強(qiáng)度-復(fù)習(xí)提綱

實用標(biāo)準(zhǔn)文案附錄1：復(fù)習(xí)提綱船舶結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度部分[主要內(nèi)容]總縱強(qiáng)度(1)外力靜水剪力和彎矩波浪(附加)剪力和彎矩—靜置法對計算波浪的有關(guān)規(guī)定(2)內(nèi)力總縱彎曲正應(yīng)力σ1＝M/W＝Mz/I—等值梁假設(shè)，σ1的高次近似局部彎曲正應(yīng)力的計算模型(邊界約束條件)及公式—船底板架縱桁σ2—船底板縱骨σ3—船底外板σ4(3)強(qiáng)度校核總合正應(yīng)力σ總合＝σ1＋σ2＋σ3＋σ4(四類縱向構(gòu)件)剪應(yīng)力τ(開斷面彎曲剪應(yīng)力計算公式)極限彎矩M＝±σWJSS(4)穩(wěn)定性桿(縱桁和縱骨)—σcr的計算模型及公式板—σE的計算模型及公式，船體板的減縮系數(shù)φ(用于σ1及M的高次近似)，板的減縮面積ΔΑJ(5)上層建筑參與總縱彎曲上建與主船體的相互作用力及變形特點，組合桿理論大意強(qiáng)力上建與輕型上建局部強(qiáng)度(甲板、舷側(cè)和底部板架，橫艙壁結(jié)構(gòu))結(jié)構(gòu)形式、計算載荷、板架邊界條件的確定、強(qiáng)度校核 (許用應(yīng)力)應(yīng)力集中應(yīng)力集中系數(shù) k＝σmax/σo典型結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中現(xiàn)象的分析，降低應(yīng)力集中的措施[基本概念]☆總強(qiáng)度與局部強(qiáng)度☆比較強(qiáng)度☆靜水彎矩、波浪附加彎矩和波浪彎矩☆靜置法☆中拱與中垂?fàn)顟B(tài)☆總縱彎曲與局部彎曲☆等值梁假設(shè)☆歐拉應(yīng)力和臨界應(yīng)力☆縱構(gòu)件與橫構(gòu)件☆縱式與橫式構(gòu)架☆板的減縮系數(shù)☆帶板寬度和承載寬度☆總合正應(yīng)力☆許用應(yīng)力 ☆極限剖面模數(shù)和極限彎矩 ☆結(jié)構(gòu)計算簡圖 ☆柔性系數(shù)和力偶固定系數(shù)☆同向與反向彎曲 ☆上建的端點效應(yīng) ☆組合桿理論 ☆應(yīng)力集中系數(shù)[典型計算]箱形船在靜水中正浮時的剪力和彎矩計算整體的重力與浮力相平衡 船體的浮態(tài)及浮力分布 載荷q=w-b 剪力N,彎矩M帶板寬度(彎曲或穩(wěn)定)及組合剖面的彎曲要素計算(中和軸、慣性矩I和剖面模數(shù)W)(3)兩端鉸支壓桿的σE和σcr計算以及四周自由支持單向受壓板的σE計算(4)船體板(或板格)的減縮系數(shù)φ及減縮面積ΔΑ＝(1－φ)A柔的計算梁和板的彎曲正應(yīng)力σ計算船體剖面的極限彎矩MJ計算精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案平臺結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度部分[主要內(nèi)容]各類平臺的結(jié)構(gòu)組成、主要工況(載荷)以及強(qiáng)度分析方法(結(jié)構(gòu)模型與載荷特性)2.Airy波理論，波浪力的主要成分按F-K法計算大構(gòu)件(長方形潛體)的波浪載荷按Morison公式計算小構(gòu)件(直立樁柱)的波浪載荷3.錨泊系統(tǒng)—懸鏈線公式，鏈端剛度 與系統(tǒng)剛度方程，確定平臺平衡位置的計算框圖幾種典型平臺應(yīng)注意的問題自升式平臺環(huán)境載荷的搜索樁腿的總體與局部的強(qiáng)度和穩(wěn)定(著底)半潛式平臺設(shè)計波法與設(shè)計譜法慣性平衡計算原理(3) 導(dǎo)管架平臺 等效樁與樁頂剛度陣運輸、下水和吊裝過程的受力分析5.節(jié)點靜強(qiáng)度(SCF法與沖剪應(yīng)力法 )，疲勞分析中的 S-N曲線與線性累積損傷準(zhǔn)則[基本概念]☆環(huán)境載荷☆工作載荷與施工載荷☆大尺度構(gòu)件與小尺度構(gòu)件☆拖曳系數(shù)與慣性系數(shù)☆錨泊系統(tǒng)☆鏈端剛度☆環(huán)境載荷搜索☆設(shè)計工況☆設(shè)計波法與設(shè)計譜法☆樁元與樁頂剛度陣☆沖剪破壞☆S-N曲線☆累積損傷率[典型計算] 標(biāo)記符號 者精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案附錄2：船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)物強(qiáng)度 練習(xí)題答案或提示2.(2) 可按負(fù)面積法計算圖形的靜矩。b=5T/m，Nmax=±30Tf，Mmax=-150Tf-m。b=10kN/m，Nmax=±50kN，Mmax=-125kN-m。5.(1)bS=200kN/m，N=±3000kN，M=-37500kN-m。SmaxSmax(2)波面方程：yw05.hcos(2x)，若原點取在船艉。波浪附加彎矩max=±1194kN，maxNM=19000kN-m。船舯合成彎矩M舯=(-37500＋19000)kN-m=-18500kN-m。(1)平均吃水d=5.0833m，縱傾角α=0.005rad=0.286o。若原點取在船艉，則q(x)=6－0.09x，Tf/m，(0x100m)N(x)=1.5(100－x)(1－0.03x)，TfM(x)=1.5x(100－x)2，Tf-mMmax=2222Tf-m(距艉L/3處)。7.b=0.75qo，P=0.25qoL，Mmax=qoL2/24(距艉L/3處)。8.(1)由M161PL321q0L2，得q032ML25(kN/m)浮力集度b21q025.(kN/m)Nmax81q0L25(kN)，Mmax321q0L2250(kN-m)9.(1)由正浮和尾部14L區(qū)域NM0條件，列出PaQ3L8PQQP3Q150kN，aL85mLL4(2)q浮Q5kNm，Nmax23Q75kN，Mmax329QL5625.kN.mL410.σa=M/W，σ=-0.25M/W，σc=-0.75M/W。b11.中和軸距基線e3Hm，或距甲板(He)32.m72.4IM(He)2m4，WminM0.625m31a1a12.2，B'=4(f2－f12-m，實際的A'=A=5000cm)d=-100cmC'=I＋4(f2－f1)[(H－e)2－(H－e－d)2]=29250cm2-m2，甲板剖面模數(shù)d22W'=(29248/5.02)cm-m=5826cm-m。13.I=30000cm2-m2，e=-0.5m，板①的實際總彎曲正應(yīng)力σ'1=σ1/3=2.1kN/cm2。15.be=16.5cm，i=285.5cm4。若按A=f+bt，則σE=88.10kN/cm2；e，則σE=135.2kN/cm2。若按A=f+bt16.腹板σE=3200kgf/cm222，面板σE=59733kgf/cm2=320N/mm=32kN/cm。17.由κ12=0.35，查圖得μ=3.28。又σ0=π2Ei/a22，=0及κA=130.8kN/cm(1)令σcr=σs，查圖得σE=2.5σsφ=0.4，λ=0.67。由λ=0.67及k=5，查圖得χj(λ)=0.12。橫梁的必需慣性矩I=(π/μ)4(B1/a)3(B1/b)iφχj(λ)=1690cm4。(2)令λ=1，由σE=σ0=130.8kN/cm2及σs=35kN/cm2查圖得σcr=1.0σsφ=0.268。由λ=1及k=5，查圖得χj(λ)=0.364。橫梁的臨界慣性矩Icr=(π/μ)41/a)31j(λ)=3440cm4(B(B/b)iφχ。18.(1)板①的折減系數(shù)φ=0.8。(2)板①應(yīng)減縮掉的面積A=14.4cm2。精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案19.(1)按1(z)線性分布，可得127(1b1c)1c100Nmm2(2)E180Nmm2，108.；E2142Nmm2，21(3)A柔12AA1(11)A柔2206.21063cm，126.cm11220. σ1a=80N/mm，σa=σ1a，跨中剖面處：σb=-35N/mm2，σc=-65N/mm2；艙壁剖面處：σb=-50N/mm2，σc=-50N/mm2。21.(1)龍骨剖面慣性矩I=52.90cm2-m2，總載荷Q=524.1kN；縱骨剖面慣性矩I=610cm4，總載荷Q=25.63kN2上甲板a：σ總合=σ1a=8kN/cm內(nèi)底板中面b：σ總合=(-4＋1.393)kN/cm2=-2.607kN/cm2外底板中面c：σ總合=(-6－1.393)kN/cm2=-7.393kN/cm2外底板中面縱骨下緣(跨中)d：σ總合=(-6－1.393－0.746)kN/cm2外底板中面縱骨下緣(支座)e：σ總合=(-6－1.393＋1.492)kN/cm2艙中處——內(nèi)底板中面b'：σ總合=(-4－2.786)kN/cm2=-6.786kN/cm2外底板中面c'：σ總合=(-6＋2.786)kN/cm2=-3.214kN/cm2

=-8.139kN/cm=-5.901kN/cm

22外底板中面縱骨下緣(跨中)d'：σ總合=(-6＋2.786－0.746)kN/cm外底板中面縱骨下緣(支座)e'：σ總合=(-6＋2.786＋1.492)kN/cm利用比例法計算如下：由σ1M及M垂/M拱=-1.1

22

=-3.960kN/cm=-1.722kN/cm

221a=-8.8kN/cm2，σ1b=σ1b‘=4.4kN/cm2，1c=σ1d=σ1e=σ1c‘=σ1d’=σ1e‘=6.6kN/cm2。由σ2 (q-p)及(q垂-p)/(q 拱-p)=-0.03482b=-0.0485kN/cm2，σ2c=σ2d=σ2e=0.0485kN/cm2。2b’=0.0971kN/cm2，σ2c’=σ2d’=σ2e’=-0.0971kN/cm2。由σ3 q及q垂/q拱=0.1543d=σ3d‘=0.2291kN/cm2。3e=σ3e‘=-0.1146kN/cm2。22. 各點總合正應(yīng)力：σ a=-3，σb=-7.5 ，σc=-1，σd=-9.5，σe=8.5(kN/cm2)。23.(1) 內(nèi)底板減縮系數(shù)φ =0.6。中拱極限彎矩Mj=σsWS=0.19010σsFH。24.(1)中和軸距甲板zaH32.m12H，11b1aIMza20000cm2.m2，WminM6250cm2.m1a1a(2)E180Nmm2，Es0.75，A(1)A柔15cm2中和軸移動Aza0012.m（負(fù)號表示下移）FAI(IAza2)2(FA)19846cm2.m2，WI(za)6179cm2.m精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案25.(1)E180Nmm2，Es0.75A柔12，ⅠⅠ2(2)220006.60F(1)A15cm(3)(zmax)Ⅰza.IⅠ(zmax)Ⅰ229m，WⅠ6621cm.m中和軸移動FⅠza0.011m，(zmax)Ⅱ(zmax)Ⅰ2911.m，F(xiàn)ⅠFⅠIⅡ (IWⅡ IMJ

ⅠFⅠza2)2(FⅠFⅠ)19073cm2.m2，Ⅱ(zmax)Ⅱcm2.m，WⅡWⅠ0.990.9，故取WsⅡ6552WsWs157250kN.m26.(1)應(yīng)用三彎矩方程（轉(zhuǎn)角連續(xù)方程Ml0ql3MlMl），可導(dǎo)出；3EI024EI3EI6EIM121ql2121ql2；又M固121ql2；故M112Il0M固12EIl3I0l12EIl(2)若I0I或l0l，則1（剛性固定端）27.f(z)=1/2ρCDD(uoz/h)2123h。合力F=/6ρCDDhuo，力線距底部高d=/428.經(jīng)坐標(biāo)變換，入射波壓力p21gHcosh(kz)cos[k(xcosysin)t]cosh(kd)水平繞射力的大小為FHCHFFKCHgHsinh(kh)4sin(21klcos)sin(21kbsin)tcosh(kd)k2sin2sin，其方向與x軸夾角為,即與入射波方向一致。29.(1)FH(1)CHFFK(1)xaCHgHsinh(kb)[asinka]sintb0xakcosh(kh)FHa(1) CHFHa(1) FHa(2)(2) 令cos(a

gHsinh(kb)asinka，F(xiàn)Ha(2)CHgHsinh(kb)2a