船体结构强度试验规范
舰船结构极限强度计算及试验研究
舰船结构极限强度计算及试验研究汤红霞;王晓宇;刘见华;吴卫国【摘要】采用非线性有限法进行舰船极限强度计算，并结合劳氏军规中关于极限强度的要求进行极限强度评估。
依据极限强度评估结果，确定模型试验的研究对象，基于非线性有限元计算和模型试验结果进行实船极限强度预报，形成一套非线性有限元法和模型试验相结合的实船极限强度预报方法，为舰船的极限强度计算和试验提供参考。
%Ultimate strength of a warship is calculated by non-linear FEM and is evaluated according to the requirements of Lloyd’s Rules and Regulations for the Classification of Naval Ships. It determines the study subject for the model test based on the evaluation, and forecasts the real ship ultimate strength based on the calculation from the nonlinear FEM and model test results. It finally forms a method to predict the real ship ultimate strength by the combination of nonlinear FEM and model test, which can provide reference for the calculation and test of the ultimate strength of warships.【期刊名称】《船舶》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】4页(P26-29)【关键词】极限强度;非线性有限元方法;模型试验【作者】汤红霞;王晓宇;刘见华;吴卫国【作者单位】中国船舶及海洋工程设计研究院上海 200011;中国船舶及海洋工程设计研究院上海 200011;中国船舶及海洋工程设计研究院上海 200011;武汉理工大学武汉 430063【正文语种】中文【中图分类】U661.43舰船的总纵极限强度（即极限承载能力）是指舰船航行中，在极端荷载条件下，抵抗纵向弯曲的能力，一般以舰船受总纵弯曲时剖面的极限弯矩作为衡量指标，它是舰船结构设计中非常重要的环节。
ABS船规中文
美国船级社规范ABS Rules船体用结构钢（ABS）1 适用范围（1）本规范适用于厚度不超过100毫米的船体用结构钢（以下简称钢板）。
（2）对于厚度超出表1规定的钢板，其技术要求由船级社另行规定。
2 分类及代号钢板按表1的规定分类。
表1 船体结构用钢材的等级3 化学成分及脱氧工艺4. 交货状态不同等级钢的交货状态按照表4和表5执行。
表4 一般强度船体结构钢交货状态::表5 高强度船体结构钢供货条件:5 机械性能（2）如果追加的同样厚度的两块钢板的冲击试验结果都合格，作为炉次中拒绝的钢板，则可以接受取自炉次的剩余材料。
或者，制造厂商可以通过对每块钢板进行冲击试验来证明同样厚度的材料的合格性。
如果取自比拒绝的钢板更薄的钢板冲击样品的试验结果合格，则可以接受同样炉次的较薄厚度的钢板。
9 表面检验和规格验证(1) 对于钢材，最大允许的厚度负公差是0.3毫米。
(2) 从距离纵向边缘至少是10毫米的任意位置测量厚度。
10 钢板标记（1）钢印本船级社标记“AB”与符合表2列出的实用的等级应该由制造厂商在各个成品钢板、型钢与棒钢清晰的打上钢印以说明材料是符合所述试验并且证明材料将提供给验船师。
仅证明化学材料分析的卷钢需要标记上“AB”，不用标记的等级名称。
（2）折边质量鉴别所有打算进行冷折边的材料根据专门认可，需要附加标志“F”,以表示此类质量。
（3）特殊钢印及标记除表2中列出的等级材料外，其他材料上应标记上缩写AB/S与任何一个适用的规格号，或者是此类其他待鉴别的标记来说明材料生产合格且根据规格，试验合格。
当规格书上未特殊要求对材料进行正火，但是材料已经订购且生产，那么此钢板也应该标记上缩写字母“Ｎ”来说明此材料已经进行过正火处理。
进行正火热处理的船厂或者是制造厂商也应该在此类材料上标记上缩写字母“Ｎ”．（4）专用冲击试验当钢材不是在表7制订的温度下进行冲击试验时，等级标记标记在试验温度－摄氏度的后面。
试验温度的前缀“Ｏ”表示低于摄氏零度。
船舶建造船体密性试验方案
船舶建造船体密性试验方案1 目的本方案规定了钢质海船船体密性试验的定义、术语及符号、试验目的、试验条件、试验方法及检验规范。
2 规范性引用文件相关船舶建造质量标准。
3 术语和定义、符号3.1充气试验a.向密闭舱柜内注入压缩空气，并达到规定的压力和持续的时间后，通过向被检验的焊缝表面喷涂检验液(如用肥皂溶液时，在0℃以下应加热)，检查焊缝渗透情况；b.对不开坡口的船体水密构件(如肋板、隔舱壁等)角焊缝根部充气，外部喷涂检验液，以检查角焊缝的渗漏情况。
3.2 压水试验向密闭舱柜内灌入淡水，达到规定的水位和持续的时间后，检查焊缝渗透和结构变形情况。
3.3 积水试验向敞开的舱室区域注水至门槛高度，检查焊缝渗透情况。
3.4 压水、充气混合试验向密闭的舱柜内灌水至人孔盖下缘，然后再注入压缩空气，检查焊缝渗透情况。
3.5 冲水试验用规定尺寸的喷嘴和一定压力的清洁水，在一定距离内对被检验焊缝一侧进行喷射，在另一侧检查焊缝的渗透情况。
3.6 抽真空试验在被检验的焊缝上喷涂检验液(如用肥皂溶液时，0℃以下应加热)，将真空盒覆盖在焊缝上，通过高速气流形成真空，检验焊缝渗透情况。
3.7 煤油试验在焊缝一面刷上石灰水，等待干燥后在焊缝的另一边再涂上煤油，间隔适当时间后，通过煤油的快速散发的性能，检验焊缝渗透情况。
4 密性试验的目的根据有关船舶建造规范或设计要求，对具有密性要求的船体结构部分进行密性试验，以检查该部分焊缝或结构的密性及强度。
5 试验条件5.1根据设计部门编制的相关工艺文件进行密性试验。
在试验过程中，未经设计部门同意，不得任意更改试验方法和内容；5.2密性试验可根据船体所在部位、结构状况以及试验方法和要求，分别在中小组立、分段、总段、船坞搭载或出坞后进行；5.3涉及密性试验的区域、船体结构及预舾装等安装、焊接、矫正作业应全部结束。
舱室内主要管路、接头、机座等已安装结束；与相邻舱室有密性要求的附件等也全部装焊结束；5.4检验部门对船体结构及预舾装件的装配、焊接应测量、检验，并对重要焊缝经无损探伤检验合格；5.5密性试验区域(舱室)应打扫干净，并去除铁锈，使受检焊缝保持清洁、无积水；5.6对妨碍密性检验的附件、墩木、脚手架等应拆除或移位；5.7舱柜试验前，船体结构密性区域可涂车间底漆，漆膜厚度应小于40μm，若指定受检焊缝不符合规定要求时应将油漆清除干净；5.8密性试验时，若外界温度低于0℃，应采取相应的防冻措施；5.9所有试验器材需要定期检修；5.10密性试验前，船体各部分与检视合格的焊缝应清除氧化屑及焊渣，敷设绝缘材料或水泥等涂料；5.11船体的水下部分以及下水后无法检查的部分或修复缺陷后的船体部分，应在船舶下水前作密性试验；其它部件的密性试验亦应在船体建造完毕后进行；5.12所有用铆钉螺栓或电焊方法与船体水密部分连接的结构、舱面属具、设备和一切管系均应在试验前安装，如果安装工作要在试验后进行，则应根据规定，在验船部门同意的范围内进行补充试验；5.13受试验部位如须铺设木铺板或其它形式覆盖物，应在密性试验合格后进行。
CCS对船舶建造检验的具体要求(转载资料仅供学习)
2) 低氢碱性焊条应按以下要求储存和使用： (1)使用前处于密封容器中或者按使用说明要求进行 焙烘。
(2)打开密封容器后应存放于不低于120℃的烘箱中 贮存。
(3)焊条进行再焙烘的次数不多于一次。
4.焊接过程
1) 控制基本要素：焊接规范（电流、电压、焊接速 度），层间温度（焊接工艺适用时），焊接设备， 焊接接头（装配、形状和清洁度）焊接件厚度和焊 接位置。
5.几种焊接方法的控制要点 1）手工电弧焊SMAW
（1）碱性薄皮焊条（低氢型）焊条的防潮很重要，其焙 烘和保温要按焊条使用说明书操作。而其它焊条放入烘 箱可能是有害的。有的还要保持一定潮湿度。总之按焊 条使用说明书操作。
（2）及时彻底清渣非常重要。 2）CO2气体保护焊GMAN
（1）CO2气体的纯度很重要，其中水气能对焊接质量有 很大危害。
3）预制件组装：
（1）检查预制件材料，如高强ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ钢等特别标识。
（2）检查预制件尺度和结构，注意非对称构件的 方向不能有误。
（3）检查预制元件有无损伤与变形。
（4）抽查构件定位精度，避免合拢时发生大的偏 差，注意定位焊质量。
（5）检查构件的对位情况，特别是强力构件如大 型桁材的对位十分重要。
（6）构件必须坐落于焊缝之上时，应要求将交叉 点焊缝余高铲平避免将构件切口。
（1）必须注意所用钢板的材料和厚度与批准图纸 一致，并确认签字。
（2）如采用高强度钢时，必须给予特别醒目的标 识，在板件上，且该标识能被焊工发现。
（3）注意机加工（如：剪边，折边）造成的机械 损伤。
2）预制件加工：
通过控制焊接顺序或预变形设计以及预制后的 校正，来控制预制件的角变形和预制件的不对称性。 一般船厂均对制件加以编号，以利控制。
船体结构质量检验报告
船体结构质量检验报告报告内容：本次船体结构质量检验是为了评估船舶结构的安全性和稳定性，以确保船舶在运行过程中的可靠性。
本次检验基于国际船级社的标准和规定进行，主要目的是检查船体结构的建造质量、结构完整性和强度。
1. 检验范围本次船体结构质量检验的范围涵盖了船舶的主要结构部件，包括船壳、甲板、舱壁、船头和船尾等。
同时，也对船舶结构的焊缝、螺栓连接和紧固件进行了详细检查。
2. 检验方法在本次检验中，我们采用了目视检查和无损检测相结合的方法，以确保对船体结构的全面检测。
目视检查主要用于观察结构件的表面缺陷、变形和腐蚀情况。
而无损检测则主要包括超声波检测、磁粉检测和液体渗透检测，用于发现结构中的隐蔽缺陷。
3. 检验结果经过全面检查和评估，我们得出了以下结论：(1) 船壳结构：船壳表面无明显缺陷和损伤，未发现明显的腐蚀情况。
船壳结构的强度满足设计要求。
(2) 甲板和舱壁结构：甲板和舱壁平整，无明显凹陷和变形。
结构的焊缝和螺栓连接牢固可靠。
(3) 船头和船尾结构：船头和船尾结构完整，未发现明显的磨损和腐蚀。
结构的强度满足设计标准。
4. 检验建议基于对船体结构的检查和评估，我们提出以下建议：(1) 定期进行船体结构检查，及时发现和修复结构缺陷，以确保船舶的长期运行安全。
(2) 在船舶维护过程中，加强对焊缝和螺栓连接的检查，确保其牢固性和可靠性。
(3) 关注船舶在运行过程中的静载荷和动载荷，通过合理设计和结构加强措施，提高船体结构的抗载能力。
5. 结论根据本次检验的结果和建议，我们认为船体结构的质量满足安全要求，并建议在船舶运营中持续关注和保养船体结构，确保船舶的安全和稳定性。
ABS船规中文
美国船级社规范ABS Rules船体用结构钢（ABS）1 适用范围（1）本规范适用于厚度不超过100毫米的船体用结构钢（以下简称钢板）。
（2）对于厚度超出表1规定的钢板，其技术要求由船级社另行规定。
2 分类及代号钢板按表1的规定分类。
表1 船体结构用钢材的等级3 化学成分及脱氧工艺4. 交货状态不同等级钢的交货状态按照表4和表5执行。
表4 一般强度船体结构钢交货状态::表5 高强度船体结构钢供货条件:5 机械性能（2）如果追加的同样厚度的两块钢板的冲击试验结果都合格，作为炉次中拒绝的钢板，则可以接受取自炉次的剩余材料。
或者，制造厂商可以通过对每块钢板进行冲击试验来证明同样厚度的材料的合格性。
如果取自比拒绝的钢板更薄的钢板冲击样品的试验结果合格，则可以接受同样炉次的较薄厚度的钢板。
9 表面检验和规格验证(1) 对于钢材，最大允许的厚度负公差是0.3毫米。
(2) 从距离纵向边缘至少是10毫米的任意位置测量厚度。
10 钢板标记（1）钢印本船级社标记“AB”与符合表2列出的实用的等级应该由制造厂商在各个成品钢板、型钢与棒钢清晰的打上钢印以说明材料是符合所述试验并且证明材料将提供给验船师。
仅证明化学材料分析的卷钢需要标记上“AB”，不用标记的等级名称。
（2）折边质量鉴别所有打算进行冷折边的材料根据专门认可，需要附加标志“F”,以表示此类质量。
（3）特殊钢印及标记除表2中列出的等级材料外，其他材料上应标记上缩写AB/S与任何一个适用的规格号，或者是此类其他待鉴别的标记来说明材料生产合格且根据规格，试验合格。
当规格书上未特殊要求对材料进行正火，但是材料已经订购且生产，那么此钢板也应该标记上缩写字母“Ｎ”来说明此材料已经进行过正火处理。
进行正火热处理的船厂或者是制造厂商也应该在此类材料上标记上缩写字母“Ｎ”．（4）专用冲击试验当钢材不是在表7制订的温度下进行冲击试验时，等级标记标记在试验温度－摄氏度的后面。
试验温度的前缀“Ｏ”表示低于摄氏零度。
五米以下小型船舶检验技术规范2020版
5 米以下小型船舶检验技术规范1范围本标准规定了对船长（不易测量的按总长计，下同）5m以下（不含5m，下同）船舶进行检验的适用环境、检验技术要求、检验规则和试验方法。
本标准适用于船长5m以下小型船舶，在海上航行的船舶仅适用于机动船。
本标准不适用以下船舶：a)军用、体育运动、玩具船和自用的非营业性船舶；b)水上飞机、运载油类和危险品的船舶；c)乘员超过6人的船舶（含操作人员和儿童）；d)船宽小于1.45m（不含1.45m）的船舶；e)防汛和应急抢险类船舶；f)在急流水域内使用的漂流船筏；g)竹排。
2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 4303 船用救生衣GB/T 18168-2017 水上游乐设施通用技术条件内河小型船舶检验技术规则（2016）中华人民共和国海事局（海政法[2016]22号）沿海小型船舶检验技术规则（2016）中华人民共和国海事局（海政法[2016]23号）游艇法定检验暂行规定（2013）中华人民共和国海事局（海政法[2013]167号）ISO 12215-5-2008 小艇-船体结构与构件尺寸第 5 部分：单体船的设计压力、设计应力和构件尺寸的测定ISO 12217-3-2015 稳性和浮性的评定与分类第 3 部分：艇体长度小于6 米的艇3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1漂流船筏drifting boat由人工或自然水流方式推进，用于水上漂流活动的船、筏。
3.2航行区域sail area允许船舶航行或使用的安全水域。
3.3非机动船non-powered ship靠人力、风力或自然水流推进的船舶。
3.4船舶所有人ship owner船舶的产权所有人。
3.5船舶经营人ship operator对船舶安全使用负有责任的船舶实际经营人。
船体结构强度试验规范
船体结构强度试验规范1 范围本规范规定了舰船船体结构强度实船试验的试验方法。
本规范适用于舰船船体结构强度实船试验。
2 试验目的测定舰船船体结构强度,发现舰船设计和建造中出现的某些缺陷；检验理论预报的精度和可信度；保证舰船船体结构的可靠性。
3 试验仪器、设备3.1 保证船试验时必须提供保证船，该船应能在试验所要求的浪级下安全航行并履行其工作职责。
3.2 测试用仪器应选用具有多通道并能长期保存记录的电子测试系统。
通常由电阻应变片（传感器）、补偿片、静态或动态电阻应变仪（放大器）和记录器数据分析仪组成。
测试系统应具有良好满足被测物件要求的幅值线性，并能适应船上工作环境（温度、湿度及其它干扰）。
测试用仪表应按国家计量法的规定经过计量检定合格并处在规定的有效周期内，其量程和精度与试验检测的要求相适应。
试验前后应对所有仪器仪表检查、校验和标定。
在试验现场待试期间应保持良好状态。
3.3 测试仪器仪表的安装粘贴应变片前，待测部位表面要进行磨平和清洁处理。
应变片的粘贴（胶粘剂、粘贴、接线和保护涂层等）要严格按照制造厂说明书的要求进行。
应变片要粘贴牢靠，方向要正确，贴好的应变片应具有防水绝缘措施。
测试仪表应按照测试项目的要求及有关操作规程安装在合适的位置上，并有安全可靠的固定措施。
防止在试验过程中因松动、振动及外界环境等因素影响测试结果的正确性。
4 试验条件4.1 试验海区静力试验应选在无风无浪的缓流静水区域。
波浪中强度试验要求试验海区应开阔，海区水域应大于30 n mile X 30 n mile，海区应有足够水深，建议按表l选择试验海区的水深。
表l 试验海区的水深要求浪级 ３ ４ ５ 要求水深m ≥３０ ≥４５ ≥８０4.2 舰船状态4.2.1 静力试验测试前舰船应处于空载状态。
4.2.2 试验前后应检查并记录舰船的艏艉吃水，估算舰船的排水量，重心高度，横稳心高等。
5 试验项目5.1 波浪用测波仪测量波浪长度，波高，波的周期等，在罗经上判断浪向并记录。
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型的随机变量进行数理统计处理，以获得最大值，平均值，均方差等统计特征值，各部 位测试值的概率密度、概率分布。
8 试验报告
船体结构强度试验报告一般包括： a. 试验概要； b. 船舶概况、试验海况和船舶运动状态，见附录Ａ； c. 试验仪器； d. 试验方法简要说明，船体及上层建筑的结构图和纵中剖面图，测点布置图； e. 试验结果及分析，结果表达见 7.2 和 7.3； f. 结论。
船体结构强度试验规范
1 范围
本规范规定了舰船船体结构强度实船试验的试验方法。 本规范适用于舰船船体结构强度实船试验。
2 试验目的
测定舰船船体结构强度,发现舰船设计和建造中出现的某些缺陷；检验理论预报的精 度和可信度；保证舰船船体结构的可靠性。
3 试验仪器、设备
3.1 保证船 试验时必须提供保证船，该船应能在试验所要求的浪级下安全航行并履行其工作职
每一试验航次需保证足够长的连续测量时间，测量时间长短应根据浪级高低、试验 舰船的航速及试验舰船的大小来确定。一般说来，水面战斗舰艇约需 20min，高速快艇约 需 10min。 6.2.5 在记录船体受力的同时要测试船的运动状态，如船的纵摇、横摇、垂向运动加速 度等。 6.2.6 全部试验结束后，检查被试舰船上的设施和装备，必要时进坞检查舰体及其附 件。 6.2.7 试验过程中，在出现可能危及舰船安全的情况时，舰长有权采取果断措施，取安 全航向和航速航行。 6.2.8 摘录试验海区附近的气象台、站、观通站记录的试验前两天直到试验结束时的有 关气象资料，如风向、风速、浪向、浪级等。 6.3 测量部位
6.2.2 在被试舰船上目测判别主浪向，并在罗经上读出其方位。 6.2.3 在航向和航速稳定后测量各种参数到足够的时间，然后按顺序进行其它航向和航 速下的试验。一般情况下，试验的相对浪向通常是从 180°(顶浪)到 0°(顺浪)以间隔 45°或 30°取 5～7 个航向进行试验。 6.2.4 测量时间
4.2.2 试验前后应检查并记录舰船的艏艉吃水，估算舰船的排水量，重心高度，横稳心
高等。
5 试验项目
5.1 波浪 用测波仪测量波浪长度，波高，波的周期等，在罗经上判断浪向并记录。
5.2 相对风向和风速 用风速仪测量风速和风向的平均值并记录。
5.3 航速 在 GPS 接收机上读取航速并记录。
5.4 静力试验 5.5 波浪中强度试验
试验前后应对所有仪器仪表检查、校验和标定。在试验现场待试期间应保持良好状 态。 3.3 测试仪器仪表的安装
粘贴应变片前，待测部位表面要进行磨平和清洁处理。应变片的粘贴（胶粘剂、粘 贴、接线和保护涂层等）要严格按照制造厂说明书的要求进行。应变片要粘贴牢靠，方 向要正确，贴好的应变片应具有防水绝缘措施。测试仪表应按照测试项目的要求及有关 操作规程安装在合适的位置上，并有安全可靠的固定措施。防止在试验过程中因松动、 振动及外界环境等因素影响测试结果的正确性。
责。 3.2 测试用仪器
应选用具有多通道并能长期保存记录的电子测试系统。通常由电阻应变片（传感 器）、补偿片、静态或动态电阻应变仪（放大器）和记录器数据分析仪组成。测试系统 应具有良好满足被测物件要求的幅值线性，并能适应船上工作环境（温度、湿度及其它 干扰）。
测试用仪表应按国家计量法的规定经过计量检定合格并处在规定的有效周期内，其量 程和精度与试验检测的要求相适应。
测量总纵弯曲应力的测点主要沿船长方向，在其主要构件上粘贴足够多的应变片。 局部强度测试点应选择在高应力或应力集中处，如根据实际需要在上层建筑端部， 大开口舱口角隅处的甲板、舱口围板、主要构件的端肘板区域或构件剖面特变部位。
7 试验结果的分析和评定
7.1 将记录在记录仪（如磁带机）上的应变电信号通过模数转换器将模拟量转换为数字 量，然后将它输入计算机按程序算出所需的各种数据结果。 7.2 静力试验需测记下列项目：总弯曲应力值，上层建筑长甲板室首楼和强力甲板的受 力，应力集中系数，横梁、肋骨、肋板板架的工作应力，舱壁板应力，框架应力以及其 它重要部位的集中应力值。 7.3 波浪中强度试验需测记下列项目：波浪弯曲应力，砰击应力，总弯曲力矩和总弯曲 应力。弯曲力矩分布和应力分布的部位，舰船运动加速度，振动应力，将测试取得离散
桨叶数目
常用持续功率,kW
桨直径,m
常用持续转速,r/min
螺距比
减速比
盘面比
主机台数
旋向
毂径比
纵斜角（o）
侧斜角（o）
舵参数
其它参数
舵型
船体钢材型号
舵数目
船舷侧板厚度 mm
舵面积,m2
甲板厚度 mm
舵高,m
中剖面惯性矩m4
舵宽,m
中剖面剪切面积m2
舵厚,m
中剖面剖面模数m3
船名
地点 水深
m
试验 日期
海况
气温 DC
表Ａ.2 试验海况及船舶状态记录表
艏吃 左舷
舯吃水 左舷
4 试验条件
4.1 试验海区
静力试验应选在无风无浪的缓流静水区域。
波浪中强度试验要求试验海区应开阔，海区水域应大于 30 n mile X 30 n mile，海
区应有足够水深，建议按表 l 选择试验海区的水深。
表 l 试验海区的水深要求
浪级
３
４
５
要求水深 m
≥３０
≥４５
≥ห้องสมุดไป่ตู้０
4.2 舰船状态
4.2.1 静力试验测试前舰船应处于空载状态。
附录A
试验数据记录表
Ａ.1 试验船舶概况表
船名………..
船级社……... 船东………...
制造厂………...
舰
船
主
尺
度
参
数
总长,m
设计水线长,m
船宽,m
设计平均吃水,m
设计艏吃水,m
设计艉吃水,m
排水量,t
方形系数
设计航速,kn
主机参数
螺旋桨参数
主机型号
桨型
主机额定功率,kW
桨数目
主机额定转速,r/min
6 试验程序和方法
6.1 静力试验 以调整压载舱的压载来使船体产生中拱或中垂。在坞内将船置于两端或中间的二个墩
木上，逐步抽出坞内积水并在相应船体压载舱内装压载的方法可造成必要的弯矩。船墩 置于船体两端，在舱中加压载，可造成船体中垂；船墩置于船体中部，在船二端加压载 可造成船体中拱。 6.2 波浪中强度试验 6.2.1 被试舰船和保证船到达试验海区后，由保证船施放测波仪测量波浪。并尽可能在 试验前后各测一次。测波仪对波浪的一次测量时间一般不少于 25min。