船舶强度与结构设计课程设计计算说明书

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1、船舶强度与结构设计课程设计 运船1204 201271076 李沛伦大连理工大学船舶强度与结构设计课程设计院 （系）： 运载工程与力学学部 专 业： 船舶与海洋工程 班 级： 运船1204班 学生姓名： 李沛伦 学 号： 201271076 指导教师： 马骏 2015 年 11月27目录一、 课程设计主要内容.2二、 船舶数据资料2三、 剪力和弯矩计算3四、 总纵强度计算19五、 课程设计总结27一、课程设计主要内容（一）、根据相关规范要求完成船舶舯剖面结构设计（二）、船体总纵强度的校核1、船舶在静水中平衡位置的确定2、船舶在波浪中平衡位置的确定3、船舶重量分布曲线的确定4、船舶浮力分布曲线的

2、确定5、船舶载荷分布曲线的确定6、船舶剪力和弯矩分布曲线的确定7、剖面特性计算8、许用应力的确定9、总纵弯曲应力校核10、极限强度校核二、船舶数据资料 船舶主尺度： 总长： 设计水线长： 垂线间长： 计算船长： 型宽： 型深： 设计吃水： 方型系数：三、 剪力和弯矩计算（一）、主要数据 船舶计算长度（垂线间长） 船宽 海水比重 （二）、参考资料 全船重量分布汇总表 静水力曲线图 邦戎曲线图（三）、计算状态 本计算中仅选取压载出港状态进行计算。 排水量 重心纵坐标 由静水力曲线图查出下列各数值： 平均吃水 浮心纵坐标 漂心纵坐标 水线面积 纵稳心半径 （四）、波型和波浪参数选择波长： 波高：坦谷

3、波垂向坐标值采用余弦级数展开式计算： 式中：半波高。各理论站从坦谷波面到波轴线垂向坐标值经计算列入表1.1。 表3.1 值中垂站号1098765432101011121314151617181920yB0.50.550.60.650.70.750.80.850.90.951中拱站号-2-1.881 -1.543 -1.033 -0.421 0.218 0.815 1.318 1.693 1.923 2012345678910 注：表中值由波轴线向下为正，向上为负。（五）、满载到港状态的剪力和弯矩计算 1.船舶纵倾调整 （1)船舶在静水中平衡位置的确定 第一次近似: 首吃水：=6.516m尾吃水

4、：=9.322m 排水体积：V=/=11989.34m3 第二次近似：首吃水：=6.691m尾吃水：=9.541m (V-V2)/V=-0.08% 0.1%-0.5% 满足设计要求 (Xg-Xb2)/L=0.01%Sy20.07舷侧内板107507251534234212.55舷侧外板23750725281193Sy12.55上甲板18750750281115Sy16.91内底板25(左）75073011182182-9.25内底板25（中）75066511219219-9.25内底板25（右）750667.511217217-9.25外底板26（左）75073015338338-13.77外

5、底板26（中）75066515407Sy-13.77外底板26（右）750667.515404Sy-13.77舭列板2875075015320320-11.51（b）横骨架式板格（四边自由支持）欧拉应力计算：表4.3 横骨架式板格（四边自由支持）欧拉应力计算构件名称编号板短边s,mm板长板b,mm板厚t,mm欧拉应力e,Mpay,Mpa1，MPa舷侧内板117503400825.0225.023.08舷侧内板127502400934.7034.70-5.64二层甲板207501500945.0045.008.19舷侧平台217501500835.5635.56-2.04内底板227501500

6、1280.0080.00-9.25舷侧外板2475034001587.9787.97-0.53 （2）纵桁局部稳定性计算 （a）自由翼板（面板三边自由支持一边完全自由）欧拉应力计算：表4.4自由翼板（面板三边自由支持一边完全自由）欧拉应力计算构件名称编号板长边a,mm板短板b,mm板厚t,mm欧拉应力e,Mpay,Mpa1，MPa工字梁翼板7750125151209.60Sy5.58围板面板875030013157.73157.7323.23 （b）纵桁腹板（四边自由支持）欧拉应力计算： 表4.5纵桁腹板（四边自由支持）欧拉应力计算构件名称编号板长边a,mm板短板b,mm板厚t,mm欧拉应力e

7、,Mpay,Mpa1，MPa梁顶板175050015720.00Sy23.23梁底板3720.00Sy16.91工字梁腹板6750500201280.00Sy5.58船底桁材272700015001251.2051.20-11.51由计算结果可知，在中拱状态下，该船舶总纵弯曲压应力都比欧拉应力小，所以这些板架均不需要做折减计算，即第一次近似计算结果满足要求。（三）、船体总纵弯曲剪应力计算本次计算中所用剖面的S/I值代替最大剪应力作用区的S/I值。故可利用总纵弯曲正应力第一次近似计算表中的构件尺寸及其距中和轴的距离计算剪应力计算公式中的静矩S值。1. 静矩S值计算 表4.6 剖面静力矩计算构件名

8、称构件编号构件剖面积,cm2距中和轴距离,m对中和轴静距,cm2.m梁顶板137.57.723289.623梁侧板2315.06.6732102.086梁底板337.55.623210.873梁加强筋412.87.02389.898梁加强筋512.86.32380.938工字梁腹板650.01.85592.764工字梁翼板737.51.85569.573围板面板839.07.723301.208舱口围板9378.06.6732522.503舷侧内板10435.04.1731815.381舷侧内板11217.91.362296.652围板加强筋1312.87.02389.898围板加强筋1412

9、.86.32380.938舷侧加强筋1580.04.898391.863舷侧加强筋1625.64.173106.836舷侧加强筋1725.63.44888.276上甲板18420.05.6232361.782甲板纵骨1975.05.473410.497二层甲板20135.02.723367.644舷侧外板23667.04.1732783.584舷侧外板24408.51.362556.22315109.0442. 最大剪应力计算表4.7 最大剪应力计算构件编号剪力N,kN剖面惯性矩J,cm2.m2计算厚度t,mm静矩S,cm2.m剪应力tao,Mpa许用应力,Mpa119460275642.855815109.04464.82140249460275642.