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1、船舶强度与结构设计课程设计 一、 课程设计内容及资料1. 课程设计任务书综合应用船舶与海洋结构物强度的有关知识，完成船舶船体中剖面的结构设计，并按相关规范要求进行总纵强度的校核。2. 课程设计主要内容（一）、根据相关规范要求完成船舶舯剖面结构设计（二）、船体总纵强度的校核1、船舶在静水中平衡位置的确定2、船舶在波浪中平衡位置的确定3、船舶重量分布曲线的确定4、船舶浮力分布曲线的确定5、船舶载荷分布曲线的确定6、船舶剪力和弯矩分布曲线的确定7、剖面特性计算8、许用应力的确定9、总纵弯曲应力校核10、极限强度校核3. 船舶设计资料船舶主尺度：总长：设计水线长：垂线间长：计算船长：型宽：型深：设计吃
2、水：方型系数：二、 船舶剪力与弯矩计算1. 主要数据船舶计算长度（垂线间长） L=115.50m船宽 B=19.50m海水比重 =1.025tf/m2. 参考资料1) 全船重量分布汇总表2) 静水力曲线图3) 邦戎曲线图3. 计算状态本计算中取压载出港状态进行计算排水量 =5826.25t重心纵坐标 xg=1.344m平均吃水 dm=4.24m浮心纵坐标 xb=0.44m漂心纵坐标 xf=1.13m水线面积 Aw=1537.56m纵稳心半径 R=176.04m4. 波型和波浪参数选择波长 = L=115.50m波高 h=5.775m坦谷波垂向坐标值采用余弦级数展开式计算各理论站从坦谷波面到波轴
3、线垂向坐标值经计算列入表1：r=h/2=2.8875m =115.5m表1： yB值中垂站号1098765432101011121314151617181920x/0.50.550.60.650.70.750.80.850.90.951yB-2.8875-2.703 -2.179 -1.400 -0.482 0.454 1.303 1.994 2.493 2.789 2.8875中拱站号0123456789102019181716151413121110注：表中yB值由波轴线向下为正，向上为负值。5. 压载出港状态的弯矩和剪力的计算1) 船舶纵倾调整a) 船舶在静水中平衡位置的确定第一次近似：
4、首吃水：=4.531m尾吃水：=3.938m排水体积：V= =5826.25/1.025=5684.15m第二次近似：首吃水：df2=df1+V-V1Aw+xg-xb1R(L2-xf) = 4.681m尾吃水：da2=da1+V-V1Aw-xg-xb1R(L2+xf) = 3.872mV-V1V=0.132% 0.5% xg-xb2L=0.02% 0.1%具体计算过程见表2： 表2：船舶在静水中平衡位置的计算 理论站号力臂系数第一次近似第二次近似首吃水df=4.531尾吃水da=3.938首吃水df=4.681尾吃水da=3.872横剖面浸水面积i m力矩函数Mi=(2)*(3)m横剖面浸水面
5、积i m力矩函数Mi=(2)*(5)m1)2)3)坐标插值4)5)坐标插值6)0-100000001-93.4708118.9708-31.23723.3294118.8294-29.96462-814.4397245.4397-115.517614.1442245.1442-113.15363-728.0363374.5363-196.254127.618374.118-193.3264-643.0256505.0256-258.153642.7786504.7786-256.67165-554.4745-272.372554.39625-271.981256-465.9234758.923
6、4-263.693666.0139759.0139-264.05567-371.54805-214.6441571.86445-215.593358-277.17271001.1727-154.345477.7151001.715-155.439-178.60305-78.6030579.36-79.3610080.03341235.0334081.0051236.005011178.904878.904880.078880.078812277.77621463.7762155.552479.15261465.1526158.305213371.4348214.304472.90855218.
7、7256514465.09341682.0934260.373666.66451683.6645266.65815553.53085267.6542555.16735275.8367516641.96831889.9683251.809843.67021891.6702262.021217729.9821993.482209.87431.08151994.5815217.570518819.98332098.9833159.866420.81742099.8174166.539219912.42912206.9291111.861913.01512207.5151117.135920109.0
8、9922319.099290.9929.58212319.582195.821976.92945216.37235990.3629279.1562修正值4.549645.4964.7910547.9105修正和972.37985170.87635985.57185231.2457Vi=Li5615.493634m5691.677434mxbi=LMi/i1.014840981m1.354993974m(V0-Vi)/V01.21%-0.132%(xg-xbi)/L0.28%-0.02%注：表中各站的横剖面浸水面积由邦戎曲线图查得。b) 船舶在波浪上平衡位置的确定用麦卡尔法计算船舶在波峰时的平衡
9、位置。取静水平衡线（df0=4.681 m，da0=3.872 m）作为波轴线，按波峰在船中，由邦戎曲线图上量出浸水面积i，再取=-1m，即波轴线向下移动1m，量出各站横剖面浸水面积bi，根据表3计算波轴线移动参数0和b。表3：船舶在波峰上平衡位置的计算理论站号静水波面浸水面积i移轴波面浸水面积bi(3)-(2)力臂系数(2)*(5)(4)*(5)(4)*(5)mmmkmmm1)2)坐标插值3)坐标插值4)5)6)7)8)000000000011.3924116.89240.707116.207-0.685411.3924-0.6854-0.685427.1456238.14563.81412
10、34.8141-3.3315214.2912-6.663-13.326318.5713365.071311.2979357.7979-7.2734355.7139-21.8202-65.4606437.2029499.202924.9405486.9405-12.26244148.8116-49.0496-196.1984558.9196543.7083-15.211355294.59825-76.05675-380.28375680.6364773.636462.4761755.4761-18.16036483.8184-108.9618-653.7708795.5731576.7528-1
11、8.820357669.01205-131.74245-922.197158110.50991034.509991.02951015.0295-19.48048884.0792-155.8432-1246.74569115.1903595.7001-19.4902591036.71315-175.41225-1578.7102510119.87081274.8708100.37071255.3707-19.5001101198.708-195.001-1950.0111115.91996.4749-19.4441111275.109-213.8851-2352.736112111.96721497.967292.57911478.5791-19.3881121343.6064-232.6572-2791.88641396.4370578.11635-18.3207
