船体局部强度计算.ppt
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1、船体强度与结构设计船体强度与结构设计第三章第三章 船体结构局部强度计算船体结构局部强度计算局部强度:指局部结构抵抗局部载荷而不破坏的能力。局部强度:指局部结构抵抗局部载荷而不破坏的能力。局部载荷:仓室货物、甲板上浪、设备重量及设备运转载荷,舷外水压力等。局部载荷:仓室货物、甲板上浪、设备重量及设备运转载荷,舷外水压力等。局部结构:甲板板架、船底板架、肋骨框架、仓壁结构、板格、纵骨、横梁局部结构:甲板板架、船底板架、肋骨框架、仓壁结构、板格、纵骨、横梁等。等。本章介绍船舶局部强度计算的有关内容本章介绍船舶局部强度计算的有关内容:(1)(1)建立模型建立模型;(2);(2)载荷计算载荷计算;(3)
2、;(3)简化计算方法简化计算方法;(4);(4)有限单元法问题。有限单元法问题。3.1 3.1 局部强度计算的力学模型局部强度计算的力学模型力学模型:力学模型:反映结构的实际反映结构的实际受力特点受力特点和和变形特征变形特征而又便于计算的简化的结构而又便于计算的简化的结构系统,称为力学模型或计算模型。系统,称为力学模型或计算模型。3.1.13.1.1建立力学模型的原则建立力学模型的原则 (1 1)计算方法)计算方法 手工计算:则模型应该简化较大;手工计算:则模型应该简化较大;计算机求解:则可取复杂的计算模型计算机求解:则可取复杂的计算模型(2 2)结构的重要性)结构的重要性 破坏后果严重的船舶
3、,直接或间接损失大的船舶,则应考虑较复破坏后果严重的船舶,直接或间接损失大的船舶,则应考虑较复杂的计算模型;杂的计算模型;(3 3)设计阶段)设计阶段 方案设计阶段:技术资料不全,则模型可取简单;在详细设计阶段,应方案设计阶段:技术资料不全,则模型可取简单;在详细设计阶段,应该取复杂的计算模型,尽量反映结构的实际。该取复杂的计算模型,尽量反映结构的实际。3.1.23.1.2力学模型尺寸的确定力学模型尺寸的确定1 1、板架模型尺寸:纵向取横仓壁之间的距离,宽度方向取两舷、板架模型尺寸:纵向取横仓壁之间的距离,宽度方向取两舷肋骨中和轴肋骨中和轴 与横向构件中和轴的交点。与横向构件中和轴的交点。图、
4、图、横向框架确定横向框架确定2 2、肋骨框架尺寸、肋骨框架尺寸模型尺寸的起始位置:取肋板中和轴与肋骨中和轴的交点,甲板取肋骨中和模型尺寸的起始位置:取肋板中和轴与肋骨中和轴的交点,甲板取肋骨中和轴与横梁中和轴的交点。轴与横梁中和轴的交点。3.1.3 3.1.3 结构边界约束条件结构边界约束条件 1、常见支座形式的表示方法(1)自由支持支座:(2)刚性固定:(3)弹性支座:(4)弹性固定支座:(5)滑动支座:2 2、局部结构支座的确定、局部结构支座的确定(1 1)纵骨边界条件)纵骨边界条件图、船底纵骨强度计算模型图、船底纵骨强度计算模型边界条件:单跨纵骨两端刚性固定。边界条件:单跨纵骨两端刚性固
5、定。甲板纵骨稳定性计算边界约束:甲板纵骨稳定性计算边界约束:图、图、甲板纵骨变形及约束条件甲板纵骨变形及约束条件边界条件边界条件:稳定性分析时两端自由支持。稳定性分析时两端自由支持。(2)舷侧肋骨上下约束条件图、图、舷侧肋骨变形及约束条件舷侧肋骨变形及约束条件 两端简支梁,端部2施加单位力矩时,引起的端部2转角为:抗转刚度为无甲板载荷,无载荷跨简化为受载荷结构的约束。甲板横梁给肋骨提供弹性抗转约束,抗转刚度系数为抗转刚度为:(3)多跨梁:无载荷跨转化为受载跨的约束 单位长度的惯性矩,称为线刚度。线刚度图、多跨梁简化图(4)板架边界条件多跨梁:无载荷跨转化为受载跨的约束 1)仓壁处:一般为刚性固
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