船体强度与结构设计 优秀课件
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《船体结构与强度》课件
《船体结构与强度》PPT课件
# 船体结构与强度 ## 简介 - 船体结构的作用 - 船体强度的重要性 - 船体结构与强度之间的关系 ## 船体结构 ### 船体主要部件 - 船体骨架 - 船板 - 船底 - 船首 - 船尾 ### 船体结构设计要点 - 抗压性 - 抗弯性 - 抗剪性
船体结构与强度
船体结构
船体主要部件
船体骨架、船板、船底、船首、船尾是构成船体的主要部件。
船体结构设计要点
在船体结构设计过程中，需要考虑抗压性、抗弯性、抗剪性、抗扭性以及节能性等要点。
船体强度
1 船体强度分析方法
有限元方法、燃爆分析和沉没分析是常用的船体强度分析方法。
2 船体强度检测方法
超声波检测、磁粉探伤和声发射检测等方法可用于检测船体的强度。
船体结构的作用
船体强度的重要性
了解船体结构对船只性能的影响， 会使我们更好地了解整个船舶体 系的组成与工作原理。
船体强度是船只安全和有效运行 的基础，关系到船舶的使用寿命 以及航行过程中的安全性。
船体结构与强度之间的关系
船体结构和船体强度是相互关联 的，合理的设计和构造能够提高 船体的整体强度和稳定性。
船舶工业的发展趋势
未来，船只将更加先进和智能 化，船体结构和强度设计将更 加注重船舶的安全性和性能。ຫໍສະໝຸດ 船体结构与强度的未 来发展方向
船体结构和强度的未来发展方 向将致力于提高船体的轻量化、 智能化和可持续性。
船体结构与强度的优化
1
轻量化设计
通过使用新型材料和优化结构设计，减轻船体重量，提高航行性能。
2
智能化设计
引入智能化技术，提高船体结构和强度的可监测性和自主维护能力。
3
可持续发展设计
# 船体结构与强度 ## 简介 - 船体结构的作用 - 船体强度的重要性 - 船体结构与强度之间的关系 ## 船体结构 ### 船体主要部件 - 船体骨架 - 船板 - 船底 - 船首 - 船尾 ### 船体结构设计要点 - 抗压性 - 抗弯性 - 抗剪性
船体结构与强度
船体结构
船体主要部件
船体骨架、船板、船底、船首、船尾是构成船体的主要部件。
船体结构设计要点
在船体结构设计过程中，需要考虑抗压性、抗弯性、抗剪性、抗扭性以及节能性等要点。
船体强度
1 船体强度分析方法
有限元方法、燃爆分析和沉没分析是常用的船体强度分析方法。
2 船体强度检测方法
超声波检测、磁粉探伤和声发射检测等方法可用于检测船体的强度。
船体结构的作用
船体强度的重要性
了解船体结构对船只性能的影响， 会使我们更好地了解整个船舶体 系的组成与工作原理。
船体强度是船只安全和有效运行 的基础，关系到船舶的使用寿命 以及航行过程中的安全性。
船体结构与强度之间的关系
船体结构和船体强度是相互关联 的，合理的设计和构造能够提高 船体的整体强度和稳定性。
船舶工业的发展趋势
未来，船只将更加先进和智能 化，船体结构和强度设计将更 加注重船舶的安全性和性能。ຫໍສະໝຸດ 船体结构与强度的未 来发展方向
船体结构和强度的未来发展方 向将致力于提高船体的轻量化、 智能化和可持续性。
船体结构与强度的优化
1
轻量化设计
通过使用新型材料和优化结构设计，减轻船体重量，提高航行性能。
2
智能化设计
引入智能化技术，提高船体结构和强度的可监测性和自主维护能力。
3
可持续发展设计
船舶强度与结构设计_多媒体课件_第四章
防止疲劳断裂的方法:
①当应力存在于非常局部的范围时,控制交变应力的大小, 使其低于疲劳极限,便可完全防止任何疲劳损伤累积. ②对于范围较大的应力,应使船舶在整个生命期内能经受
累积的疲劳损伤,但不出现明显的断裂危险.
§4.3 外板及甲板板的设计
船体外板及最上层连续甲板构成了船体的水密外壳,以保 证船舶各种性能的实现,并与船体骨架一起承受并传递各种局 部载荷.同时,又作为船体梁的最重要的纵向构件,承受总纵 弯曲.
对载货部位的强力甲板,下甲板,《海船规范》对甲板负荷
不超过40kPa时的下甲板厚度作了具体规定. 结构成舱室的水密或油密边界的甲板(深舱甲板或平台),设 计时按其能承受的一定水头高度决定尺寸,并且明显贯通的有效纵向连续构 件,它与舷顶列板一起对防止船体断裂起重要作用. 《海船规范》除了对其宽度与厚度作了规定外,还对它们的 材料级别要求很高. 在甲板设计中,要特别注意下面将要讲的甲板开口处的加
一,船体骨架设计计算的一般注意事项
(1)骨架的受力不同,其作用不同,对构件尺寸的要求不同. 肋骨,纵骨,横梁,舱壁扶强材,组合肋板骨材等构件的主 要对板扶强作用,承受由板传递来的载荷,同时纵骨还是船体梁 的重要纵向构件.——根据规范附录直接选用型钢 实肋板,底纵桁,内龙骨,强肋骨,舷侧纵桁,强横梁,甲 板纵桁,舱壁桁材等构件是船体的主要支撑构件和传力构件.— —常采用焊接的T型材
基本规定:
各规范对结构布置都有一些具体规定. 例如:《海船规范》,《河船规范》关于散货船的结构布置一 些基本规定如表5-1所示.
五, 船体构件的材料级别的钢级
由于温度的降低(甚至在常温上),低碳钢的断裂方式也可 由"正常的"韧性转变为脆性. 大量研究确定:钢材可根据断裂的起始,扩展和止裂的性质来 表征. 我国《海船规范》将一般船体结构划分为A,B,D,E等四
船舶强度与结构设计_多媒体课件_第一章
FBi − FAi
ε
ξi
FCi = FAi +
L
FBi − FAi
ε
(ξ 0 + xiψ )
⎫ ∫0 ⎪ ⎬ L ∫0 FC ( x) ⋅ xdx = V ⋅ xb ⎪ ⎭ FC ( x)dx = V
⎫ (ξ 0 + ψx)dx = V ∫0 FA ( x)dx + ∫0 ⎪ ⎪ ε ⎬ L L F ( x) − F ( x) x xb ⎪ x B A (ξ 0 + ψx)dx = V ∫0 FA ( x) L dx + ∫0 ε L L⎪ ⎭
△
ζ 平衡后波浪轴线位置 ζ ψ ζ
静水位置
△
△
Δb( x) = bω ( x) − bs ( x) = ρgΔF ( x)⎫ ⎬ ΔF ( x) = Fω ( x) − Fs ( x) ⎭
⎫ ⎪ o ⎬ x x x M ω ( x) = ∫ N ω ( x)dx = − ∫ ∫ Δb( x)dxdx⎪ 0 0 0 ⎭ N ω ( x) = − ∫ Δb( x)dx
1.2.1 浮态第1次近似计算
纵稳心半径R
'
ψ ψ
'
x g − xb ⎫ L d f1 = dm + ( − x f ) ⎪ R ⎪ 2 ⎬ x g − xb ⎪ L d a1 = d m − ( + x f ) R ⎪ 2 ⎭
⎫ W − Bi ≤ (0.1 ~ 0.5)% ⎪ W ⎪ ⎬ x g − xbi ≤ (0.05 ~ 0.1)%⎪ ⎪ L ⎭
对称的，零点在靠近船舯的某处，而在离 艏、艉端约船长的 1/4 处具有最大正值或负 值。
由于两端的剪力为零，即弯矩曲线在两端 的斜率为零，所以弯矩曲线在两端与纵坐 标轴相切。在计算过程中，常常利用这些 性质来检查计算结果是否正确。 修正：
第三章船舶结构强度与结构设计(使用精品PPT课件
船舶摇摆引起的扭矩
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5、横摇扭矩曲线的计算和绘制 （1）计算单位长度剖面的惯性矩
i mr2da A
曲线1
（2）积分得当每个站段的转动惯量得曲线2：
2、提高扭转刚度的结构措施
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扭转强度计算的必要性
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扭转强度计算的必要性
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3、船体扭转强度计算的方法与步骤
1）确定扭矩产生的原因，计算扭矩；
2）根据横剖面结构的布置，确定扭转刚度严重 消弱的剖面，计算该剖面的船体抗扭惯性矩；
3）计算扭转剪应力 计算模型：船体梁模型，按照总强度第一次总弯 曲应力的计算方法，将船体简化为梁模型，计算剖 面的抗扭特性。
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船舶摇摆引起的扭矩
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▪ 船舶摇摆引起的扭矩
船舶在波浪上横摇时，横摇加速度引起惯性力，
产生扭矩。
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船舶摇摆引起的扭矩
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图 横摇运动产生的惯性力：离心力和切向力
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船舶摇摆引起的扭矩
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扭转轴：通过全船重心的纵轴。
1、离心力对于扭转轴的回转力矩=0
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x 尾端点为自由端，扭矩等于零。则距离尾端点
x
x
T(x)cdx0cdx0vedx
首端点扭矩为零，即
L
T 0 cdx0
船舶的扭矩曲线和分布扭矩曲线为：
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作用在船体上的扭转外力
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图 波浪扭矩曲线的和分布扭矩曲线
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作用在船体上的扭转外力
扭矩曲线的斜率等于分布扭矩曲线：
第七章船舶结构强度与结构设计(使用精品PPT课件
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船舶强度与结构设计
第七章 应力集中
本节内容
1
概述
2 常见结构的应力集中问题求解
3
肋骨框架计算
4
船底板架
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概述
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应力集中：在结构断面突变的位置，应力值远远高 于平均应力的局部现象称之为应力集中。概括为： 小范围、高应力
应力集中的特点： 1.应力变化范围大。可以远高于平均应力，也可为 0，甚至应力方向也可改变； 2.高应力分布范围小，属局部现象。一般只局限于 结构突变处附近，对远离突变处影响很小； 3.应力峰值随结构变化明显。结构不连续或者构件 断面突变；
解析方法——弹性力学 理论
数值方法——有限元分析
试验——光弹性、实船测量
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常见结构的应力集中问题求解
❖ 圆形开孔板拉伸时的应力集中
1898年德国的G.基尔施首先得出圆孔附近应力集中的 结果。 ▪ 无限大板 设圆孔半径为a，板宽2B→∞，均匀受拉，无限远应力 为σ。，根据弹性理论可知，板内任一点（r,θ)处的应 力状态：
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概述
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应力集中系数：应力集中处的最大应力与所选定的 平均应力之比值。
应力集中系数是表示应力集中的程度；所选定的应 力平均值要求与应力集中现象无关的名义应力，其 取法并不是唯一的。因此，确定应力集中系数时应 指明选择的基准应力。
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概述
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应力集中系数k值，多数是利用光弹性试验求得的， 仅有少数几个特定形状的开口，可以根据弹性理论 求出其精确值。当然，用有限元法也可得到相当精 确的数值。对于船体结构而言，由于其实际结构复 杂性，各种实船测量也是研究应力集中问题的一个 重要手段。
船舶强度与结构设计
第七章 应力集中
本节内容
1
概述
2 常见结构的应力集中问题求解
3
肋骨框架计算
4
船底板架
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概述
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应力集中：在结构断面突变的位置，应力值远远高 于平均应力的局部现象称之为应力集中。概括为： 小范围、高应力
应力集中的特点： 1.应力变化范围大。可以远高于平均应力，也可为 0，甚至应力方向也可改变； 2.高应力分布范围小，属局部现象。一般只局限于 结构突变处附近，对远离突变处影响很小； 3.应力峰值随结构变化明显。结构不连续或者构件 断面突变；
解析方法——弹性力学 理论
数值方法——有限元分析
试验——光弹性、实船测量
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常见结构的应力集中问题求解
❖ 圆形开孔板拉伸时的应力集中
1898年德国的G.基尔施首先得出圆孔附近应力集中的 结果。 ▪ 无限大板 设圆孔半径为a，板宽2B→∞，均匀受拉，无限远应力 为σ。，根据弹性理论可知，板内任一点（r,θ)处的应 力状态：
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概述
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应力集中系数：应力集中处的最大应力与所选定的 平均应力之比值。
应力集中系数是表示应力集中的程度；所选定的应 力平均值要求与应力集中现象无关的名义应力，其 取法并不是唯一的。因此，确定应力集中系数时应 指明选择的基准应力。
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概述
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应力集中系数k值，多数是利用光弹性试验求得的， 仅有少数几个特定形状的开口，可以根据弹性理论 求出其精确值。当然，用有限元法也可得到相当精 确的数值。对于船体结构而言，由于其实际结构复 杂性，各种实船测量也是研究应力集中问题的一个 重要手段。
船体结构与结构设计PPT课件
36图11696总吨钢质拖网渔船37图117日本爱媛丸号拖网渔船实习船船长约55米38图11879m豪华游艇八其它船舶图片欣赏39图119小水线面双体交通艇40图120高速水翼艇41图1211600米车道客滚船42图12218000吨化学品船43图123lng船44图12418000吨多用途重吊货船45图1251万马力拖轮46图126耙吸式挖泥船47图1272600吨双臂杆起重船48图12818000吨半潜船49图129船体变形的趋第二节作用在船体上的力及强度概念一作用在船体上的力船体在静水中的总纵弯曲船舶在静水中受到的外力有船舶及其装载的重力和水的浮力二者大小相等方向相反作用在一条铅垂线上此时船舶处于平衡状态
主要尺度及参数 总长 231.00 m 垂线间长 214.20 m 型宽 32.20 m 型深 18.80 m 设计吃水/结构吃水 12.00 m 载重量 41000 t 集装箱数 3534 TEU (14吨/箱装箱量 2250 TEU) 主机型号 MAN - B&W 7K90MC-C 1 set MCR 31920 kW x 104 rpm CSR 28728 kW x 100.4 rpm 服务航速 22.2 kn （at CSR with 15% S.M.）
趋向于建造尾机型船或中后机型船。
5
图1－1 28000T多用处干货/集装箱船
主尺度：总长*型宽*型深*吃水 (m)＝181*26*14.4*10.02； 吨位：总吨位（GROSS)＝19354 ， 净吨位(NET)＝9614； 航速：15.5kn；主机：型号*功率*台数＝MAN B&W5S50MC*6400*1
18
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
主要尺度及参数 总长 231.00 m 垂线间长 214.20 m 型宽 32.20 m 型深 18.80 m 设计吃水/结构吃水 12.00 m 载重量 41000 t 集装箱数 3534 TEU (14吨/箱装箱量 2250 TEU) 主机型号 MAN - B&W 7K90MC-C 1 set MCR 31920 kW x 104 rpm CSR 28728 kW x 100.4 rpm 服务航速 22.2 kn （at CSR with 15% S.M.）
趋向于建造尾机型船或中后机型船。
5
图1－1 28000T多用处干货/集装箱船
主尺度：总长*型宽*型深*吃水 (m)＝181*26*14.4*10.02； 吨位：总吨位（GROSS)＝19354 ， 净吨位(NET)＝9614； 航速：15.5kn；主机：型号*功率*台数＝MAN B&W5S50MC*6400*1
18
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
新造船舶结构强度校核ppt课件
(5) 满载吃水时空舱的货舱或货舱组。假设在满载吃水时不允许空舱，那么在装载手册中应 有明确的阐明；
(6) 作为货舱中部位置的吃水的函数的方式给出每一舱内最大许用载货量及所要求的最小载 货量和双层底内水和油的分量；
(7) 内底板的最大许用载荷以及除散货以外的货物性质的阐明书； (8) 甲板和舱口盖的最大许用载荷。假设船舶未同意在甲板和舱口盖载货，那么在装载手册 中应予以明确阐明；
所谓的大开口船定义符合下述任一条件的甲板开口为大开口
〔1〕b/B1〉=0.7
(2)lH/lBH>=0.89 (3)b/B1>0.6 和lH/lB>0.7 式中 b---开口宽度m 假设有几个舱口并列那么b 代表各开口宽度之和 B1--在开口长度中点处包括开口在内的甲板宽度，m。 LH---舱口长度m LBH---每一舱口两端横向甲板条中心线之间的间隔m 如图1 1 2 17 如舱口前或后再无其他舱口 么lB H 算到舱壁为止
特殊装载工况如小于最大吃水时的集装箱装载或轻载工况重货空舱或 非均匀货物装 载工况装甲板货工况等如适用时 短程航行或港内工况如适用时 坞内起浮工况 装卸瞬时工况〔适用时〕 〔2〕油船： 均匀装载工况〔不包括干压载舱和清洁压载舱〕和压载或部分装载工 况 任何指定的非均匀装载工况 在航行途中明显不同于压载工况的与清舱或其他操作有关的工况 坞内起浮工况 装卸瞬时工况如适用时 〔3〕 化学品船 计算工况与油船指定的工况一样 装载高密度货或加热货和需隔离的货的工况
三．直接计算简介
四． CCS审图所用计算软件简介
100米及以上的能够非均匀装载的船舶即货物和或压载可以是不均匀分布； 100米及以上的化学品船和气体运输船 船长150 m 及以上的散货船矿砂船和兼用船 3.5.1 装载仪的普通要求 总强度
(6) 作为货舱中部位置的吃水的函数的方式给出每一舱内最大许用载货量及所要求的最小载 货量和双层底内水和油的分量；
(7) 内底板的最大许用载荷以及除散货以外的货物性质的阐明书； (8) 甲板和舱口盖的最大许用载荷。假设船舶未同意在甲板和舱口盖载货，那么在装载手册 中应予以明确阐明；
所谓的大开口船定义符合下述任一条件的甲板开口为大开口
〔1〕b/B1〉=0.7
(2)lH/lBH>=0.89 (3)b/B1>0.6 和lH/lB>0.7 式中 b---开口宽度m 假设有几个舱口并列那么b 代表各开口宽度之和 B1--在开口长度中点处包括开口在内的甲板宽度，m。 LH---舱口长度m LBH---每一舱口两端横向甲板条中心线之间的间隔m 如图1 1 2 17 如舱口前或后再无其他舱口 么lB H 算到舱壁为止
特殊装载工况如小于最大吃水时的集装箱装载或轻载工况重货空舱或 非均匀货物装 载工况装甲板货工况等如适用时 短程航行或港内工况如适用时 坞内起浮工况 装卸瞬时工况〔适用时〕 〔2〕油船： 均匀装载工况〔不包括干压载舱和清洁压载舱〕和压载或部分装载工 况 任何指定的非均匀装载工况 在航行途中明显不同于压载工况的与清舱或其他操作有关的工况 坞内起浮工况 装卸瞬时工况如适用时 〔3〕 化学品船 计算工况与油船指定的工况一样 装载高密度货或加热货和需隔离的货的工况
三．直接计算简介
四． CCS审图所用计算软件简介
100米及以上的能够非均匀装载的船舶即货物和或压载可以是不均匀分布； 100米及以上的化学品船和气体运输船 船长150 m 及以上的散货船矿砂船和兼用船 3.5.1 装载仪的普通要求 总强度
船舶强度与结构设计_多媒体课件_绪论
�
1953年St.丹尼斯和W.J.皮尔逊在"紊乱的波浪 中船舶的运动"一文中假定了不规则波浪是由无数的频 率连续变化的正弦成分波浪组成. 1954年由E.V.刘易士进行了船体模型试验.结 果表明将谱理论用于不规则波上的船体强度计算是切 实可行的. 1955年柯尔文-克洛可夫斯基(Korvin-Kroukovsky) 提出了切片理论,并应用于船舶摇荡计算.1958年贾 可布斯(Jacobs)使用这个理论计算船体的波浪弯矩.
浙江省精品课程浙江省精品课程船舶强度与结构设计船舶强度与结构设计船舶强度与结构设计船舶强度与结构设计船舶强度与结构设计船舶强度与结构设计绪论绪论一学习本课程的背景一学习本课程的背景船体总纵强度船体总纵强度把船体作为一个整体来研究其强度问题把船体作为一个整体来研究其强度问题称为船体总纵强度问题
浙江省精品课程
( 四)斜浪中或装载不对称引起船体的扭转 船体航行于斜浪中或装载不对称引起船体的扭转. G.威德勒(G.Vedeler)在1924年发表的"关于船体扭转" 论文中提出了计算方法.只是近若干年来出现了甲板 上有长大舱口的矿石船和集装箱船等,计算扭转强度 才成为必要.
(五)概率法研究船体强度
作用于船体的荷重,特别是波浪荷重是有很大的 随机性的.很明显应该用概率方法来研究船体强度,结构破坏性分析以及结构设计等问题.
3,结构设计的三个阶段: 初步设计 详细设计 生产设计
六,评价结构设计的质量指标
1,安全性 2,营运适合性 3,船舶的整体配合性 4,耐久性 5,工艺性 6,经济性
七,结构设计的基本原理和方法
1,船体结构设计的基本方法及优缺点 (1)规范设计方法; (2)直接计算方法. 2,船体结构设计基本原理和方法的新发展 (1)确定性设计原理——结构可靠性原理; (2)结构分析和校核——结构的综合和优化; (3)极限状态设计.
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2.1 船体总纵弯曲应力的第一次近似计算
计算船体剖面模数的考虑
2）长度超过15% 船长，且长度大于6倍自身高度 的上层建筑以及同时受到不少于3个横舱壁或类似 结构支持的长甲板室，可以认为其中部能完全有 效的参加抵抗总纵弯曲，但是其端部参加抵抗总 纵弯曲的程度较小，需要扣除不参加抵抗总纵弯 曲的构件面积。
甲板
30o
30o
开口
b 0.05B
上层建筑甲板
30o
30o 上层建筑侧壁
主体甲板
Ship Strength and Structural Design
2.1 船体总纵弯曲应力的第一次近似计算
计算船体剖面模数的考虑
3）靠近舱口前后端的甲板，位于两个 30 o 角的斜 线构成的阴影区域内的构件不参加抵抗总纵弯曲， 该部分构件的面积不计入剖面模数的计算。由于 舱口间甲板参加抵抗总纵弯曲的程度很小，舱口 之间的横剖面是船体结构的薄弱剖面之一。
Ship Strength and Structural Design
2.1 船体总纵弯曲应力的第一次近似计算
计算船体剖面模数的考虑
（2）间断构件 长度较短不能完全有效的传递总纵弯曲应力的构 件，称为间断构件。如甲板室、开口间的甲板等。 间断构件参加抵抗总纵弯曲的程度取决于它们自 身的构造和长度。一般而言，间断构件的端部， 不参加抵抗总纵弯曲，从端部到构件长度的中部， 参加抵抗总纵弯曲的程度逐渐提高。对于不参加 抵抗总纵弯曲的构件的面积，应该扣除，即在计 算剖面模数的时候，不考虑不参加抵抗总纵弯曲 的构件的面积。
Ship Strength and Structural Design
2.1 船体总纵弯曲应力的第一次ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ似计算
计算船体剖面模数的考虑
1）连续长度大于船体计算剖面本身高度3倍的舱 口纵向围板、纵桁等纵向构件能完全有效的参加 抵抗总纵弯曲，在计算剖面模数时，这些构件的 面积100%全部计入。
Ship Strength and Structural Design
计算剖面的选择
计算剖面的选择 为了进行总纵强度校核，必须首先确定对哪些剖 面进行计算。显然，仅仅需要对可能出现最大弯 曲应力的剖面进行计算，这些剖面称为危险剖面 或计算剖面。 计算剖面的选择原则： 1）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选择此 范围内的最弱剖面，即有最大的舱口或其它开口 的剖面，如机舱、货舱开口剖面。 2）船体骨架改变处的剖面，上层建筑端壁处的剖 面，主体材料分布变化处的剖面，以及由于重量 分布特殊可能出现相当大的弯矩值的某些剖面。
为
MZ M
IW
式中
W ：称为船体剖面模数。显然，当弯矩值一定时，
剖面模数越大，弯曲应力越小。
为了计算弯曲应力，必须首先选择计算剖面，然 后确定计算剖面对水平中和轴的惯性矩，以及剖 面任意构件至水平中和轴的距离。
Ship Strength and Structural Design
2.1 船体总纵弯曲应力的第一次近似计算
第2章 船体总纵强度计算 2.1 船体总纵弯曲应力的第一次近似计算
Ship Strength and Structural Design
2.1 船体总纵弯曲应力的第一次近似计算 知识点 简单梁的理论，船体剖面模数，总纵弯曲应力 的计算公式，计算剖面，纵向强力构件，强力 甲板，最小剖面模数，船体梁计算剖面简图。 剖面水平中和轴，不同材料的换算。
是 式中
MZ
I
M：计算剖面的总纵弯矩；
I ：计算剖面关于水平中和轴的惯性矩； Z ：所求应力点至水平中和轴的垂直距离。
Ship Strength and Structural Design
2.1 船体总纵弯曲应力的第一次近似计算 计算原理
MZ
I 由上式可知，船体剖面上的弯曲应力沿高度方向
呈线性分布。在船体强度计算中通常把上式改写
船体强度与结构设计
第2章 船体总纵强度计算
Ship Strength and Structural Design
第2章 船体总纵强度计算 目的 在已计算出总纵弯矩和剪力的基础上，对选定的 船体结构横剖面，计算出船体总纵弯曲应力。 要求 掌握总纵弯曲应力的计算方法。
Ship Strength and Structural Design
Ship Strength and Structural Design
2.1 船体总纵弯曲应力的第一次近似计算 计算原理
计算原理
在研究船体的总纵强度时，把船体看作是一个变 截面的空心薄壁梁（称为船体梁）。在求得船体
梁的总纵弯曲力矩之后，就可以计算船体梁的总
纵弯曲应力，以便进行强度校核。
应用简单梁的弯曲理论，船体梁的总纵弯曲应力
Ship Strength and Structural Design
2.1 船体总纵弯曲应力的第一次近似计算
计算船体剖面模数的考虑
（1）纵向强力构件 纵向连续并能完全有效的传递总纵弯曲应力的构 件，称为纵向强力构件。船中部0.4～0.5 倍船长 区域内连续的纵向构件，如上甲板、外板、内底 板、纵桁、纵骨以及符合上述要求的其它构件都 是纵向强力构件。 在计算剖面模数时，纵向强力构件的面积100%全 部计入。
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2.1 船体总纵弯曲应力的第一次近似计算
计算船体剖面模数的考虑
计算船体剖面模数的考虑 计算剖面确定后，在计算船体剖面模数之前，首 先要确定哪些构件能够完全有效地参加抵抗总纵 弯曲变形（并非所有纵向布置的构件都能完全有 效地参加抵抗总纵弯曲），亦即哪些构件可以计 入计算剖面。由于船体中构件的长、短和构件所 处的位置不同，纵向构件参加抵抗总纵弯曲的程 度是不同的。
第2章 船体总纵强度计算
2.1 船体总纵弯曲应力的第一次近似计算 2.2 船体构件的稳定性检验和总纵弯曲应力 的第二次近似计算 2.3 船体构件的多重作用及按合成应力校核 总纵强度 2.4 船体梁弯曲剪应力的计算 2.5 许用应力 2.6 船体挠度的计算 2.7 船体极限弯矩的计算
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