第五章 船舶强度
船舶强度
' MS M' 船舶在实际装载状态下静水弯矩 S ，根据下列近似公式计算：
2)船舶在实际装载状态下静水弯矩
(5-4) 式中：△o——空船重量，t； m ——空船重量的相当力臂，m：中机船 m = 0.2277 Lbp； 中后机船 m = 0.2353 Lbp； 尾机船 m = 0.2478 Lbp； Pi ——载荷(包括货物、压载、燃油、淡水、粮食等)的重量，t； Xi ——载荷重心距船中距离的绝对值，m； △——船舶在计算状态时的排水量，t； Ｃ——船体浮力的相当力臂系数，可根据船舶在计算状态的方形系数Ｃb 从规范中查 得。如表 5-3；Ｌbp 为船舶垂线间长，m。 公式（5-4）中，9.81（△0· m + ΣPiXi）为船舶的重量力矩；9.81△·Ｃ·Ｌbp 为船 体的浮力矩，该数值可在船舶资料中查取，如表 5-4。 表 5-3 C 值表
图 5-3 船舶的最大剪力与最大弯矩
由于弯矩作用使船舶产生两种变形： 1.中拱（Hogging） ：船体受正弯矩作用，中部上拱，这时船中部浮力大于重力，首、尾
部浮力小于重力，船舶上甲板受拉伸，船底受挤压。如图 5-4a 2.中垂（Sagging） ：船体受负弯矩作用，中部下垂，这时船中部重力大于浮力，首、尾 部重力小于浮力，船舶上甲板受挤压，船底受拉伸。如图 5-4b
第一节
船舶强度基本概念
船舶结构抵抗船体发生极限变形和损坏的能力称为船舶强度（Strength of ships） 。船舶 强度分为总强度（包括纵向强度，横向强度，扭转强度）和局部强度。从船舶积载角度来说， 主要考虑船舶的纵向强度和局部强度问题。 船舶强度是否满足要求， 取决于船体结构尺度的 正确选择和船上载荷分布的合理性。 对于已投入营运的船舶， 只能通过合理的载荷分布来改 善船舶的受力情况。因此，正确地使用船舶，合理地分布载荷，保证船舶积载满足船舶的强 度要求，对保证船舶安全运输和延长船舶的使用寿命都具有重要的现实意义。 一、纵向强度 船体结构抵抗总纵弯曲或破坏的能力称为船体纵向强度（Longitudinal strength） ，纵向 强度主要研究船体在外力作用下抵抗纵向弯曲、剪切和扭转的能力。当船舶正浮时，船舶总 的重力与总浮力大小相等，方向相反，作用在同一条垂直线上，即重力与浮力相平衡。如图 5-1 所示。
船舶强度与设计名词解释
船舶强度与设计名词解释引起船体梁总纵弯曲的外力计算总纵弯曲：船体梁在外力的作用下沿其纵向铅垂面内所发生的弯曲总纵强度：船体梁抵抗总纵弯曲的能力波浪剪力：完全是由波浪产生的附加浮力引起的附加剪力重量曲线：船舶在某一计算状态下，描述船体重量沿船长分布的曲线不变重量：即空船重量，包括船体结构、舾装设备、机电设备等各项固定重量变动重量：即装载重量，包括货物、燃油、淡水、旅客压载等各项可变重量总体性重量：即沿船体梁全长分布的重量，包括主体结构、油漆、索具等局部性重量：沿船长某一区段分布的重量，包括货物、燃油、机电设备等浮力曲线：船舶在某一装载时，描述浮力沿船长分布状况的曲线载荷曲线：引起船体梁总纵弯曲的载荷沿船长分布状况的曲线静水剪力曲线：船体梁在静水中所受到的剪力沿船长分布状况的曲线计算状态：在总纵强度计算中为确定最大弯矩所选取的船舶典型装载状态波浪要素：包括波形、波长与波高坦谷波：波峰陡峭、波谷平坦，波浪轴线上下的剖面积不相等的波史密斯修正：考虑波浪动力压力影响对浮力曲线所做的修正总纵弯矩：船舶在同一计算状态下，静水弯矩和静波浪弯矩的代数和重量的分布原则:遵循静力等效原则。
保持重量的大小不变；保持重量的重心的纵向坐标不变；近似分布曲线的范围与该项重量的实际分布范围相同或大体相同重量曲线绘制的方法与原理？梯形法：船舶往往中部丰满，两端尖瘦，可以将平行中体部分用均匀的重量分布，两端部分用两个梯形分布，根据重量分布原则确定梯形要素围长法：假设船体结构单位长度的重量与该横剖面围长（包括甲板）成比例。
该方法适用于船舶主体结构重量的分布库尔求莫夫法：用特定的阶梯型分布曲线来表示船体重量的分布装载曲线、剪力曲线、弯矩曲线的特征:首尾端点处的剪力和弯矩为零，亦即剪力和弯矩曲线在端点处封闭零载荷点与剪力的极值相对应，零剪力点与弯矩的极值相对应剪力曲线大致是反对称的，零点在靠近船中的某处，而在离首尾约船长的1/4 处具有最大正值或负值弯矩曲线在两端的斜率为零，最大弯矩一般在船中0.4倍船长范围内载荷曲线特点：与坐标轴之间所围面积之和等于零；该面积对纵轴上任一点惯性矩为零。
第五章 船舶强度
教学要求
1.掌握船舶强度的概念和种类； 2.理解船舶产生纵向变形的原因、拱垂变形与弯矩的关系； 3.掌握利用纵强度曲线图、载荷弯矩许用力矩表进行船体纵强度校核 的方法以及船体纵向变形的经验校核方法； 4.了解船体布置对船体纵向受力的影响； 5.掌握改善和保证船舶纵向强度的具体做法。 6.掌握船舶局部强度的校核方法和保证船舶局部强度不受损伤的措施。 学时：4学时
船舶必须满足局部强度条件。
第二节、保证船舶局部强度
一、表示船体局部强度的指标 1、均布载荷 均布载荷是指船舶不同载货部位单位面积允许承受的最大重 量，单位为KPa 2、集中载荷 集中载荷是指某一特定面积上允许承受的最大重量，单位为 KN。这一特定面积是指向该区域下的承重构件（如甲板纵桁） 施加集中压力的骨材（如横梁）之间的面积。
例题
解： 底舱的许用负荷：Pd1=0.72×Hd1=0.72×8=5.76 m3/t =7.06×Hd1=7.06×8=56.51 kPa 二层舱的许用负荷：Pd2=0.72×Hd2=0.72×3.5=2.52 m3/t =7.06×Hd2=7.06×3.5=24.72 kPa
例题
底舱的实际负荷： P1=H11/SF11+ H12/SF12 =4/1.6+2.5/0.9=5.27 m3/t =51.7 kPa 二层舱的实际负荷： P2=H2/SF2 =2/0.45=4.41 m3/t =43.56 kPa 底舱：因为P1＜Pd1，满足局部强度要求； 二层舱：因为P2＞Pd2，不满足局部强度要求
3．剪切变形与弯曲变形
中垂变形：Sagging 当船舶中部重力大于浮力而首尾部浮力大于重力时的船体弯曲变形。 此时甲板受压，船底受拉。 当波谷在船中时，中垂变形最大。
船舶结构设计与强度分析
船舶结构设计与强度分析船舶作为一种非常重要的交通工具，在人类的生活和经济发展中发挥着巨大的作用。
而船舶的结构设计和强度分析则是保证船舶安全和性能的重要因素之一。
本文将从船舶的设计原则、结构设计和强度分析等方面为读者详细介绍船舶结构设计与强度分析的知识。
一、船舶设计原则船舶设计原则主要包括几个方面，如船舶的设计目的、功能和性能、流体力学、海洋环境、安全等。
在设计船舶时需要充分考虑这些因素，以保证船舶的安全和性能。
首先，船舶的设计目的、功能和性能是设计的重要基础。
不同类型的船舶有不同的设计目的和功能，因此其设计也不同。
例如，客船需要舒适和安全，货船则需要承载大量货物和保证运输效率。
另外，船舶的性能也是非常重要的，如航行速度、稳定性、操纵性等。
设计者需要考虑到这些要素才能满足用户的需求。
其次，流体力学在船舶设计中也是非常重要的。
设计者需要考虑到水动力学因素，如阻力、推进性能等。
另外，船舶的浮力和稳定性也是需要考虑的要素。
在设计船舶时需要确保其稳定性和纵倾角，以保证其在海上航行的安全性能。
除此之外，海洋环境对船舶的设计也有很大的影响。
海洋环境因素，如水深、气候、风浪等，都会影响船舶的性能。
因此在设计船舶时需要考虑到这些因素，充分考虑海洋环境的影响。
最后，安全也是船舶设计中必须考虑的因素。
在设计船舶时需要确保其安全性能，如抗波性、抗风性、耐受性等。
此外，船舶应当装备相应的安全设备以应对不时之需。
设计者需要充分考虑这些因素，确保设计出的船舶具有良好的安全性能，以保障人民生命和财产安全。
二、船舶结构设计船舶结构设计是指对船体的各个部分进行设计，满足其航行需要和根据需要进行改进。
包括以下几个方面：1. 船体结构设计船体结构设计主要分为船头、船尾和船体三个部分。
其中，船头主要包括船头上部和船头下部，它们的几何形状和在船体中的位置都要满足航行和稳定性的要求。
船尾主要包括船尾甲板、船尾边缘和船尾柱，其中船尾柱的设计对船的稳定性影响较大。
船舶强度与设计名词解释
船舶强度与设计名词解释引起船体梁总纵弯曲的外力计算总纵弯曲：船体梁在外力的作用下沿其纵向铅垂面内所发生的弯曲总纵强度：船体梁抵抗总纵弯曲的能力波浪剪力：完全是由波浪产生的附加浮力引起的附加剪力重量曲线：船舶在某一计算状态下，描述船体重量沿船长分布的曲线不变重量：即空船重量，包括船体结构、舾装设备、机电设备等各项固定重量变动重量：即装载重量，包括货物、燃油、淡水、旅客压载等各项可变重量总体性重量：即沿船体梁全长分布的重量，包括主体结构、油漆、索具等局部性重量：沿船长某一区段分布的重量，包括货物、燃油、机电设备等浮力曲线：船舶在某一装载时，描述浮力沿船长分布状况的曲线载荷曲线：引起船体梁总纵弯曲的载荷沿船长分布状况的曲线静水剪力曲线：船体梁在静水中所受到的剪力沿船长分布状况的曲线计算状态：在总纵强度计算中为确定最大弯矩所选取的船舶典型装载状态波浪要素：包括波形、波长与波高坦谷波：波峰陡峭、波谷平坦，波浪轴线上下的剖面积不相等的波史密斯修正：考虑波浪动力压力影响对浮力曲线所做的修正总纵弯矩：船舶在同一计算状态下，静水弯矩和静波浪弯矩的代数和重量的分布原则:遵循静力等效原则。
保持重量的大小不变；保持重量的重心的纵向坐标不变；近似分布曲线的范围与该项重量的实际分布范围相同或大体相同重量曲线绘制的方法与原理？梯形法：船舶往往中部丰满，两端尖瘦，可以将平行中体部分用均匀的重量分布，两端部分用两个梯形分布，根据重量分布原则确定梯形要素围长法：假设船体结构单位长度的重量与该横剖面围长（包括甲板）成比例。
该方法适用于船舶主体结构重量的分布库尔求莫夫法：用特定的阶梯型分布曲线来表示船体重量的分布装载曲线、剪力曲线、弯矩曲线的特征:首尾端点处的剪力和弯矩为零，亦即剪力和弯矩曲线在端点处封闭零载荷点与剪力的极值相对应，零剪力点与弯矩的极值相对应剪力曲线大致是反对称的，零点在靠近船中的某处，而在离首尾约船长的1/4 处具有最大正值或负值弯矩曲线在两端的斜率为零，最大弯矩一般在船中0.4倍船长范围内载荷曲线特点：与坐标轴之间所围面积之和等于零；该面积对纵轴上任一点惯性矩为零。
船舶强度的概念
船舶强度的概念嘿，朋友们！今天咱来唠唠船舶强度这个事儿。
你想啊，船舶就好比是咱在大海上的移动房子，要是这房子不结实，那可不得出大乱子嘛！船舶强度，简单来说，就是船舶能承受多大的力。
这就跟咱人一样，有的人身体壮实，能抗住很多压力，而有的人就比较脆弱。
船舶也是如此啊！一艘船要是强度不够，在海上遇到点风浪，那可能就摇摇晃晃，甚至有散架的危险，这多吓人呀！咱可以把船舶强度想象成是一个大力士。
这个大力士得有足够的力气来应对各种情况。
比如说，船体结构得牢固吧，不能说随便碰一下就破个洞啥的。
还有啊，船上的各种设备、机器啥的，也得稳稳当当的，不能一颠簸就掉下来或者坏了。
你说要是在海上航行着，突然船的某个地方裂了，那可咋办？那不就跟咱家里房子漏了一样嘛，得赶紧修啊！可在海上哪有那么容易修呀，所以一开始就得把船舶强度给搞好。
咱再想想，船舶在海上要面对多大的压力呀！海水的压力、风浪的冲击、货物的重量等等。
这就好像一个人背着很重的东西，还得在狂风暴雨中走路，得多难呀！要是这人身体不强壮，那肯定走不了几步就趴下了。
船舶也是这样啊，强度不够，怎么能在大海上安全航行呢？你看那些大船，为啥造得那么结实？不就是为了保证强度嘛！它们就像是海上的勇士，不管遇到什么困难都能勇往直前。
而那些强度不行的船呢，就只能小心翼翼的，稍微有点风浪就吓得不行。
咱平时过日子还得注意身体呢，船舶也得注意强度呀！船东们得舍得花钱，把船造得结实点，船员们也得好好爱护船，别乱折腾。
只有这样，船舶才能在大海上安全地航行，把货物送到目的地，把乘客平安送回家。
总之，船舶强度可不是小事儿，这关系到船舶的安全，关系到大家的生命和财产。
咱可不能马虎，得重视起来呀！让我们一起为船舶的强度加油，让它们在大海上乘风破浪，勇往直前！。
海上货物运输课件——保证满足船体的强度条件
（3）如果该点落在中间点划线与下侧虚线之间， 船舶呈中垂变形，但变形程度较空船时小，船舶处 于有利的中垂变形状态；
（4）如果该点落在上侧虚线与上侧实线之间，船 舶呈中拱变形，变形程度较空船时大，但较临界状 态小，船舶处于允许的中拱变形状态；
一、船体的总纵强度概述 1、船体纵向受力分析
一、船体的总纵强度概述
2、船体所受的负荷、切力和弯矩
（1）负荷—单位长度的船体所受
的重力和浮力的差值，用负荷分
布密度函数f(x)表示。
（2）切力（Shear force）—船体
横剖面两侧的船体之间通过横剖
面上的纵向构件相互传递的垂向
1/2L
力，在数值上等于横剖面一侧的
（2）当船中处的静水弯矩的绝对值与空船时船 中的静水弯矩相等
Pi Xi 2(MSL Mb Ml ) f1(dM )
Pi Xi 2(MSL Mb Ml ) f2(dM )
MSL为空船时船中处的静水弯矩
2、强度曲线图中的等值曲线
（3）当船中处的静水弯矩的绝对值与《规范》 规定的临界值相等
一、船体的总纵强度概述
（4）波浪切力—波浪中剖面所受的切力与同 样装载状态下静水中的切力的差值。
（5）波浪弯矩—波浪中剖面所受的弯矩与同 样装载状态下静水中的弯矩的差值。
一、船体的总纵强度概述
3、船体的总纵变形
a、剪切变形—微小长度的船体在切力作用下所 发生的变形 b、弯曲变形—微小长度的船体在弯矩作用下所 发生的变形
3、强度曲线图及其使用
根据船舶平均实际吃水和计算得到的载荷对中弯矩 （绝对值、不含空船）在图上确定一点。 （5）如果该点落在下侧虚线与下侧实线之间，船 舶呈中垂变形，变形程度较空船时大，但较临界状 态小，船舶处于允许的中垂变形状态； （6）如果该点落在上侧实线以上，船舶呈中拱变 形，变形程度较临界状态大，船舶处于不允许的中 拱变形状态； （7）如果该点落在下侧实线以下，船舶呈中垂变 形，变形程度较临界状态大，船舶处于不允许的中 垂变形状态；
船舶的强度和结构.
• 2、纵骨架式单层底结构主要由内龙骨、船底纵骨、肋板
等组成。
• 3、横骨架式双层底结构
• 4、纵骨架式双层底结构
四、舷侧结构 • 组成：舷侧外板+舷侧骨架
• 1、横骨架式舷侧结构：横骨架式舷侧结构的主要优点是
制造方便，横向强度好，适用于内河船和一般货船。
（二）甲板板
• 作用：保证顶部水密、保证船体总纵强度和横向强度。一
• • •
般上层连续甲板（上甲板）均为强力甲板。 强力甲板中：船中0.4L区域内和甲板边板厚度最大。 舱口之间的甲板板厚度最小，原因是不连续而不能参与总 纵弯曲。 甲板开口处的加强：容易产生应力集中。
（三）船底结构
• 横骨架式的单层底结构主要由肋板、中内龙骨和旁内龙骨组成，主要
中拱弯曲：当波峰处在船中时，变形趋势使船体中部突起，两端下垂， 称为中拱弯曲。 中垂弯曲：当波谷处在船中时，变化趋势使船体中部下垂，两端上翘， 称为中垂弯曲。
（二）横向强度、局部强度和扭转强度
• 1、横向强度 • 概念：船体结构抵抗横向作用 • • •
力的能力。 横向强度承担主体：肋骨框架+ 横舱壁+相连的外板和甲板板等 肋骨框架=横梁+肋骨+肋板 受力来源：舷外水压力（浮 力）、货物重力、机器设备重 力等。
• （七）船首结构
• （八）船尾端结构
中点。 • 作用：支撑甲板和平台，加强货舱开口。 • 材料：大多是空心钢管，也有采用组合型 钢。 • “规范”规定油船内不得选用管形支柱或 空心矩形支柱。
2、舷墙及栏杆
• 作用：不参与总纵弯曲（，除首尾端外，舷墙结构一般不
与船体的甲板或舷顶列板紧密连接），减少甲板上浪，保 障人员安全，防止甲板货物及物品入水。高度不小于1米。
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第5章 检测题
波谷在船中时，船舶的受力情况是：
A.甲板受拉，船底受拉 B．甲板受拉，船底受压 C．甲板受压，船底受压 D．甲板受压，船底受拉
第5章 检测题
（Qt） 调整值
调整值约为10Pi%
四、保证船舶总纵强度满足要求的措施
2. 在安排货物重量沿船舶纵向分布时，还应考虑的因素： （1）货物装卸过程中 （2）中途港装卸货物后 （3）油水分布及据不同的船舶布置形式，合理地选配和使用油水
船型
装载状态 纵向变形 油水分配及使用
3．剪切变形与弯曲变形
中垂变形：Sagging 当船舶中部重力大于浮力而首尾部浮力大于重力时的船体弯曲变形。
此时甲板受压，船底受拉。 当波谷在船中时，中垂变形最大。
3．剪切变形与弯曲变形
波浪中航行的弯矩变形：
当波长=船长 中拱船船中位于波峰，中拱加大 中垂船船中位于波谷，中垂加大
19
4、扭转强度Torsion strength
中机船 空载 中机船 满载 尾机船 空载 尾机船 满载 中尾机船 空、满载
中垂 中拱 中拱 中垂 中拱
尽量配于首尾，先用 中部
尽量配于中部，先用 首尾
尽量配于中部，先用 首尾
尽量配于首尾，先用 中部
尽量配于中部，先用 首尾
第二节、保证船舶局部强度
船舶局部强度条件的概念 局部强度(local strength)： 船体结构具有抵抗在局部外力作用下产生的局部极度变形或损坏的
一、表示船体局部强度的指标
一、表示船体局部强度的指标
3、车辆甲板负荷 车辆甲板载荷指在舱盖、甲板或舱内装载车辆或使用车辆装卸 货物时，甲板、舱盖或内底板允许承受的以特定车轮数目为前 提的车辆及所载货物的总重量。
4、堆积负荷 堆积负荷是指集装箱船的甲板、舱盖或舱底上不同的20‘或40’ 集装箱底座所能承受的最大重量。
2．横剖面上的切力和弯矩
弯矩：Bending moment。 重力对剖面所取的力矩大于浮力对剖面所取的力矩，M（x）为
（+）；反之M（x）为（-）。 当首尾部重力大于浮力而中部浮力大于重力时，所出现的弯曲变形
称为中拱。此时对应的弯矩曲线为正。反之为负。 弯矩绝对值的最大值一般出现在船中处。（此时对应点的剪力为
二、确定均布载荷的经验方法 （缺乏资料时用）
2、中间甲板和舱底
Pd 9.81Hd c
kPa
式中：
Hd—二层舱或底舱的高度（m）
γc—设计装载率,无资料时可取γc＝0.72t/m3
三、船体局部强度条件的校核步骤：
1、杂货船 1)计算确定单位面积的实际负荷量Pd
Pd '
n i 1
9 .81
3、船舶总纵弯曲变形的判断
根据实船吃水判断 拱垂值：δ=|dж-dm| (m)
δ的范围 δ＜Lbp/1200 δ= Lbp/1200～Lbp/800 δ= Lbp/800～Lbp/600 δ＞Lbp/600
船舶强度状况 正常范围 极限范围 危险范围 危险值
结果 可以开航 只允许在好天气时开航 不能开航 不允许长时间存在
船舶总纵弯曲变形的判断
三、船舶总体布置对总纵弯曲变形的影响：
1．中机船
特点：重载：中拱变形较大
压载：轻微中拱或中垂
措施：货物：中区多装，中途少卸
油水：装时先中部，后首尾；用时相反
深舱：尽量不空
三、船舶总体布置对总纵弯曲变形的影响
2．尾机船 特点：
重载：大型船有中垂；普通船有轻微中拱或中垂 压载： 中拱变形较大 措施： 压载：中区为主，不单独使用首尾 油水：装时先中部，后首尾；用时相反 深舱：中部压载
三、船舶总体布置对总纵弯曲变形的影响
3．中尾机船 特点：介于以上两者之间 措施：满载同中机船，空载同尾机船
空载（压载）中拱大。
四、保证船舶总纵强度满足要求的措施
1．用经验方法控制船体的总纵变形： 方法：
按舱容比分配各货舱的货物的重量。 各货舱装货重量的计算公式：
Pi
Vchi Vch
例题
解： 底舱的许用负荷：Pd1=0.72×Hd1=0.72×8=5.76 m3/t
=7.06×Hd1=7.06×8=56.51 kPa 二层舱的许用负荷：Pd2=0.72×Hd2=0.72×3.5=2.52 m3/t
=7.06×Hd2=7.06×3.5=24.72 kPa
例题
底舱的实际负荷： P1=H11/SF11+ H12/SF12 =4/1.6+2.5/0.9=5.27 m3/t =51.7 kPa
矩。（9.81KN.m）
1、船中实际静水弯矩校核和强度曲线图
营运中的船舶： 甲板剖面模数每年扣除腐蚀量：0.4%--0.6% 5年以下取下限 10年以上取上限
2、强度曲线的使用
强度曲线图 如图5-5 纵坐标∑︱PiXi︱为总载重量 的各个组成部分对船中所取 的力矩的绝对值之和。 横坐标为平均型吃水。
一、总纵强度概述 纵向强度(Longitudinal strength of ship)
船体结构所具有的抵御因重力和浮力沿纵向分布不一致而造成 的极度变形或损坏的能力。
一、总纵强度概述
整体平衡 纵向各舱不平衡
G
G6
GR
G5
G3
B6
BR
B5
G4
BB4
B3
G1
B2
B1
7
一、总纵强度概述
1．船体受力及其分布：如图5 -1
Hci SFi
k Pa
式中：
Hci——自下而上第i层货物之货堆高度（m）
SFi——该层货物的积载因数（m3/t）
2) 计算确定拟装部位的拟装货物重量∑P’以及货物底部所跨过的
骨材间距数目n
3）确认满足船体局部强度条件：
Pd' Pd
P' n P
式中，pd和P分别为该部位的均布载荷和集中载荷
堆积负荷
二、确定均布载荷的经验方法 （缺乏资料时用）
1、上甲板
Pd
9.81HC
C
9.81H C
kPa
式中：
Hc——甲板设计堆货高度，重结构船取1.5m，轻结
构船取1.2m；
γ率c—，—（船t/m舶3设）计时选用的货物装载率，即舱内货物重量与舱容的比
μ——该船的设计舱容系数，（m3/t）。
零）。首尾端弯矩为零。
3．剪切变形与弯曲变形：
剪切变形： 船体受到切力作用使其构件产生垂向位移的变形。
a、剪切变形—微小长度的船体在切力作用下所发生的变形 b、弯曲变形—微小长度的船体在弯矩作用下所发生的变形
3．剪切变形与弯曲变形：
a、剪切变形—微小长度的船体在切力作用下所发 生的变形 b、弯曲变形—微小长度的船体在弯矩作用下所发 生的变形
船体强度的分类： 总强度：纵向强度、扭转强度、横向强度 局部强度 对于营运船舶：主要考虑纵向强度和局部强度。 1. 船舶横向强度一般都满足要求，无需校核。 2. 扭转强度是针对大开口舱口船舶，如集装箱船（问：集装箱 船设置双层船壳的目的） 3. 如此总强度主要考虑纵向强度，故称总纵强度
第一节 保证船舶的总纵强度
3．剪切变形与弯曲变形
弯曲变形：船体受到弯矩作用使其纵向构件产生的弯曲变形。 弯曲应力：船体构件单位横剖面面积上所受到的弯矩。
3．剪切变形与弯曲变形
拱垂变形：船体发生的总纵弯曲变形。 中拱变形：Hogging 当船舶首尾部重力大于浮力而中部浮力大于重力时的船体弯曲变形。
此时甲板受拉，船底受压。 当波峰在船中时，中拱变形最大。
二、船体总纵强度校核
1、船中实际静水弯矩校核和强度曲线图 （1）依据
我国《钢质海船入级与建造规范》（1989年以前版本）要求船 中处的甲板剖面模数不小于根据静水弯矩和波浪附加弯矩计算 的临界值。
Wd—船中处的甲板剖面模数，特定船舶为一个确定值。（船体 横剖面水平中和轴的面积惯性矩除以剖面内计算点到该中和轴 的距离所得的值）
重点与难点
重点 船舶总纵强度的表示和校核方法； 船舶局部强度的表示和校核方法； 保证船舶总纵强度和局部强度的措施。
难点 船舶总纵强度的表示和校核方法； 船舶局部强度的表示和校核方法。
第五章、保证船舶强度
船体强度：Strength of ship。 船体结构在规定外力作用下具有抵抗发生极度变形和损坏的 能力。
四、保证满足船舶局部强度条件的措施
1）考虑船龄 2）加横跨骨材的衬垫 3）舱盖上不装重货 4）注意局部强度的校核
例题：
某轮No.2货舱二层舱拟装钢板（SF=0.45 m3/t）,堆高2 m，底舱 先装一层钢管（SF=1.6 m3/t ）,堆高4 m，再装一层箱货 （SF=0.9 m3/t ）,堆高2.5 m。已知二层舱高3.5 m，底舱舱高8 m。试校核该舱的局部强度。
1、船体受力及其分布
2．横剖面上的切力和弯矩
切力和弯矩分布曲线：如图5 -2
2．横剖面上的切力和弯矩
剪力：Shear force 在数值上，纵向各横剖面上的剪力等于该剖面首向或尾 向一侧所受重力和浮力的差值。 当剖面船尾一侧的船体所受的重力大于浮力时，剖面上 的切力为正；反之为负。 经验表明，剪力绝对值的最大值一般出现在距船舶首尾 1/4船长处。船舶首尾端和船中附近，剪力为零。
三、船体局部强度条件的校核步骤：
2、集装箱船
1)根据船舶资料查取具体装载位置集装箱底座上的堆积负荷Ps
2)根据积载计划计算确定堆装在该底座上的各层集装箱重量之
和Pc
n
PC Pi (t)
i 1
式中： Pi——自下而上第i层集装箱的总重量（t）