粤、平台所具有的扶正力矩、水平外力作用下的平台倾斜力矩

10、等于应力集中处的最大应力与所选定的平均应力之比值，它是

的一个标志，公式为0

答案：应力集中系数、应力集中程度、A=嗅或女=2业

r0

四、简答题（本大题共11小题，每小题7分，共77分）

1、何谓结构的安全性？

答案：船体能够承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种载荷和载荷效应，并在偶然事

件发生时和发生后，仍能保持必需的整体稳定性。此外，结构在正常使用时还必须适合营运

的要求，并在正常的维护保养条件下，具有足够的耐久性。

2、什么是船舶的重量曲线？

答案：船舶在某一装载状态下，仝船的重量沿船长的分布曲线称为重量曲线°

3、简述船体结构强度计算的任务和船体总强度问题。

答案：船体结构强度计算的任务是研究船体结构抵抗破坏的能力和变形的规律。船体总强度

问题：把船体作为一个整体（一根漂浮的空心薄壁梁）来研究其强度的问题，主要是研究船

体纵弯曲问题，或称纵强度。对于大开口船舶（集装箱船等）还需研究其扭转强度。

4、简述如何用静置法计算总纵强度？

答案：将船舶静置在波浪上，求出总纵为曲力矩以及相应的总纵弯曲应力，并将它与许用应

力进行比较以判定船体的强度。这里静置的意思就是：船舶以波速在波浪的前进方向上运动,

船与波的相对速度为零，这样可以认为是在重力和浮力作用下静平衡于•波浪上的一根梁。

5、简述剖面模数的定义及其物理意义。

答案：剖面模数的定义：W=-f1一计算剖面对水平中和轴的惯性矩，Z-求应力点至中

Z

和轴的距离.物理意义为：表征船体结构抵抗弯曲变形能力的一种几何特性，也是衡量船体

强度的一个重要指标。

6、简述船舶结构设计的初步设计和生产设计阶段。

答案：船舶结构设计的初步设计阶段，根据批准的技术任务书对整个结构的设计原则作出分

析比较，对主要构件的布置与尺寸作出理论的估算，并绘制横剖面图，给出钢料预估单。生

产设计：主要绘制各结构、构件连接的施工详图。

7、简述总纵弯矩计算的两种极端情况。

答案：总纵弯矩计算的两种极端情况为中拱和中垂。船舶处于中拱状态的时候，波峰在中，

波谷在首尾，此时船中部浮力较大，首尾处的浮力较小。船舶处于中垂状态的时候，波谷在

中，波峰在首尾，此时船中浮力较小，首尾处的浮力较大。

8、什么是船舶的分布扭矩曲线和扭矩曲线？

答案:求出船体上各点的单位长度分布扭矩恤（外，把船长作为基线，各x点上以扭矩叫"）

为坐标，得到分布扭矩曲线。作分布扭矩曲线的枳分曲线得到扭矩曲线。

9、简述船舶结构设计的详细设计阶段。

答案：船舶结构设计的详细设计阶段，根据确认的初步设计及审批初步设计时所做的各项决

定进行。在这一阶段中要全面解决结构设计中的技术问题，最终确定构件的布置、尺寸及连

接方式，提交送验船部门审查所需要的设计图纸及技术文件。

1（）、引起船舶扭矩的主要因素是？什么是船舶的扭矩曲线？

答案：引起扭矩的主要因素是波浪、横摇和装卸货物。求出船体上各点的单位长度分布扭矩

把船长作为基线，各x点上以扭矩//"）为坐标，得到分布扭矩曲线。作这曲线

的积分曲线，即可求得扭矩曲线。

11、三角形的自升式平台采用什么预压方式？并简述该预压方式。

答案：三角形的自升式平台一般采用压载舱加载方法预压。使三个桩腿同时承受全部重量和

压载重量，这时船体相当于•三点支撑，没有扭曲变形的问题。

五、计算题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）

1、空船的重量曲线可用抛物线和矩形之和表示，即把空船重量的一半作为均匀分布，另一

半作为二次抛物线分布。试求证距船中工处单位长度的重量为:

/、3VV5W

以（¥）=----X2+-----

8尸8/

式中W为空船重量，kN；/为船长的一半，mo

答案：问题关键是求解二次抛物线的表达式。

w

取船中为原点，向船首为正。矩形部分均布载荷为巴。（2分）

4/

因为该抛物线顶点在船中，设载荷表达式为例x）=-ar+b

W、W

则应满足以下两个条件：il）X=±/处，w\±l）=—,即一。/2+〃=上（2分）

4/4/

1/3

（2）在［TJ］区间积分为W。即一。」+2R=W（2分）

3

3WSIV3W.SVV

由此可得4=1，〃=也。（2分）所以载荷表达式为：卬（工）二一3丁/+也（kN/m）

8尸8/8-8/

（2分）

2、某船甲板厚度为10mm,承受160MPa的总纵弯曲应力。其上纵骨间距为800mm,跨距

为3000mm,计算其有效面积。

1（）（）/\2

答案：纵骨架式板的欧拉应力为b?=80x—N/mm2（2分）

IbJ

其中，，为甲板板厚；〃为纵骨间距。

2

将已知代入上式可得欧拉应力为：o-..=80xf100x10|=125N/mm2（3分）

E［8（X））

则，板的折减系数。为：0=2=得=0.78（2分）

有效面积AE为：=10x800x0.78=6240mm2（3分）

3、某箱型船长100m,宽18m,在淡水中正浮时吃