《船舶强度与结构设计》课程教学大纲.
船舶强度与结构设计
2.船体强度计算内容和方法
(1)确定作用在船体及各个结构上的外力。 (2)确定船体结构在外载作用的响应：结构 剖面中的应力与变形 ；结构的极限状态分 析。即所谓内力问题。 (3)确定合适的强度标准，并检验强度条件。 这三部分内容是一个综合的整体，通常 被
分散到船舶静力学、船船结构力学等几门课 程中讨论。
局部强度─局部构件(纵桁、横梁、肋骨等)、节 点(肘板等)、局部结构(舱壁、甲板、船底板、 舷侧板等)的强度。
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§2 作用在船 体结构上的 载荷
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作用于船体上的载荷可按其响应和随时间变化进行 分类。
1.按结构响应分类：总体性载荷和局性载荷。 总体性载荷─引起整个船体变形或破坏的载荷和 载荷效应。如总纵弯曲的力矩、剪力、应力及纵 向扭矩等。
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§4 评价结构 设计的质 量指标
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为得到一个优秀的结构设汁，应考虑以下问 题：
1．安全性
即结构要能承受正常使用时各种可能的 载荷作用，并在偶然事件发生时及发生后， 仍能保持必需的整体稳定性(即仅产生局部 损坏而不发生整体的破坏)。
2.船舶的整体配合性
船舶是一个整体，在船舶设计时，结构 设计必须同总体、轮机、设备电气及通风等 其它方面的设计互相配合，以保证船舶在各 方面都具有良好的工作性能。
船体强度是研究船体结构安全性的科学。
1.结构的安全性
结构的安全性包括： (1)结构能承受在正常施工和正常使用时可 能出现的各种载荷，并在偶然事件发生时及发 生后仍能保持必需的整体稳定性。 (2)结构在正常使用时，对于民船必须适合 营运的要求，和具有足够的耐久性；对于军船 还必须满足在规定海况下，具有良好的战斗性 能和生命力。
局部性载荷─指引起局部结构、构件变形或破坏的 载荷，如水密试验时的水压力，机器的不平衡所 造成的惯性力、局部振动，海损时的水压力等。
强度与结构
1、重力与浮力是引起船体梁总纵弯曲的主要外力。
2、载荷q(x)以向下为正；剪力N(x)以作用在梁微段dx左剖面向下为正（或右剖面向上为正）；弯矩M(x)以使船体梁发生中部向上拱起，首尾两端向下垂的弯曲为正（这种弯曲状态称为“中拱”；反之，船中部下垂，首尾两端向上翘起的弯曲状态为“中垂”）。
第二章船体总纵强度计算
1、可能出现最大弯曲应力的剖面称为危险剖面或计算剖面。由总纵弯曲力矩曲线可知，最大弯矩一般在船中0.4倍船长范围内，所以计算剖面一般应是此范围内的最弱剖面—含有最大的舱口或其它开口的剖面，如机舱、货舱开口剖面。
船体剖面模数：W=I/|Z|，是表征船体结构抵抗弯曲变形能力的一种几何特性，也是衡量船舶总纵强度的重要标志。在货舱区域内应至少计算七个横剖面上的应力，其部位如下：（1）机舱前端（2）开口长度的前端（3）在开口长度内再取五个剖面，其中至少有三个在0.4倍船长范围内（4）所有结构突变处的剖面。
11、坦谷波形的绘制方法：若以半径为R的圆盘（滚圆），沿直线AB滚动时，圆内一距圆心为r的定点P所描绘的轨迹，即为一坦谷波曲线。将直线AB（即波长）及滚圆圆周各分为数量相同的n等分（通常为八等分），分别以各等分点O0、O1 。。。O8为中心顺次将滚圆逆时针旋转360/n,记下p点的不同位置，连接各点的光滑曲线即为坦谷波曲线。在船体总纵强度计算中，通常都根据各理论站号上波面垂向坐标的相对值y/来绘制坦谷波曲线。
9、波浪要素包括波形、波长与波高。坦谷波理论：二维波的剖面是坦谷波曲线形状。两相邻波峰或波谷之间的水平距离是波长；波高是波谷底到峰顶的垂直距离。特点：波峰陡峭，波谷平，波浪轴线上下的剖面积不相等。
10、传统的标准计算方法：（1）将船舶静置于波浪上，即假想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状态（2）以二维坦谷波作为标准波形，计算波长等于船长（内河船舶斜置于一个波长上），计算波高按有关规范或强度标准选取（3）取波峰位于船中及波谷位于船中两种状态分别计算。
武汉理工大学培养计划表
4.5 5.0 1.0 4.5 4.0
船体强度与结构设 乐京霞 计课程设计 4140112021 理论力学B 体育918 4140111021 流体力学A 体育918 4140067031 轨道交通 4140436061 郭志勇
01-10 01-14 01-14 01-17
2.5 2.5 2.5 17
罗薇 谭金华 张航 付军 胡幼常 唐小兵 罗亮 邓育林 邓育林 罗美清 汪敏 汪国相 王林
01-08 22-26 01-03 17-17 03-17 01-18 22-26 11-17 22-26 01-10 22-26 22-26 01-08 19-20 01-18 01-03 01-15 01-16 01-17 10-17 18-18
01-16 16-16 16-16 03-17 01-17 04-18 01-08
4.0 1.0 1.0 2.0 4.0 4.0 3.0
4140233021 船舶运动学 4140451061 基础工程A 4140359021 基础工程课程设计 交通控制试验与设 4140445061 计 4140384061 基础强化训练 4140001001 中国造船史(GX) 道路交通规划课程 4140526071 设计
交通运输地理与布 张矢宇 局 毛筱菲
4140233021 船舶运动学
4140233021 船舶运动学
毛筱菲
09-16
3.0
4140455061 桥梁工程下 4140258021 毕业设计 4140258021 毕业设计 4140207021 运输经济学 4140362031 工程地质A
陈小佳 李月光 李月光 徐燕 欧湘萍
船舶与海洋工程振 吴卫国 动学 张少雄 郑绍春 郑绍春 宋春节 谢奇 周增国 罗薇
船体强度与结构实验教学仿真系统研究
船体强度与结构实验教学仿真系统研究摘要：船体强度与结构实验教学仿真系统是船体强度与结构设计课程实验课的辅助教学系统。
它是集教学实验、实验仿真、强度校核与预警于一体，将计算机技术与船体强度与结构实验知识相结合的模拟仿真系统。
本系统主要以Visual C++、Autherware为开发工具，Visual Basic、Falsh、3D Max等为辅助工具，采用面向对象的设计方法，结合可视化设计技术开发出具有友好的人机交互界面的多媒体仿真实验系统。
关键词：船体强度辅助实验教学多媒体仿真随着计算机技术的高速发展，以计算机技术为依托的多媒体虚拟仿真技术在各个方面已经得到了广泛的应用。
但是如何以多媒体技术为基础构建一个虚拟的船体强度与结构实验环境进行教学实验或科学研究的还鲜有报道。
另外船体强度与结构设计实验课属于专业实验课，需要大量的实验设备和实验场地，现有的学校实验条件很难满足每一位同学都能较好的参与到实验中来，这样就极大是限制了学生们的实践创新能力的发展。
为了改善这种情况，船舶强度与结构实验仿真系统的研究就显得尤为重要。
它使得学生们在演示性实验的基础上，应用三维实体造型技术，进行船体模型的结构仿真,并进行强度计算确定船体的结构强度是否满足船舶建造规范。
1 系统的开发平台船体强度与结构实验仿真系统主体是以计算机软件为核心，配有高速数据采集板、接口端子板、各种精密传感器、各种信号处理器等硬件设备。
系统采用了积木式、模块化的结构[1]，在设计时采用了面向对象的设计方法，并以Authorware作为系统的主要开发平台，该软件具有功能齐全的多媒体制作功能，生成的应用程序有很强的通用性,是一种基于图标和流程线结构的编辑平台，具有较好的交互设计功能[2]。
在船舱结构的三维设计方面，本系统首先采用3D Studio MAX的强大功能进行船舱三维立体建模，生成动画文件。
由于3D Studio MAX所生成的A VI动画文件是一个个的孤立动画画面，这里需要应用视频剪辑软件Adobe Premiere的影像合成功能将几段A VI文件处理合成为一个动画文件。
《船体结构疲劳强度指南》
《船体结构疲劳强度指南》船体结构的疲劳强度指南是为了帮助船舶的设计和维护工程师正确评估和处理船体在长期使用过程中可能产生的疲劳破坏问题而编制的一本指导手册。
本文将介绍船体结构疲劳强度指南的内容和目的，并说明其对船舶设计和维护的重要性。
船体是船舶的基本骨架，支撑着船舶的各个部分及其载荷，承受着各种力量和应力作用。
由于航海环境的复杂性和船舶的使用特点，船体在长期使用过程中可能会受到疲劳破坏的影响。
船体的疲劳破坏可能导致严重的安全问题和经济损失，因此对船体疲劳强度进行合理的评估和控制是十分重要的。
船体结构疲劳强度指南主要包括以下内容：1.船体疲劳强度评估方法：介绍船体疲劳强度评估的基本原理、方法和步骤。
包括载荷和应力计算方法、疲劳寿命预测方法以及疲劳裕度的评估方法等。
2. 疲劳强度评估标准和准则：提供了船体疲劳强度评估的标准和准则。
根据国际海事组织（IMO）和国际船级社会（ClassNK）等相关规定和要求，对船体疲劳裕度、疲劳寿命和疲劳强度等方面的评估标准进行了详细的说明和解释。
3.疲劳强度改进方法和措施：根据船体结构的特点和疲劳破坏的原因，提供了一些改进船体疲劳强度的方法和措施。
包括材料选择、结构设计、焊接工艺、船舶操作和维护等方面的内容。
4.疲劳监测和维护方法：介绍了船体疲劳监测和维护的方法。
包括结构应力监测、疲劳损伤识别和评估、疲劳裂纹的检测和修复等方面的内容。
并提供了相应的监测和维护工具和设备的使用指南。
船体结构疲劳强度指南的目的是为了帮助船舶设计和维护工程师正确评估和处理船体疲劳破坏问题，确保船舶的安全运行和寿命。
船体疲劳强度评估和控制是船舶设计和维护的关键环节，对于船舶的性能和可靠性具有重要影响。
船舶设计阶段，通过科学的疲劳强度评估和改进措施的设计，可以最大限度地提高船体的疲劳寿命，减少疲劳破坏带来的安全风险和维修成本。
船舶维护阶段，通过定期的疲劳监测和维护，可以及时发现和修复船体的疲劳损伤，防止其进一步发展和扩大，并延长船舶的使用寿命。
《船舶建造工艺学》课程设计指导书
2008/3/21《船舶建造工艺学》课程设计指导书袁 萍 编1《船舶建造工艺学》课程设计指导书课程编号： 课程名称：船舶建造工艺学 Building technology of ship & marine engineering 周数/学分：2/2 先修课程： 《船舶建造工艺学》 《船舶制图》 《船舶结构与强度设计》 适用专业：船舶工程 开课学院、系或教研室：交通学院船舶与海洋工程系一、目的和要求1、目的 《船舶建造工艺学》课程设计是掌握《船舶建造工艺学》课程内容重要 环节，课程设计的目的是为了使学生巩固和掌握《船舶建造工艺学》课程所 授知识。
2、要求 初步按照船舶建造工艺生产设计方法，应用实船资料，完成实船的船舶 建造方案和分段划分方案的设计。
二、课程设计内容1、资料分析； 2、船舶建造方案选定； 3、船体分段划分及分段重量计算； 4、绘制船体分段划分图； 5、绘制其他指定视图； 6、编制课程设计说明书。
2三、课程设计进度要求序号 1 2 3 4 5 6 7 讲课，设计准备 读图、分析资料设计内容所用时间（天） 1 1 1 1 3 2 1制定船舶建造方案和船体分段划分 分段重量计算 绘制全船分段划分及其他指定视图 编制课程设计说明书 答辩或考核 合 计10四、课程设计步骤与方法1、 读识船图 要求熟悉产品特性、承造厂条件、设计任务及要求。
2、 制定船舶建造方案和船体分段划分 在对产品特征、工厂生产条件、设计要求及工艺性等诸方面进行综合考 虑的基础上进行分析、比较，最后确定船舶建造方案和船体分段划分方案。
3、 计算分段重量 分段重量计算是进行分段划分必不可少的依据，为了使估算的数据比较 准确，可以分别计算出船体各部位的各典型肋距内（一个肋距长）的船体钢 料重量，然后根据这些资料估算出分段划分方案中各个分段的重量。
4、绘制全船分段划分及其他指定视图 ① 图中要有典型横剖面，表明纵向划分部位及其接头形式；3② 侧视图，表明舷侧的分段划分情况； ③ 甲板俯视图，表明甲板的分段划分情况； ④ 双层底俯视图，表明底部的分段划分情况； ⑤ 图中应给出纵、横舱壁、平台、水密肋板等与甲板、外板、内底板 等的相交线； ⑥ 图上应增加指导教师指定的视图； ⑦ 标题栏使用标准形式，明细表应列出各分段的代号、名称、件数、 重量、尺度等。
PBL教学法在“船舶强度与结构设计”课程中的应用
２ ０ １ ３年 ９月
南通航运职业技术学院学报
Ｊ Ｏ Ｕ ＲＮ Ａ Ｌ Ｏ Ｆ Ｎ Ａ Ｎ Ｔ Ｏ Ｎ Ｇ Ｖ ０Ｃ ＡＴ １ ０ Ｎ ＡＬ＆ Ｔ Ｅ Ｃ ＨＮ Ｉ Ｃ ＡＬ Ｓ Ｈ Ｉ Ｐ Ｐ Ｉ ＮＧ Ｃ ＯＬ Ｌ Ｅ Ｇ Ｅ
Ｖ０ １ ． １ ２ Ｎｏ ． ３ Ｓｅ ｐ ． ２０１ ３
的基础知识和理论的理解 。 该课程包括“ 船体强度” 和“ 结构设计” 两部分 内容 ， 主要 内容有船舶外载荷 、 总纵
强度 、 局 部 强度 、 扭 转 强度 和 型材 剖面 设 计等 。该 课 程涉 及 面广 ， 知 识 点繁 杂 ， 与 工程 实践 联 系 紧密 ， 传 统 的 教学 方法 、 考 核方 式 等 已不能有 效 的传 授知 识 ， 这造 成学 生对 课程 理解 困难 ， 思 维缺 乏创 造性 等 不 良现象 。ｌ １ ． Ｐ Ｂ Ｌ教学 法 ， 即 以问题 为导 向 的 自主学 习模式 。 ［ ２ １ 根据“ 船舶 强度 与结 构设 计 ” 课程 的特点 和 Ｐ Ｂ Ｌ教 学法
关键词 ： “ 船舶强度与结构设计” 课程 ； Ｐ Ｂ Ｌ教 学法 ； 教 学设 计 中 图分 类 号 ： Ｕ ６ ６ １ ． ４ ３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ — ９ ８ ９ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ １ ２ ６ — ０ ３
０ 引 言
“ 船 舶强 度 与结 构设 计 ” 是 船舶 与 海 洋工 程专 业 的 主干课 程 之一 ， 重在 培养 学 生对 船 舶强 度 和结 构设 计
欠缺 。 ２ “ 船舶 强 度与 结构 设计 ” 课 程 中引入 Ｐ Ｂ Ｌ教 学法 的必 要性
Ｐ Ｂ Ｌ ， 即问题式学 习， Ｐ Ｂ Ｌ 教学法就是通过真实问题 的情景展示 ， 使学生找出问题 的所在 ， 为 了解决该问 题而参与学习的一种教学方法 。通过真实问题情境展示 ， 要求学生不仅拥有 已有的知识 ， 还需要学习新 的知 识， 利用 现代 教学 的教学 资源 来探 究解 决 问题 的答 案 。利 用 Ｐ Ｂ Ｌ教 学 法在 “ 船 舶 强度 与结 构 强度 ” 形 成 一个
船体强度与结构设计B-2012-2013学年武汉船舶职业技术学院第一学期《船体强度与结构设计》 B(开卷)
武汉船舶职业技术学院2012-2013学年第一学期《船体强度与结构设计》 B（开卷）班级姓名学号一、选择题：(每空2分,共10分)1.第一次计算船体总纵弯曲应力时，船体剖面上某两点到中性轴的距离之比为1：4，则计算出的第一次船体总纵弯曲应力之比为。
（）A．1：1 B. 1：2 C. 1：4 D. 1：162.除外，以下方法都是计算静波浪弯矩的有效方法。
（）A．麦卡尔法 B. 直接法 C. 逐步近似法 D. 史密斯法3.船体总纵弯曲时挠度的计算可以分为两部分，但以下不属于考虑的范畴。
（）A．弯曲、扭转组合挠度 B. 总纵弯曲挠度 C. 剪切挠度4.计算船体总纵强度时，构成船体梁上冀板的最上层连续甲板通常称为。
（）A.平台甲板B. 驾驶甲板C. 强力甲板D. 船外板5.计及波浪水质点运动所产生的惯性力的影响，即考虑波浪动水压力影响对浮力曲线所作的修正，称为，或称史密斯修正。
（）A．逐步近似修正 B. 重力修正 C.惯性力修正 D. 波浪浮力修正二、名词解释题（每题6分，共30分）答：2.弯矩曲线答：3.船体梁答：4.剖面模数比面积答：5.总纵弯曲答：三、问答题(每题10分，共40分) 答：2.计算总纵弯曲应力时是否需要进行第二次总纵弯曲应力的近似计算？为什么？第二次总纵弯曲应力的近似计算中是否需要计算骨材的临界应力？为什么？答：3.静力等效原则是处理什么的原则？其内容是什么？答：4.静水弯矩曲线Ms有哪几个特点？静水弯矩和静水剪力Ns之间有什么关系？答：四、计算题(共20分)尺寸（cm）如图所示。
作用在该截面上的弯矩为9000 N·m，求：Array（1）对中性轴o-o’的轴惯性矩Ix（2）该截面对轴A-A’的轴惯性矩（3）该2.（10分）某局部重量P=600N的位置如图，距离6站号1m，已知站距ΔL=5m，请将P分布在相邻的两站内，求P1、P2和对应的分布重量p1、p2。
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《船舶强度与结构设计》课程教学大纲
（适用于船舶制造技术专业）
一、课程任务
本课程是船舶制造专业的一门主干课，本课程包括“船体强度”和“结构设计”两部分
内容，主要讲述船舶总纵强度的计算与校核，船体型材剖面的设计，船体结构的规范设计等
内容。
本课程的任务：学生通过本课程的学习，了解船体结构计算的方法，掌握强度计算和校
核的基本方法和用规范设计船体结构。
本课程的基本要求：
1. 基本掌握船体结构中常见的分析与计算方法；
2. 掌握船体总纵强度的计算和校核方法；
3. 能根据规范对货船中横剖面结构进行设计
二课题和课时分配表
（一）理论教学
三、课程内容
课题一绪论
1. 本课程程的任务、内容、要求；
2.强度计算的常用方法；
3.结构设计的基本原理和
常用方法；
重点：强度校核常用的许用应力法；结构设计的规范设计
课题二船体总纵弯曲剪力和弯矩计算
1. 船体梁受力与变形；
2. 重量曲线；
3. 静水浮力曲线的计算方法过程；
4. 静水载荷曲线；剪力曲线；弯矩曲线的计算方法和过程，。
4. 静置于波浪上的剪力和弯矩计算：坦谷波要素，船舶平衡位置的确定，附加剪力和弯矩计算
重点：重量曲线；静水浮力曲线的计算；静水剪力和弯矩的计算
课题三船体总纵强度校核
1. 船体总纵弯曲应力的第一近似计算等值梁的概念，构件计入等值梁的条件，等值梁剖
面要素计算弯曲就力计算。
2. 总纵弯曲应力的逐次近似计算：折减计算的概念和方法，等值梁折减计算，折减后的弯曲正应力。
3. 总合应力与强度校核：强力构件应力合成计算的方法，许用应力的确定方法，强度校核方法。
5. 极限弯矩计算：过载能力的概念，极限弯矩的定义和计算方法。
重点：船体总纵弯曲应力的第一近似计算；总纵弯曲应力的逐次近似计算；总合应力与强度校核。
课题四船体型材剖面设计
1. 型材种类和特点；
2. 型材剖面要素计算；
3. 型材剖面要素的力学特性；
4. 型材剖面的优化设计：优化设计的数学表示方法，求解法，设计步骤和方法。
重点：型材剖面要素
计算；型材剖面要素的力学特性；
课题五船体结构规范设计
1. 船体结构规范通则：我国规范对主尺度和结构名称的规定，我国规范适用范围。
2. 规范对总纵强度的要求：规定中横剖面模数的要求值，计算公式和要求。
3. 外板和甲板设计：规范规定的设计标准，计算和选取方法。
4. 双层底设计：双层底的结构特点，受力情况，设计标准和计算方法。
5. 舷侧骨架的结构和受力特点，设计标准和计算方法。
6. 甲板骨架的结构和受力特点，设计标准和计算方法。
重点：规范对总纵强度的要求；外板和甲板
设计；双层底设计；底部骨架设计；舷侧骨架设计；甲板骨架设计
四、教学建议及说明
1. 本课程的系统性，理论性强需有较宽广、坚实的数学基础，除与其它专业相同的数学基础要求外，
还特别要求要级数，线性代数方面有较好的基础。
2. 有必要介绍有关船舶结构力学和材料力学的有关内容，因此，在教学过程中，应注意温故知新，注
意知识的系统和连贯，并应注意，理论与实践的联系。
课程设计为规范设计典型货船中横剖面
结构，时间为2 周。
3.。