船舶结构设计作业1
船体结构练习题
船体结构练习题船体结构是船舶设计中至关重要的一部分，它直接影响着船舶的安全性和稳定性。
对于进行船体结构设计的工程师来说，理解和掌握船体结构的原理和设计方法是十分重要的。
本文将通过练习题的形式，帮助读者进一步了解和巩固船体结构相关的知识。
练习题一：船体结构基础知识1. 请简要说明船体结构的主要功能。
船体结构主要具有以下功能：- 承受载荷和船舶自身重量；- 提供船舶的稳定性；- 提供船舶的浮力；- 提供船体的刚性和强度。
2. 船体结构主要由哪些部分组成？船体结构主要由以下几个部分组成：- 船体外壳：在船舶外部，用于保护内部设备和货物，同时具备减阻和减少摩擦等功能；- 船舱：安放货物、人员和设备的区域；- 龙骨和肋骨：为船体提供刚性和强度，支撑船舶的重量；- 横框和纵梁：用于加固船体结构，增强船体的稳定性；- 甲板：位于船体上方，为船员提供工作、储存货物和行走的平台；- 船首和船尾：船首用于船舶前进时切割海浪，船尾主要用于掌控船舶航向。
练习题二：船体结构的设计方法1. 请列举至少两种船体结构的设计方法，并简要说明其特点。
- 分块建造法：将船体划分为若干个独立的模块或分段，分段在工厂中独立完成，然后进行组装。
该方法可以提高生产效率，但需要仔细规划和协调。
- 混凝土船体设计法：利用混凝土作为船体的主要材料，与传统的金属结构有所不同。
混凝土船体具有较好的耐久性和抗腐蚀性能。
2. 船体结构的设计中需要考虑哪些因素？船体结构的设计需要考虑以下因素：- 载荷：船舶所承载的货物、设备和人员的重量；- 海况：船舶在不同的海况下所受到的力和振动；- 稳定性：船体结构设计应当满足船舶的稳定性要求；- 安全性：船体结构的设计应当满足相关的安全标准和船级社的规定；- 耐久性：船舶的使用寿命和维修成本等。
练习题三：船体结构的检验和维护1. 船体结构的检验目的是什么？船体结构的检验旨在发现和评估船舶结构中的潜在缺陷，以及判断船体结构的安全性和耐久性状况，从而保障船舶的正常运行。
船舶结构力学设计
課程名稱：船舶結構力學第一部分課程性質與目標一、課程性質與特點本課程研究的主要對象是船體結構中的杆件、杆系和板的彎曲及穩定性,系統地闡述了結構力學中的基本理論與方法----力法、位移法及能量原理。
是高等教育自學考試船舶與海洋工程專業的一門重要專業基礎課。
二、課程目標與基本要求本課程的目標：學生通過該課程的學習，掌握結構力學的基本理論和方法，應用它們來解決船體結構中典型結構（杆系和板的彎曲及穩定性）的強度計算分析。
還能處理一般工程結構中類似的力學問題。
本課程基本要求：1．掌握建立船體結構計算圖形的基本知識2．掌握單跨梁的彎曲理論3．掌握力法的基本原理和應用4．掌握位移法和矩陣位移法的基本原理和應用5．掌握能量原理及其應用6．瞭解有限單元法的基本概念和解題過程7．掌握矩形薄板的彎曲理論8．掌握杆及板的穩定性概念，解答和應用9．瞭解薄壁杆件扭轉的基本概念10．該課程理論性強，力學概念較難建立，涉及數學知識較多，學習和掌握有一定的困難。
相比較而言，單跨梁的彎曲理論和板的彎曲理論是本課程的基本基礎。
力法，矩陣位移法，能量法部分偏重於原理和方法在結構分析中的應用。
自學過程中應按大綱要求仔細閱讀教材，切實掌握有關內容的基本概念、基本原理和基本方法。
學習過程中遵循吃透原理、掌握計算方法、看懂教材例題，完成部分習題。
不懂的地方要反復學，前、後聯繫起來學，要克服浮燥心理，欲速則不達，慢工出細活。
從而達到學懂、學會、學熟，及應用它們來解決實際結構計算。
三、與本專業其他課程的關係本課程是船舶與海洋工程專業的一門專業基礎課，該課程應在修完學科基礎課和相關的專業基礎課後進行學習。
先修課程：高等數學，理論力學，材料力學，船體結構與海洋工程製圖後續課程：船體強度與結構設計第二部分考核內容與考核目標第1章緒論一、學習目的與要求本章是對船舶結構力學總述性的概述。
通過對本章的學習，明確船舶結構力學的內容與任務，是為了解決船體強度問題，結構力學研究的是船體結構的靜力回應，即內力與變形，以及受壓結構的穩定性問題。
船舶作业指导书
38000吨级自航半潜船建造方案(初稿）目录：一．建造方案（1-4）二．船坞建造方针(4—12）三．壳、舾、涂作业要领（12-15）四．出坞技术完成量的要求(舾装）（16-17）五．焊接工艺要领（18—20）六．涂装要求(21—24)七．分段组合要领(25—30)一、建造方案38000吨级自航半潜船的建造方案的总目标是在400T门吊的基础上保证在安全、生产质量的前提下，采用:下料→加工→小装配→补涂→组件→框架→补涂→分段→密试预装涂装→平面总组→密试、补装、涂装→立体总组→密试、补装、涂装→大合拢→密试、安装、涂装→码头舾装→交船的建造法，开工至交船总周期12—18个月.(一)。
建造原则:1.分段划分、总组划分(附图)2。
本船的阶段区域划分为5个区域①货舱②机舱③首部④艉部⑤上建。
其计划安排必须按①～⑤顺序进行安排。
3.内业加工原则按照以下3点：（批次按计划顺序进行可以3-4个段进行套料）①内部结构:肋板、纵桁、舷侧的肋板、管弄、T型结构件、有线型的强肋骨T型材等以及要装在构件上的扁钢、凡需拼接的板材。
②内部板材:内底板、甲板、平台、纵壁、横壁。
③外壳板材:直接拼板。
④型钢分两大类:A、与内部板材需安装的型钢、扁钢(个别装在内部结构的型钢应配在内部结构的范围内）。
B、外壳板材需安装的型钢、扁钢。
以上内容分线布置、分类进行专业化生产，尽可能减少内场重复运输。
4.船体分段制造按成组技术的原理进行归类，分线进行专业化生产。
①底部：肋板、拼板部件→平面组件→立体组件→底部分段②舷侧：强肋骨、拼板部件→舷侧分段③纵舱壁:舱壁扶强材、拼板部件→平面组件→立体组件→纵舱壁分段④横舱壁：舱壁扶强材、拼板部件→横舱壁分段⑤甲板：横隔板、纵隔板、拼板部件→平面组件→立体组件→甲板分段⑥上建：平面、拼板部件→T型材、壁板部件→平面分段→上建分段5．总组原则：①机舱区域分为3个区域，机舱底部、花钢板平台以下、花钢板平台以上，各层形成盆舾装；②上建区域③艉部④艏部⑤货舱区域以底部左、中、右3个分段进行环向总组,甲板区域分为左、中、右4个分段进行总组。
船舶结构有限元建模与分析01
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三、有限元法分析概述
1、 应力分析和应力 ● 应力分析的应用
在袋上留有开口，则在切口处应力集中，口袋也容易撕开。 总之，象这样求应力集中的程度或求应力的值，这就是应力分析。
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三、有限元法分析概述
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三、有限元法分析概述
2、 屈曲分析和屈曲载荷 ？什么屈曲？ 屈曲是由压缩应力产生的。我们对平常都能找得到的汽水铝罐上下进行 压缩看看会产生什么情况。 起先，铝罐还能抵抗一阵子， 再继续进行加大压力则罐的侧面开始凹陷下去，不一会儿就压坏了。 这也就是我们身边所见到的屈曲现象 。
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三、有限元法分析概述
有限元法已被应用于固体力学、流体力学、热传导、电磁学 、声学、生物力学等各个领域； 能求解由杆、梁、板、壳、块体等各类单元构成的弹性（线 性和非线性）、弹塑性或塑性问题（包括静力和动力问题） ； 能求解各类场分布问题（流体场、温度场、电磁场等的稳态 和瞬态问题）； 还能求解水流管路、电路、润滑、噪声以及固体、流体、温 度等相互作用的问题。
三、有限元法分析概述
2、 屈曲分析和屈曲载荷 ● 屈曲模态
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三、有限元法分析概述
2、 屈曲分析和屈曲载荷 ● 屈曲和屈曲载荷的关系
上述的图中，哪个屈曲载荷最大？
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三、有限元法分析概述
2、 屈曲分析和屈曲载荷 ● 欧拉屈曲公式
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三、有限元法分析概述
2、 屈曲分析和屈曲载荷 ● 柱的屈曲
对于柱的屈曲，如果压缩应力越大或构件越长则越容易发生 。 柱构件的屈曲也即欧拉屈曲，从理论上可以推导它的屈曲载 荷和屈曲模态。
船舶中剖面结构优化设计
结构优化的方法
❖
对离散变量优化设计问题，简单地采用连续变量最优解、或其“整
圆”解、或将最优解附近的“拟离散解”作为离散变量最优解都是不合
适的。解决这一问题的根本途径在于发展离散变量优化方法。现有的方
法如： （1）以一般连续变量优化方法为基础的方法，如拟离散法，离
散惩罚函数法等，其可靠性和求解成功率都不高；（2）随机型和半随
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（2）约束条件
满足“规范”，是按“规范”优化设计的特点：即所决定的构件尺寸或布 置，必须以“规范”对构件尺寸和布置的要求值作为限制。“规范”对构件尺 寸的要求，一般是以公式的形式表示；而对总纵强度的要求是以船中剖面模数 要求值给出。中剖面模数是所有设计变量的隐式函数，在约束条件中，有些是 显式函数，有些是隐式函数。由于构件剖面几何力学量的换算公式是非线性的， 所以这些约束条件都是非线性约束。一般有：
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建立数学模型
（1）设计变量 由于构成中剖面的构件类型较多，所以设计参数也多。
另外，可以选择构件尺寸或者构件的布置作为设计变量；当 构件尺寸作为设计变量时，又有许多几何和力学量可以选取， 如截面面积、惯性矩和剖面模数等。合理选取设计变量是至 关重要的。
设计变量不宜选得太多，否则会增加计算上的困难。一 般是选取影响总强度的构件剖面尺寸及其布置作为变量。图 8-2为某货船的中剖面，可选择甲板、船侧、内、外船底板 的板厚、甲板和外底纵骨的剖面积以及肋骨间距、双层底高 度等作为设计变量。
船体结构与结构设计
水面舰艇
包装、袋装、桶装和箱装的。 多用途货船:除能运输一般杂货、散货外，还能兼运集装箱。 结构特点： 1. 多用途货船有较大甲板开口，便于货物装御，并增大起重能力 ，以适应吊装集装箱的需要。 2. 有足够的稳性，以满足在甲板上堆放多层集装箱的要求。 3. 杂货船都为单螺旋桨船，具有2～3层甲板和双层底。 4. 根据机舱位置的布置，有所谓中机型船和尾机型船之分，近来 趋向于建造尾机型船或中后机型船。
图1－8 30万吨油船
主尺度：总长*型宽*型深*吃水（m） ＝333*58*31*22.2
图1－9 37300吨 成品油／化学品船
本船是低速柴油机驱动的单桨、双底、双壳结构的远洋航 行成品油/化学品船，可航行于冰区（符合1B级冰区加强），主 要装运各种成品油和化学品(IMO type 2)。本船设有9对货油舱 和1对污油水舱(Slop tank)加1个残油舱，可同时装载9种不同货 品。每一货油舱和污油水舱设1台液压深井泵，货油舱内涂敷酚 醛环氧特涂漆，货舱内外的货油管系和阀门均为不锈钢。 本船设倾斜式船首带球鼻、方尾、可调螺距螺旋桨带1250 千瓦 軸带发电机、贝克舵（可左右旋转450）、1200千瓦电动可调桨 首側推装置。机舱、起居处所和驾驶室设于尾部。 主要尺度及参数 总长 185.00 m 垂线间长 176.00 m 型宽 31.00 m 型深 17.00 m 设计吃水/结构吃水 10.50 m 载重量 37300 t 主机型号 MAN B&W 6S50MC-C 1set MCR 9480 kW x 127 rpm CSR 8058 kW X 127 rpm 服务航速 16.3 kn
图1－12 青海湖旅游船
本船为青海湖三星级豪华旅游船；钢质、双机、双桨、双舵、 中后机舱、两层纵通甲板、4层上层建筑。供中外游客在湖上观 光、度假、娱乐、会议之用。 全船设旅客房88间，其中：总统套间2套、豪华套间2套、单人 房4间，商务房4间，标准客房76间。公共娱乐处所有：棋牌游 戏中心、健身房、桑拿、美容、影视厅、儿童游戏室、氧吧、医 务室、小超市、阅览室兼商务中心、首（尾）观光酒吧、顶层观 光厅、多功能会议厅、进厅、中西餐厅、大餐厅、露天咖啡座、 高级接待厅等。 主要尺度及参数 总长 79.98 m 垂线间长 69.00 m 型宽 18.00 m 型深 4.70 m / 7.40 m 设计吃水/结构吃水 3.00 m / 3.20 m 载客量 180 P 主机型号 6L23/30 2sets MCR 2 x 810 kW x 825 rpm 服务航速 18.0 km/h
1船体外载荷计算
静水弯矩，在既定船型时只与重量及其沿船长的分布有关， MW 为船舶静置于波浪上的波
浪附加弯矩，其值的大小于波形范围内的船体外形和波浪要素有关。 显然，总纵弯矩的大小与波浪要素和装载状态密切相关。由于选取的波浪要素和装载状
按上述方法求得的重力分布曲线，虽然与实际情况仍有差别，但不会对剪力和弯矩的计 算带来明显的误差，所以这种绘制重力分布曲线的方法是足够精确的。 （2）重力分类
●按变动情况分
阶梯形重力分布曲线
图 1-2 重力分布曲线示意图
①不变重力-即空船重力，包括：船体结构、舾装设备、机电设备等各项固定重力。
4
船舶强度与结构设计
力重心的纵坐标一致的条件下，可求得梯形形状参数 a 、b、c 之间的关系为：
4b + a + c = 6 ⎫
⎪
a
−
c
=
108 7
⋅
xg L
⎬ ⎪⎭
（1-7）
式中 xg -船体重心距船舯的距离(舯后为正)(m)； L -船长（m）。
艉ห้องสมุดไป่ตู้
艏
图 1-6 梯形法示意图 7
船舶强度与结构设计
根据统计资料，对瘦形船，b＝1.95，于是由式（1-7）求得：
（2）局部性重力的分配方法 ●分布在 2 个理论站距内的重力
如图 1-3 所示，某项以任意规律分布在两个理论站距内的重力为 P ，重心距 i 站的距离 为 a 。按分布原则③，用(i-1)～i 及 i～(i+1)两个理论站距内的阶梯形曲线代替真实重力分布。
设两个理论站距内的重力分别为 P1 和 P2 ，根据分配原则①和②可得：
船舶与海洋工程专业毕业设计必答题题库(2019届)学生 (1)
船舶与海洋结构物构造一、基本概念1. 下列船体结构中，属于主船体结构的有哪些？（ABD）A 底部结构B 甲板结构C 上层建筑结构D 舷侧结构2. 下列海洋平台中，属于移动式海洋平台的有哪些？（BCD）A 导管架平台B 自升式平台C 半潜式平台D 张力腿平台3. 下列结构中，直接参与船体总纵强度的结构有哪些？（ACD）A 甲板板B 强横梁C 纵骨D 纵桁4. 下列强度问题中，集装箱船需要校核或考察的有哪些？（ABCD）A 总纵强度B 横向强度C 扭转强度D 局部强度5. 为了保证船体的横向强度，设计中往往将横向结构构成一个封闭的横向框架。
下列结构中，构成横向框架的有哪些？（BCD）A 横舱壁B 横梁C 肋板D 肋骨6. 甲板矩形大开口的角隅，在外载荷的作用下，将产生应力集中。
下列工艺措施中，哪些可以一定程度地降低应力集中，实现对舱口角隅的加强？（ABCD）A 角隅采用圆弧形B 角隅采用椭圆形C 角隅采用抛物线形D 大开口长边沿船长方向7. 下列结构中，理论上不参与船体结构强度的有哪些？（CD）A 平板龙骨B 舭龙骨C 舷墙D 挡浪板8. 为了可以迅速排除甲板上的积水，露天甲板一般设置粱拱。
常用的粱拱形式有哪些？（BCD）A 水平式B 折线式C 直曲式D 曲线式9. 纵骨架式甲板，甲板板架由哪些结构构成？（ABCD）A 甲板板B 甲板纵骨C 横梁D 甲板纵桁10. 纵骨架式甲板，甲板骨架由哪些结构构成？（BCD）A 甲板板B 甲板纵骨C 横梁D 甲板纵桁11. 船体结构中，常用的骨材形式有哪些？（ACD）A 球扁钢B 扁钢C 角钢D T型材12. 常见的船艉形状有哪些？（ABD）A 椭圆型B 巡洋舰型C 破冰型D 方形13. 对于轻型上层建筑的设计，下述哪些做法是合理的或可行的？（ABCD）A 与主船体连接处进行加强B 采用铝合金设计C 采用横骨架式D 采用伸缩与滑动接头14. 对于纵骨架式船舶的船底结构设计，下述哪些做法是合理的或可行的？（AC）A 对于非水密肋板，一般肋板开切口，让纵骨通过B 对于水密肋板，纵骨可以切断，也可以贯通C 中纵桁腹板中间开圆形人孔，便于人员通过，并减轻重量D 纵桁一般不允许在船舯区域间断15. 船体结构设计的任务主要有哪些？（ABD）A 选择结构形式B 确定构件尺寸C 确定所用材料D 选择构件连接形式16. 集装箱船在结构上通常采用哪些加强措施？（BC）A 采用双层底和双层舷侧结构B 设置抗扭箱结构C 加强舱口端梁和甲板横梁D 甲板边板和舷顶列板加厚17. 舷侧结构主要受到哪些外载荷？（ABCD）A 总纵弯曲产生的弯矩和剪力B 舷外水压力C 由底部及甲板传递来的压缩力D 波浪砰击、爆炸冲击等载荷18. 关于上层建筑的论述，哪些是正确的？（ABCD）A 上层建筑是指上甲板以上的各种围蔽建筑物；B 上层建筑有船楼和甲板室两种形式；C 船楼一般指侧壁与船体的两舷外板相连的上层建筑；D 甲板室是指宽度较该处的船宽小，其侧壁位于舷内甲板上的围蔽建筑物。
项目四钢质船舶规范法结构设计
•
（二）骨材间距的确定
1. 骨材间距指肋骨间距或纵骨间距 2. 普通骨材间距根据等强度条件、按重量最轻的原
则决定。 • 据研究，当肋距S = 500~600mm时板格重量最小
。 • 《内规》规定肋骨或纵骨间距一般应不大于
定L应不大于满载水线长度，亦不小于满载水线 长度的96%。
【所谓满载水线系指船舶最高级别航区载重线对应的水线】
• 无舵船舶的船长取满载水线长度【即满载水线面 在中纵剖面上的投影长度】
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（二） 《内河小型船舶建造规范》 1. 适用于我国内河船长5m≤L<20m的民用船舶 2. 包括钢质船舶和纤维增强塑料船舶 • 小型民用船舶一般适用《小规》， • 但该规范不适用于高速船、柴油挂桨机船、帆船
600mm。多数长江小型机动船为500mm，多数 大、中型长江船为550mm，所以一般取S =500~600mm。 • 纵骨间距S1可适当大些，大约S1 =1.1S，但不宜 超过600mm。 3. 内河船骨材间距考虑工艺、布置，不应过小。
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（三）构件的布置的原则
1. 有效传递荷重原则 • 构件的布置尽量使船体主要构件构成空间体系，以保证
项目四钢质船舶规范法 结构设计
2023年5月30日星期二
项目四 钢质船舶规范法结构 设计
要求： 1. 熟悉钢船设计规范 2. 掌握船体结构设计方法、过程
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§ 4.1 了解规范的适用范围
• 《钢质内河船舶建造规范》 • 《内河小型船舶建造规范》 • 《内河高速船入级与建造规范》
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4.1 了解规范的适用范围
《船舶结构与制图》课程设计任务书及指导书1
《分段结构图课程设计》任务书一、设计任务及分配任务：绘制1000t沿海货船某甲板或底部分段结构图参考图纸：＜船体制图＞书习后附页设计分段：1、#6~#25上甲板分段肋位剖面图：5个（#8、#11、#12、#16、#21）；一般剖面图：2个（舱口纵桁、肘板），向视图：1个；节点图：7个。
2、#25~#44上甲板分段肋剖面图：3个（#26、#34、#36）；一般剖面图：4个（舱口纵桁、舱口肘板、中桁、间断纵骨）；节点图：7个。
你安排时（选择第1个就可以了）二、具体要求及说明1、绘图比例及图幅比例：（1）主视图及剖面图形1：50（2）节点图形1：10或1：20图幅：A3图3张；A2图1张2、图面布置主视图在第一页，剖面图可放在第一、二、三页，节点图放在节点所在剖面图一页上，明细栏在第一页3、件号编制采用名称、尺寸、形状完全相同编一个件号。
每个分段大约五十几个件号。
4、说明：（1）甲板分段结构图：纵向（一般）剖面图的甲板纵向曲度可乎略；梁拱画法参见型线图（梁拱高在中横剖面图中）；甲板平面图的外板形状根据基本结构图甲板图（换算）来画；肋位剖面图外板形状根据肋骨型线图定；甲板板缝左右舷均画。
三、焊接要求1、甲板分段结构图（1）甲板板对接焊缝采用I型自动焊接。
（2）甲板纵桁与甲板板以及纵桁面板与腹板的连接采用交错断续焊k=6,l=75,e=175。
（3）甲板纵桁与横舱壁的连接采用双面连续角焊k=6。
（4）强横梁与甲板板以及强横梁面板与腹板的连接采用交错断续焊k=6,l=75,e=175。
（5）普通横梁与甲板板的连接采用交错断续焊k=6,l=75,l=225。
（6）肘板与其它构件的连接采用双面连续角焊k=5 。
（7）甲板纵骨（挺筋）与甲板连接采用单面连续角焊，焊角高度为4。
四、注意（1）肋位剖面图、甲板梁拱线可做梁拱板（或画折线式）。
（2）1000t海船#25~#80之间有甲板中桁材，在甲板图上画粗双点划线。
（3）肋距=600mm。