船舶结构设计基础作业1
船舶结构设计任务书
《船舶结构设计》课程设计任务书时间：2011.11.21~2011.12.2（第13~14周）地点：张家港校区 B301班级：08455111/2/3/4课程编号：01Z10055b-0 学时：总计2W 学分：2.0学分指导教师：施利娟一、用途及航区本船为长江内河干货船，航区为A级航区。
二、船型本船为单甲板，双层底全焊接钢质内河干货船；货舱区域设顶边舱和底边舱，货舱区域为纵骨架式结构，首尾部区域为横骨架式结构。
（详细结构见99.8m母型船，设计船按母型船的结构进行设计）。
三、船体主尺度1、110m内河干货船，由1、2班学号为单数的学生进行结构规范设计。
1.主尺度及主要系数总长 Loa= 110m 垂线间长 L = 105m水线长 Lwl= 107.4m 型宽 B = 19.20m= 4.30m型深 D =6.60 m 设计吃水 dj= 0.881结构吃水 d = 5.80m 方形系数 Cb肋骨间距 s =0.60 m 纵骨间距 s'= 0.48m2.母型船（99.8m内河干货船）型线图、总布置图、基本结构图和典型剖面图。
2、105m内河干货船，由1、2班学号为双数数的学生进行结构规范设计。
1.主尺度及主要系数总长 Loa= 105m 垂线间长 L = 100m水线长 Lwl= 102.4m 型宽 B = 17.20m型深 D =6.60 m 设计吃水 d= 4.30mj结构吃水 d = 5.60m 方形系数 C= 0.846b肋骨间距 s =0.60 m 纵骨间距 s'= 0.45m2.母型船（99.8m内河干货船）型线图、总布置图、基本结构图和典型剖面图。
3、100m内河干货船，由3、4班学号为单数的学生进行结构规范设计。
1.主尺度及主要系数总长 Loa= 100m 垂线间长 L = 95m水线长 Lwl= 97.4m 型宽 B = 16.20m= 3.60m型深 D =6.40 m 设计吃水 dj结构吃水 d = 5.40m 方形系数 C= 0.821b肋骨间距 s =0.60 m 纵骨间距 s'= 0.42m2.母型船（99.8m内河干货船）型线图、总布置图、基本结构图和典型剖面图。
船舶结构设计基础实训报告
一、实训背景随着我国船舶工业的快速发展，船舶结构设计在船舶建造过程中发挥着越来越重要的作用。
为了提高我国船舶设计水平，培养一批具备实际操作能力的船舶结构设计人才，我们参加了船舶结构设计基础实训。
本次实训旨在让我们了解船舶结构设计的基本原理和方法，掌握船舶结构设计的基本技能，为今后从事船舶设计工作打下坚实基础。
二、实训内容1. 船舶结构设计基本原理（1）船舶结构设计的基本要求：船舶结构设计应满足船舶的强度、刚度、稳定性、耐久性、安全性、经济性等要求。
（2）船舶结构设计的基本方法：船舶结构设计通常采用以下方法：力学计算、经验公式、计算机辅助设计等。
2. 船舶结构设计基本技能（1）船舶结构分析：通过力学计算和经验公式，对船舶结构进行强度、刚度、稳定性、耐久性等方面的分析。
（2）船舶结构优化：根据船舶结构分析结果，对船舶结构进行优化设计，提高船舶性能。
（3）船舶结构绘图：利用计算机辅助设计软件，绘制船舶结构图纸。
3. 船舶结构设计实例分析（1）船舶结构分析实例：以某型货船为例，对其结构进行强度、刚度、稳定性、耐久性等方面的分析。
（2）船舶结构优化实例：根据分析结果，对船舶结构进行优化设计，提高船舶性能。
（3）船舶结构绘图实例：利用计算机辅助设计软件，绘制船舶结构图纸。
三、实训过程1. 理论学习在实训过程中，我们首先学习了船舶结构设计的基本原理和方法，包括船舶结构设计的基本要求、基本方法、基本技能等。
通过学习，我们对船舶结构设计有了初步的认识。
2. 实践操作（1）船舶结构分析：我们运用力学计算和经验公式，对船舶结构进行强度、刚度、稳定性、耐久性等方面的分析。
在分析过程中，我们学会了如何选取合适的计算模型、计算方法和计算参数。
（2）船舶结构优化：根据分析结果，我们对船舶结构进行优化设计。
在优化过程中，我们学会了如何运用优化算法、优化方法，提高船舶性能。
（3）船舶结构绘图：我们利用计算机辅助设计软件，绘制船舶结构图纸。
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。
船舶构造、建造基本知识（一）
船舶构造、建造基本知识（一）船舶险培训讲义（一）船舶构造、船舶建造基本知识一、我国造船发展史概述我国是世界上最古老的造船国家之一，远在四千多年前就有了船，到了春秋战国时期在我国南方已经有了专门的造船工场——船宫。
唐、宋年间，已制成一种“车船”，改进了船舶的驱动方式，在船的前后设有车轮，用脚踏来代替摇橹、划桨，提高了行速，当时有“日行千里”的说法，这种船已大略具备现代化机动船的雏形。
这个时期所造的海船，船身大、结构坚固、抗风能力强，加上船工的熟练的航海技术，我国的海船闻名于太平洋和印度洋的航线上，是当今世界上公认的优良船只。
到了明代，我国造船能力更加雄厚,有大规模的造船基地。
我国古代造船科学技术是比较先进的。
在一千七百多年前，我国海船已应用风帆，在船尾配臵了锚，而且采用了我国特有的推进工具-——橹。
而西方各国的船舶到了公元7-9世纪才开始使用风帆，12世纪末才在船上装上了舵。
我国很早便知道在船的两侧加设“腰舵”的方法，使船在迎风前进时也能借助风力扬帆而平稳行驶。
到11-12世纪，我国在帆船形式方面，即知道采用侧舷弯曲，横梁宽大，省出甲板，多留舵位的设计方法；同时也知道应用水密隔舱的方法使船体在意外受到碰撞损坏时而不致沉没。
近年来在广州首次发现一处规模巨大的秦汉时期的造船工场遗址。
遗址表明，当时造船已采用船台与滑道下水，这和现代船厂的船台，滑道下水的基本原理是一致的。
二、民用船舶的种类和用途船舶可以分民用船舶和军舰两大类。
常见的民用船舶的分类方法有以下几种：（一）按船舶用途分类1、客船它是以载运旅客为主的专用船舶，通常也载运少量的货物和邮件等。
客船又分远洋客船、沿海客船和内河客船三种。
2、货船它是以载运货物为主的专用船舶。
通常按货物性质分为干货船和液货船（油船）、气体船（石油气）三种。
3、拖船它是用来拖拽没有自航能力的船舶、木排或协助大型船舶进出港口，靠离码头，或作救护海洋遇难船只的船舶。
4、顶推船它是专门用来顶推非自航货船的船舶。
船舶设计任务书
船舶设计任务书一、背景介绍船舶设计是指根据特定的功能需求和技术要求，对船舶进行结构设计、系统设计和装备选择的过程。
船舶设计的目标是确保船舶的结构强度、航行性能、安全性和舒适性等方面能够满足航行和使用的要求。
船舶设计涉及到船体外形、结构设计、船舶系统、船舶设备以及船舶的综合性能等方面。
二、设计任务1. 功能需求根据船舶使用的功能需求，明确船舶的主要任务和航行条件。
例如，是用于运输货物还是人员，航行的航线和航区等。
2. 船舶类型确定船舶的类型，包括货船、客船、油轮、拖船等。
根据船舶类型的不同，船舶设计的要求和重点也会有所不同。
3. 船体结构设计根据船舶的功能需求和航行条件，设计船体的结构。
包括船体的外形、船体的强度计算和结构设计、船体的材料选择等。
4. 船舶系统设计设计船舶的各种系统，包括动力系统、电气系统、供水系统、排水系统等。
确保这些系统能够正常运行，满足航行和使用的要求。
5. 船舶设备选择根据船舶的功能需求和航行条件，选择适合的船舶设备。
例如，船舶的主机、舵机、起重设备等。
6. 船舶性能评估对设计的船舶进行性能评估，包括航行性能、操纵性能、稳性等。
确保船舶能够满足航行和使用的要求。
7. 安全性设计设计船舶的安全性措施，包括船舶的防火、防污染、救生设备等。
确保船舶在航行和使用过程中能够保证乘员和货物的安全。
8. 舒适性设计考虑船舶的舒适性要求，包括船舶的舱室布局、通风、噪音和震动控制等。
确保船舶在航行和使用过程中能够提供舒适的环境。
9. 环保设计设计船舶的环保措施，包括减少污染物排放、节能减排等。
确保船舶在航行和使用过程中对环境的影响尽可能地减少。
三、设计过程1. 需求分析对船舶的功能需求进行分析和明确，确保设计的船舶能够满足使用者的要求。
2. 初步设计根据需求分析的结果，进行船舶的初步设计。
包括船体的外形设计、船舶系统的初步设计、设备的初步选择等。
3. 详细设计在初步设计的基础上，进行船舶的详细设计。
船体基本结构(1).
8
船 舶 概 论
舷顶列板 S
舷顶列板 甲板
舷侧外板
K
舭列板 张 远 双
平板龙骨
船底板
舭列板
在船底中心线处的一列板称为K列板（平板龙骨），由船底 向舷侧过渡的各列板依次称为A列板、B列板、C列板……，到 了舷侧顶部最上面的一列板称为S列板（舷顶列板）。I、O、Q 三字母不用。
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船 舶 概 论
三、甲板的有关概念
一、横骨架式舷侧结构
横骨架式舷侧结构根据肋骨的设置方式可分为： 张 远 双 1、单一肋骨形式；
2、由强肋骨、舷侧纵桁与主肋骨组成的形式；
3、双层舷侧结构的形式。
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船 舶 概 论
1、单一肋骨形式 为了避免高腹板的舷侧构件占 去过多的舱容，货舱区域的舷侧 全部采用尺寸相同的肋骨。这种 肋骨称为主肋骨。 1：主肋骨；
张 远 双
五、甲板板的作用
与外板和舱壁板共同构成舱室。 上甲板为船体的水密顶板。 参与保证船体的总纵强度和局部强度。
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第三部分 船底结构
船 舶 概 论
船底是船舶的基础，船底结构的分类： 1、按层数分为：单底和双层底。
2、按骨架形式分为：横骨架式和纵骨架式。
一、横骨架式单底结构
张 远 双
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船 什么是纵向构件和横向构件？
张 远 双
4
试结合某散货船的典型横剖面，说明其甲板、舷侧和船底等板架 的骨架形式。
船 舶 概 论
注意：骨架形式是针对板架而言的！
张 远 双
5
船 舶 概 论
小结： 钢质船体是由板架结构构成的坚固的空心水密建筑物。 整个船体可划分为许多板架结构： 甲板板架 舷侧板架 舱壁板架 船底板架 舷侧板架
船舶设计考试试题及答案
船舶设计考试试题及答案1. 船舶设计的基本原理和概念船舶设计是指按照特定的要求和标准，对船舶的结构、性能、稳性、操纵性等进行整体设计和计算的过程。
船舶设计的基本原理包括以下几个方面：1.1 流体力学原理：流体力学是船舶设计的基础，主要涉及到船舶在水中的运动与水的运动之间的相互作用。
在船舶设计时，需要了解流体力学的基本原理，如压力、速度、流量等。
此外，还需掌握对流体的阻力和升力的计算方法。
1.2 结构力学原理：结构力学是指在船舶设计中，对船体结构的强度、刚度和稳定性进行计算和分析的学科。
在船舶设计中，需要考虑各个结构部件如船体、甲板、船尾等的强度和刚度，以确保船舶在运行过程中具有足够的稳定性和安全性。
1.3 稳性原理：稳性是指船舶在各种工况下保持平衡的能力。
在船舶设计中，稳性的计算和分析是非常重要的一项工作。
稳性计算主要包括初步稳性计算和细致稳性计算两个阶段，其中初步稳性计算是在设计初期对船舶的稳性状况进行估算，而细致稳性计算则是在船舶设计完成后进行的精确计算。
1.4 操纵性原理：操纵性是指船舶在不同航行状态下的操纵性能力。
在船舶设计中，需要对船舶的操纵性进行评估和计算。
操纵性评估主要包括舵效、转向性能、加速度和纵向稳定性等方面的考虑。
2. 船舶设计考试试题2.1 问题一：请简要说明船舶设计的基本原理及其在船舶设计中的应用。
2.2 问题二：解释流体力学原理在船舶设计中的重要性，并结合实际案例进行说明。
2.3 问题三：船舶的稳性是船舶设计中的重要考虑因素，请以特定的船舶类型为例，分析稳性计算的过程和应用。
2.4 问题四：船舶的操纵性对于船舶的正常运行和安全性至关重要，请列举几个与船舶操纵性相关的设计因素，并解释其影响。
3. 船舶设计考试试题答案3.1 答案一：船舶设计的基本原理包括流体力学原理、结构力学原理、稳性原理和操纵性原理。
在船舶设计中，这些原理的应用可以帮助设计师确定船舶的结构、稳定性和性能等方面的要求，并进行相应的计算、分析和评估。
《船舶设计原理》部分答案
1基本概念：绿色设计思想：减少物质和能源的消耗，减少有害物质的排放，又要使产品及零部件能够方便的分类回收并再生循环或重新利用。
船舶绿色设计：利用绿色设计基本思想，设计出资源省，能耗低，无污染，效益高的绿色船型。
能效设计指数试航速度：是指满载时主机在最大持续功率前提下，新船于静，深水中测得的速度。
服务速度：是指船在一定的功率储备下新船满载所能达到的速度。
续航力：一般是指在规定的航速和主机功率情况下，船一次所带的燃油可供连续航行的距离。
自持力：是指船上所带的淡水和食品所能维持的天数。
全新设计法：在没有合适母型船的情况下，往往采用边研究、边试验、边设计的方法母型设计法：在现有船舶中选取与设计船技术性能相近的优秀船舶作为母型船，并在其基础上，根据设计船的特点，运用基本设计原理有所改进和创新的设计方法。
四新：新技术、新设备、新材料、新工艺最小干舷船：对载运积载因数小的重货船，其干舷可为最小干舷，并据此来确定型深D ，这类船称为最小干舷船。
富裕干舷船：对载运积载因数大的轻货船，按最小干舷所确定的D ，其舱容往DWTV E E EEDI ref ⨯-=节能装置设备消耗往不能满足货舱容积的要求，因而D需根据舱容来定，从而实际干舷大于最小干舷，这类船称为富裕干舷船。
结构吃水：如结构按最大装载吃水设计，则此时的吃水称为结构吃水。
出港：到港：载重型船：运输船舶中，载重量占排水量较大的船舶，如散货船、油船等。
这类船对载重量和舱容的要求是确定船舶主尺度是考虑的主要因素。
布置型船：船舶主尺度由所需的布置地位决定，而载重量不作为主要因素考虑的一类船舶。
如客船等。
舱容要素曲线：是指液体舱的容积、容积形心垂向和纵向坐标、自由液面对通过其中心纵轴的惯性矩等随液面不同而变化的曲线。
容量方程：吨位：船舶登记吨位（RT）：是指国际船舶吨位丈量公约或船籍国政府制定的吨位丈量规则核定的吨位，包括总吨位和净吨位。
⒈总吨位（GT）：是以全船围蔽处所的总容积（除去免除处所）来量计，它表征船的大小。
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1波浪包括哪些要素？并叙述在实际计算时各个波浪要素的选取方法。
答：波浪要素包括波形、波长与波高。
在实际计算时，波形为坦谷波, 取计算波长等于船长，波高随船长变化，并且规定按波峰在船舯和波谷在船舯两种典型状态进行计算。
2试简述浮力曲线的绘制方法
答：浮力曲线是指船舶在某一装载状态下(一般为正常排水量状态)，浮力沿船长分布状况的曲线。
浮力曲线的纵坐标表示作用在船体梁上单位长度的浮力值，其与纵向坐标轴所围的面积等于作用在船体上的浮力，该面积的形心纵向坐标即为浮心的纵向位置。
通常根据邦戎曲线求得浮力曲线。
下图为邦戎曲线及获得的浮力曲线.
船舶在波浪中有可能发生倾斜，若浮心与重心的纵向坐标之差不超过船长的0.05％～0.1％，则可认为船舶已处于平衡状态，否则须进行纵倾调整。
浮态第一次近似计算
根据静水力曲线去确定相应与给定排水量时的平均吃水dm、浮心纵向坐标xb、水线面漂心坐标xf 以及纵稳心半径R。
由于实船的R远大于KC，所以
确定了首尾吃水之后，利用邦戎曲线求出对应于该吃水线时的浮力分布，同时计算出总浮力及浮心纵向坐标。
如果求得的这两个数值不满足精度要求，则应作第2次近似计算。
浮态第二次近似计算
1
A-水线面面积
若浮心与重心的纵向坐标之差不超过船长L 的0.1%，排水量与给定的船舶重量之差不超过排水量的0.5%，则认为调整好了,由此产生的误差不超过5%M max ，应根据最后一次确定的首尾吃水求出浮
力分布曲线。
3若被换算构件的剖面积为ai ，其应力为σi ，弹性模量为Ei ；与其等效的基本材料的应力为σ，弹性模量为E ，根据变形相等且承受同样的力P ，则与其等效的基本材料的剖面积为a 为多少？ 答：aE P E a P E E i i i i
====εσσε或 所以E
E a a i i ⨯=
4按照纵向构件在传递载荷过程中产生的应力种类和数目，将纵向强力构件可分为哪几类？
答：只承受总纵弯曲的纵向构件，称为第一类构件，如不计甲板横荷重的上甲板纵向构件。
同时承受总纵弯曲和板架弯曲的纵向构件，称为第二类构件，如船底纵桁、内底板。
同时承受总纵弯曲、板架弯曲及纵骨弯曲的纵向构件，或者同时承受总纵弯曲、板架弯曲及板格弯曲（横骨架式）的纵向构件，称为第三类构件，如纵骨架式中的船底纵骨或横骨架式中的船底板。
同时承受总纵弯曲、板架弯曲、纵骨弯曲及板格弯曲的纵向构件，称为第四类构件，如纵骨架式中的船底板。
5已知纵骨架式船底外板的板架弯曲应力为σ2=+-300, 欧拉应力为σE=800 总纵弯曲应力为σ1=-1000, 试计算该板的折减系数φ
答：
1.11000
30080012=+=+=σσσϕE 实取1=ϕ 5.0100030080012=-=-=
σσσϕE 实取5.0=ϕ。