《船体结构与强度设计》课程大纲
一、课程概述:
本课程主要包括：船体结构力学、船体强度与船体结构设计等三方面的内容，通过本课程的学习希望同学能够掌握船舶结构力学的基本理论与相应分析方法，理解船体总纵强度计算的基本理论和计算方法，能够初步掌握依据规范进行船体结构设计计算的方法。
1）出勤与课堂表现10%
2）平时作业10%
3）PPT规范演讲15%
4）期末考试65%
说明：关于PPT规范演讲，4人一组，花15-20分钟的时间以PPT的形式介绍对规范的了解情况、使用情况等内容。规范选择范围包括：CCS规范、ABS规范、LR规范、DNV规范、GL规范、NK规范、JDP规范、JBP规范、国际公约（SOLAS、载重线公约、PSPC规范）等。
第3周确定分组名单，第12周汇总上报报告题目。
四、扩展材料
1.船舶结构力学
2.船舶结构力学
3.船体强度与结构设计
4.Patran2010与Nastran2010有限元分析从入门到精通
船体强度与结构设计复习材料 绪论 1.船体强度：是研究船体结构安全性的科学。 2.结构设计的基本任务：选择合适的结构材料和结构型式，决定全部构建的尺寸和连接方式，在保证具有充足的强度和安全性等要求下，使结构具有最佳的技术经济性能。 3.全船设计过程：分为初步设计、详细设计、生产设计三个阶段。 4.结构设计应考虑的方面：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。 5.极限状态：是指在一个或几个载荷的作用下，一个结构或一个构件已失去了它应起的各种作用中任何一种作用的状态。 引起船体梁总纵弯曲的外力计算 船体梁：在船体总纵强度计算中，通常将船体理想化为一变断面的空心薄壁梁。 总纵弯曲：船体梁在外力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。 引起船体梁总纵弯曲的主要外力：重力与浮力。 船体梁所受到的剪力和弯矩的计算步骤： ①计算重量分布曲线平p(x)； ②计算静水浮力曲线bs(x)； ③计算静水载荷曲线qs(x)=p(x)-bs(x)； ④计算静水剪力及弯矩：对③积分、二重积分； ⑤计算静波浪剪力及弯矩： ⑥计算总纵剪力及弯矩：④+⑤。 重量的分类： ①按变动情况来分：不变重量（空船重量）、变动重量（装载重量）； ②按分布情况来分：总体性重量（沿船体梁全场分布）、局部性重量（沿船长某一区段分布）。静力等效原则： ①保持重量的大小不变；②保持重心的纵向坐标不变； ③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。 浮力曲线：船舶在某一装载情况下，描述浮力沿船长分布状况的曲线。 载荷曲线：在某一计算状态下，描述引起船体梁总纵弯曲的载荷沿船长分布状况的曲线。载荷、剪力和弯矩之间的关系： ①零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； ②载荷在船中前后大致相等，故剪力曲线大致是反对成的，零点靠近船中，在首尾端约船长的1/4处具有最大正、负值； ③两端的剪力为零，弯矩曲线在两端的斜率为零（与坐标轴相切）。 计算状态：指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，一般包括满载、压载、空载等和按装载方案可能出现的最为不利以及其它正常营运时可能出现的更为不利的装载状态。 挠度及货物分布对静水弯矩的影响： ①挠度：船体挠度对静水弯矩的影响是有利的；
第一章概述 1. 本船结构强度计算书根据中国船级社2009年<<钢质内河船舶建造规范>>制订 2. 结构形式：纵骨架式结构，双底双舷，单甲板。A级内河自航集装箱船 3. 计算尺度： 设计水线长：m 型宽： 型深：m 结构吃水m 实际吃水：m 方形系数： 4. 主尺度比（符合规范之规定）： L/D==<25， B/D==<4
第二章 结构计算 外板： 平板龙骨（） 船中部平板龙骨厚度应按船中部底板厚度增加1mm 。平板龙骨的宽度应不小于，且应不小于。 B ≥(m) = 实取全船平板龙骨厚δ=11mm,平板龙骨宽度2m 。 船中部底板（及） 船中内大舱口船货舱区域的船底板厚t 应不小于按下列式子计算所得： )(γβα++=S L a t mm =××+×式中:α、β、γ——系数。 由A 级航区和纵骨架式,a=; 0.066 4.50.8αβγ-＝；＝；＝ 船底板尚应不小于（）： r d s t +=8.4 mm =××= 式中： d ——吃水，m ；d= s ——肋骨或纵骨间距，m ；s= r ——半波高，m,r=（级航区选取） 船底板尚应不小于（）： )(γβα++=S L a t mm =×（×+×+）= 式中:α、β、γ——系数。 由A 级航区和纵骨架式,a=; 0.05.9αβγ＝；＝3；＝1.0 实取船底板厚10mm δ=
舭列板（） 舭列板厚度应按船中部船底板厚度增加。 即δ=+=(mm) 实取舭列板厚度10mm δ=。 注：本船采用的是圆舭，则舭列板宽度应至少超过舭部圆弧以外100mm ，并应超过实肋板面板表面以上150mm 。 舷侧外板（及） 船中部舷侧外板厚度应不小于船底板厚度的倍。 即δ≥×= (mm) 舷侧外板的厚度应与船底板厚度相同。 实取厚度为10mm 舷侧顶列板（及） 船中部舷侧顶列板的厚度应不小于强力甲板边板厚度的倍或舷侧外板厚度增加1mm ，取其大者。 货舱区域舷侧顶列板在强力甲板以下的宽度应不小于，其厚度不小强力甲板边板厚度的倍或舷侧外板厚度增加1mm ，取其大者。 舷顶列板宽度 b=×= 100.858.5mm δ=?= 10111mm δ=+= 实取舷侧顶列板厚11mm δ=，宽度900 mm 。 内舷板（） 内舷板的厚度应与舷侧外板厚度相同，应直接延伸至船底板，实取t=10mm 。 内底板（及） 载货部位内底板厚度t 应不小于按下式计算所得之值：t=×= 式中： s ——肋骨或纵骨间距，m ；s= h ——计算水柱高度，m ，自内底板上缘量至干舷甲板边线（或舱棚顶板与围壁板交线）的距离。 实取内底板厚度t=10mm 。 甲板（及） 船船长大于或等于50m 的船舶，其中部货舱区域内的甲板边板的厚度t 应不小于按下式计算所得之值： t=s mm=× = t 6.3s hmm=6.30.60.5=2.67mm =?? t==×= 式中：L ——船长，m ；
第四章应力集中模块 一、应力集中及应力集中系数 在船体结构中，构件的间断往往是不可避免的。间断构件在其剖面形状与尺寸突变处的应力，在局部范围内会产生急剧增大的现象，这种现象称为应力集中。 由于船体在波浪上的总纵弯曲具有交弯的特性，应力集中又具有三向应力特性，严重的应力集中更易于引起局部裂纹和促进裂纹的逐渐扩展。第二次世界大战中和大战后，由于结构开口引起应力集中从而产生裂缝导致船体折断的事故占整个船体结构海损事故总数中的极大部分。因此，在第二次世界大战后，关于船体结构的应力集中问题，曾引起了造船界的普遍重视，开展了大量的研究工作。现在，对这个问题已经有了比较清楚地了解。 由于应力集中是导致结构损坏的一个重要原因，结构设计工作者在设计中必须始终注意这个问题。再进一步对船体结构中比较突出的几个应力集中问题及该区域的结构设计作一些介绍。 通常，用应力集中系数来表示应力集中的程度。应力集中区的最大应力m ax σ或m ax τ分别与所选基准应务0σ或0τ之比值，即 0max 0max ττσσ==k k 或 （1）
称为应力集中系数。基准应力不同，应力集中系数也不同。所以，给定应力集中系数时，应指明基准应力的取法。 间断构件的应力变化规律以及应力集中系数的大小很大程度上决定于这些构件的形状。目前，已经能够确定各种形状的间断构件的应力集中系数。 二、开口的应力集中及降低角隅处应力集中的措施 在大型船舶上，强力甲板上的货舱口、机舱口等大开口，都严重地破坏了船体结构的连续性。当船舶总纵弯曲时，在甲板开口角隅外的应力梯度急剧升高，引起严重的应力集中，造成船体结构的薄弱环节。关于舱口角隅处应力集中的确定，导致去除方角而采用圆弧形角隅，并在角隅处采用加复板或厚板进行加强，同时要采用IV 级或V 级的材料。 1.开口的应力集中 关于孔边的应力集中，可用具有小椭圆开孔的无限宽板受位抻的情况来说明（见下图）。应用弹性理论可求得A 、B 两点的应力分别为： ?????-=+=σσσσB A p a )21( （2） 式中σ为无限远处的拉伸应力； a b /2=ρ为椭圆孔在A 点的曲率半径；
1、结构的安全性是指结构能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种载荷和（或）载 荷效应，并且在偶然事件发生时及发生后，仍能保持必须的整体稳定性。此外，结构在正常使用时，还必须适合营运的要求，并在正常的维护保养条件下，具有足够的耐久性。 2、船体强度计算包括： （1）确定作用在船体或各个结构上的载荷的大小及性质，即外力问题；外载荷 （2）确定结构剖面中的应力与变形，即结构的响应分析（亦称载荷效应分析）；或者求使结构失去它应起的各种作用中的任何一种作用时的载荷，即结构的极限状态分析（亦或求载荷效应的极限值），即内力问题。响应 （3）确定合适的强度标准，并检验强度条件。衡准（结构的安全性衡准都普遍采用确定性的许用应力法） 3、通常将船体强度分为总强度和局部强度来研究。 4、结构的安全性是属于概率性的。 5、把船体当做一根漂浮的空心薄壁梁（成为船体梁），从整体上研究其变形规律和抵抗破坏 的能力，通常成为总强度。总强度就是研究船体梁纵弯曲问题。从局部上研究局部构件变形规律和抵抗破坏的能力，通常称为局部强度。 6、作用在船体结构上的载荷，按其对结构的影响可分为：总体性载荷、局部性载荷。 按载荷随时间变化的性质可分为：不变载荷、静变载荷、动变载荷和冲击载荷。 7、总体性载荷是指引起整个船体的变形或破坏的载荷和载荷效应。 局部性载荷是指引起局部结构、构件变形或破坏的载荷。 冲击载荷，是指在非常短的时间内突然作用的载荷，例如砰击。 8、结构设计的基本任务是：选择合适的结构材料和结构型式，决定全部构件的尺寸和连接 方式，在保证具有足够的强度和安全性等要求下，使结构具有最佳的技术经济性能。 9、船体结构设计，一般随全船设计过程分为三个阶段，即初步设计、详细设计和生产设计。 10、结构设计应考虑：安全性、营运适合性、船舶的整体配合性、耐久性、工艺性、经济性。 11、大多数结构的优化设计都以最小重量（或最小体积）作为设计的目标。但是，减小结构 尺寸、降低结构重量，往往会增加建造工作量，从而增加制造成本同时还会引起维护保养费用的增加。因此，应该研究怎样才能达到降低结构重量和降低初始成本这两个目标的最佳配合。 1、船体重量按分部情况来分可以分为：总体性重量、局部性重量。 按变动情况分可以分为：不变质量和变动质量。 2、对于船体总纵强度的计算状态，选取满载：出港、到港；压载：出港、到港；以及装载 手册中所规定的各种工况作为计算状态。 3、计算波浪弯矩的船体标准计算方法是以二维坦谷波作为标准波形的，计算波长等于船长。 4、计算波浪弯矩时，确定船舶在波浪上平衡位置的方法一般有逐步近似法和直接法两种， 直接法又称为麦卡尔法。 5、史密斯修正：计及波浪水质点运动所产生的惯性力的影响，即考虑波浪动水压力影响对 浮力曲线所做作的修正，称为波浪浮力修正，或称史密斯修正。 6、船体梁：在船体总纵强度计算中，通常将船体理想化为一变断面的空心薄壁梁，简称船 体梁。 7、船体梁在外力作用下沿其纵向铅垂面内所发生的弯曲，称为总纵弯曲。船体抵抗总纵弯 曲的能力，成为总纵强度（简称纵强度）。 8、波浪附加剪力、波浪附加弯矩完全是由波浪产生的附加浮力（相对于静水状态的浮力增 量）引起的，简称波浪剪力和波浪弯矩。
《船舶强度与结构设计》课程教学大纲 （适用于船舶制造技术专业） 一、课程任务 本课程是船舶制造专业的一门主干课，本课程包括“船体强度”和“结构设计”两部分 内容，主要讲述船舶总纵强度的计算与校核，船体型材剖面的设计，船体结构的规范设计等 内容。 本课程的任务：学生通过本课程的学习，了解船体结构计算的方法，掌握强度计算和校 核的基本方法和用规范设计船体结构。 本课程的基本要求： 1. 基本掌握船体结构中常见的分析与计算方法； 2. 掌握船体总纵强度的计算和校核方法； 3. 能根据规范对货船中横剖面结构进行设计 二课题和课时分配表 （一）理论教学 三、课程内容 课题一绪论 1. 本课程程的任务、内容、要求； 2.强度计算的常用方法； 3.结构设计的基本原理和 常用方法； 重点：强度校核常用的许用应力法；结构设计的规范设计 课题二船体总纵弯曲剪力和弯矩计算
1. 船体梁受力与变形； 2. 重量曲线； 3. 静水浮力曲线的计算方法过程； 4. 静水载荷曲线；剪力曲线；弯矩曲线的计算方法和过程，。 4. 静置于波浪上的剪力和弯矩计算：坦谷波要素，船舶平衡位置的确定，附加剪力和弯矩计算 重点：重量曲线；静水浮力曲线的计算；静水剪力和弯矩的计算 课题三船体总纵强度校核 1. 船体总纵弯曲应力的第一近似计算等值梁的概念，构件计入等值梁的条件，等值梁剖 面要素计算弯曲就力计算。 2. 总纵弯曲应力的逐次近似计算：折减计算的概念和方法，等值梁折减计算，折减后的弯曲正应力。 3. 总合应力与强度校核：强力构件应力合成计算的方法，许用应力的确定方法，强度校核方法。 5. 极限弯矩计算：过载能力的概念，极限弯矩的定义和计算方法。 重点：船体总纵弯曲应力的第一近似计算；总纵弯曲应力的逐次近似计算；总合应力与强度校核。 课题四船体型材剖面设计 1. 型材种类和特点； 2. 型材剖面要素计算； 3. 型材剖面要素的力学特性； 4. 型材剖面的优化设计：优化设计的数学表示方法，求解法，设计步骤和方法。重点：型材剖面要素 计算；型材剖面要素的力学特性； 课题五船体结构规范设计 1. 船体结构规范通则：我国规范对主尺度和结构名称的规定，我国规范适用范围。 2. 规范对总纵强度的要求：规定中横剖面模数的要求值，计算公式和要求。 3. 外板和甲板设计：规范规定的设计标准，计算和选取方法。 4. 双层底设计：双层底的结构特点，受力情况，设计标准和计算方法。 5. 舷侧骨架的结构和受力特点，设计标准和计算方法。 6. 甲板骨架的结构和受力特点，设计标准和计算方法。重点：规范对总纵强度的要求；外板和甲板 设计；双层底设计；底部骨架设计；舷侧骨架设计；甲板骨架设计 四、教学建议及说明 1. 本课程的系统性，理论性强需有较宽广、坚实的数学基础，除与其它专业相同的数学基础要求外， 还特别要求要级数，线性代数方面有较好的基础。 2. 有必要介绍有关船舶结构力学和材料力学的有关内容，因此，在教学过程中，应注意温故知新，注 意知识的系统和连贯，并应注意，理论与实践的联系。课程设计为规范设计典型货船中横剖面 结构，时间为2 周。 3.
目录 13000DWT近海散货船全船说明书 (2) 1船型、航区及用途 (2) 2 载货量及积载因素 (2) 3 船级 (2) 4 主要尺度及性能 (2) 4.1 主要尺度及船型系数 (2) 4.2航速与续航力 (2) 4.3 船员定额 (2) 5 舱容 (3) 6总布置 (3) 7船体结构 (3) 8 船舶主要要素的确定 (3) 8.1 概述 (3) 8.2 确定要素的步骤 (4) 8.3 初估排水量 (4) 8.4主尺度的确定 (4) 8.5 载重量的计算 (5) 3.4 性能校核 (6) 9 总布置设计 (8) 9.1 概述 (8) 9.2 总体规划 (9) 9.3 主船体舱室划分 (9) 9.4 上层建筑 (10) 9.5 双层底 (10) 9.6 舱室及交通路线的布置（参见总布置图） (11) 9.7 纵倾调整.................................................................................................... 错误！未定义书签。
13000DWT近海散货船全船说明书 1船型、航区及用途 本船为钢质、单甲板、艉机型、柴油机驱动的海上散货船；近海航区；主要用于运输煤。本船航行于青岛港至上海港之间。 2 载货量及积载因素 本船设计载货量为13000t,积载因素不小于1.25 3 船级 本船按“CCS”有关规范入级、设计和建造，入级符号为：★CSA★CSM，Bulk Carrier,R1,BC-C。 4 主要尺度及性能 4.1 主要尺度及船型系数 垂线间长139.00m 型宽19.80m 型深10.7m 方形系数0.833 梁拱0.35m 站距7.0m 4.2航速与续航力 在设计吃水时，主机额定功率为2648千瓦，满载试航速度为12kn，续航力为5000 n mile，自持力为30天。 4.3 船员定额
绪论 一．填空 1. 作用在船体结构上的载荷，按其对结构的影响可分为：总体性载荷和局部性载荷。 2. 作用在船休结构上的载荷，按载荷随时间变化的性质，可分为；不变载荷、静变载荷、动变载荷和冲击载荷。 二．概念题： 1. 静变载荷等等 三．简答题： 1．船体强度研究的内容有哪些？2．作用在船体结构上的载荷如何进行分类？试说明。3．为什么要对作用在船体结构上的载荷进行分类？ 4．结构设计的基本任务和内容是什么？ 第一章： 一、填空题 1. 船体重量按分布情况来分可以分为：总体性重量、局部性重量。 2. 对于计算船体总纵强度的计算状态，我国《钢质海船入级和建造规范》中规定，选取满载：出港、到港；压载：出港、到港；以及装载手册中所规定的各种工况作为计算状态。 3. 计算波浪弯矩的传统标准计算方法是以二维坦谷波作为标准波形的，计算波长等于船长。 4. 计算波浪弯矩时，确定船舶在波浪上平衡位置的方法一般有逐步近似法和直接法两种，直接法又称为麦卡尔法。 5. 计及波浪水质点运动所产生的惯性力的影响，即考虑波浪动水压力影响对浮力曲线所作的修正，称为波浪浮力修正，或称史密斯修正。 二、概念题： 1. 船体梁 2. 总纵弯曲 3. 总纵弯曲强度 4. 重量曲线 5. 浮力曲线 6. 荷载曲线 7. 静水浮力曲线8. 静水剪力、弯矩曲线9. 波浪附加浮力10. 波浪剪力11. 波浪弯矩 12. 静波浪剪力13. 静波浪弯矩14. 静置法15. 静力等效原则16. 史密斯修正 二、简答题： 1. 在船体总纵弯曲计算中，计算总纵剪力及弯矩的步骤和基本公式是什么? 2. 在船体总纵弯曲计算中重量的分类及分布原则是什么？ 3. 试推导在两个及三个站距内如何分布局部重量。 4. 空船重量曲线有哪几种计算绘制方法？试推导梯形重量分布的计算公式。 5. 教材中，静水剪力、静水弯矩的计算采用的是什么方法？静波浪剪力、静波浪弯矩的计算采用的是什么方法？两种方法可以通用吗（计算方法唯一吗）？ 6. 波浪浮力曲线需要史密斯修正吗？为什么？ 第二章： 一、填空题 1. 纵向连续并能有效传递总纵弯曲应力的构件称为纵向强力构件。 2. 构成船体梁上冀板的最上层连续甲板通常称为强力甲板。 3. 在确定板的临界应力时，通常不考虑材料不服从虎克定律对稳定性的影响。 4. 在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中，需要对失稳的船体板进行剖面面积折减，折减时首先需要将纵向强力构件分为刚性构件和柔性构件两类。 5. 外板同时承受总纵弯曲、板架弯曲、纵骨弯曲及板的弯曲的纵向强力构件称为第四类构件。 6. 船体总纵弯曲时的挠度，可分为弯曲挠度和剪切挠度两部分来计算。 7. 为了按极限弯矩检验船体强度，须将所得的极限弯矩Mj与在波谷上和波峰上的相应计算弯矩M进行比较，即应满足Mj/M≥n，n称为强度储备系数。
《船体结构与强度设计》复习题 一、判断题 1、长期以来，总强度一直是船体结构强度校核的主要方面。（√） 2、强度标准设计又称为计算设计方法，是目前应用比较广泛的方法。（√） 3、船舶除具有一定的强度外，还必须具有一定的刚度。（√） 4、对那些抗扭刚度较低的船体来说，扭转强度的研究就显得十分必要。（√） 5、在单跨梁的弯曲理论中，我们规定弯矩在梁的左断面逆时针为正，在梁的右断面顺时针为正，反之为负。（√） 6、在材料力学中，多数是根据剪力方程与弯矩方程或根据载荷、剪力与弯矩三者之间的微积分关系来画剪力图与弯矩图，在结构力学中也是一样。（×） 7、通过在方程中引入初始点的弯曲要素值来求解梁挠度曲线方程的方法叫做“初参数法”。（√） 8、如果梁上受到几个载荷共同作用时，就可以用“叠加原理”来进行计算。（√） 9、求解静不定梁往往是利用弯曲要素表，并通过变形协调条件来进行，而不能利用“初参数法”。（×） 10、在船体结构中，除了少数的桁架结构外，大多数的结构都是以弯曲变形为主的静不定杆系，例如连续梁、刚架及板架等属于这类杆系。（√） 11、变形连续条件就是变形协调条件。（√） 12、交叉梁系中不受任何外载荷作用的杆系称为无载杆。（√） 13、从原则上讲，力法可以解一切静不定结构。（√） 14、在船体结构计算中，常将甲板纵骨与船底纵骨视作连续梁，而甲板横梁与船底肋板作为它们的弹性支座。（×） 15、所谓“位移法”就是以杆系节点处的位移为基本未知数的方法。（√） 16、位移法中关于弯曲要素正负号的规定与力法中的规定一样。（×） 17、节点平衡方程又叫位移法方法，且此方程为正则方程。（√） 18、在弯矩分配法基本结构下，连接于节点的各杆杆端的固端弯矩一般来说相互平衡，即作用于节点上的固端弯矩之和等于零。（×） 19、和位移法相比，弯矩分配法可以使问题简单化，因为绕过了求节点转角这一步而直接求出杆端弯矩。（×） 20、正则方程就是力的互等定理的反应。（√） 21、所谓“位移法”就是以杆系节点处的位移为基本未知数的方法。（√） 22、最小变形能定理，又称最小功原理，是莫尔定理的特殊情况。（×） 23、广义位移应理解为杆件在变形中广义力作用点处沿力作用方向的位移，广义力与广义位移永远成线性关系。（×） 24、运用能量法能够解决结构的位移问题，也能解决静不定问题。（√） 25、若杆件横断面对于两个主对称轴的惯性矩不同，则杆在失稳时总是在刚度最大的平面中弯曲。（×） 26、在造船界，通常把杆件在弹性范围外失稳的力叫做临界力，以区别弹性范围内失稳的欧拉力。（√） 27、对于高强度钢与普通钢，虽然具有相同的弹性模量，但具有不同的屈服极限，因此用这两种材料做成的杆件，尽管其断面形式相同、跨度相同、固定情况相同，他们的欧拉力是不同的。（×） 28、对于任意多跨连续梁，只要其每个跨度是等距、等断面的，并且两端是自由支持的，这时不论跨度有多少，其欧拉力都等于每跨单独时的欧拉力。（√）
船舶防火结构课程设计 详细说明书 班级 姓名 学号 张家港校区船建学院 2011年11月
船舶防火结构设计 课程设计任务： 1．绘制耐火分隔图。 根据基本结构图，特别是上层建筑结构图，舱室布置图等，依据SOLAS公约和规范，结合已决定采用的保护方式绘制耐火分隔图。该图应采用合适的图例标明分隔各类处所的舱壁和甲板，包括防火门应达到的等级。 2．根据耐火分隔图及相邻处所的使用要求，确定舱壁(衬板)、甲板(天花板)和防火门等具体选用的结构型式和型号等。 3．绘制隔热绝缘图、敷料图和舱室布置图。 4．绘制防火控制图。 说明： 本组选取船型为5500DWT近海化学品&油船，本说明书针对尾楼甲板（poop deck）的防火结构设计进行详细说明。 本船消防须满足国际海上人命安全公约(SOLAS)1974 incl.，1978草案，1981，1983修正案要求，也须满足所登记注册国政府的要求。 船上生活处所和服务处所采用IC法防火。 本船在尾楼和甲板室面向货油舱和距前壁板5米后的外壁板采用“A-60”级绝缘。 机舱顶上层建筑区域内上甲板和其它机器处所顶采用A－60级绝缘，满足注册要求的无严重火灾危险处只用钢板。 驾驶室，海图室和报务室下的舱室天花板采用A－60级绝缘。 机舱棚周围生活区围壁采用A－60级绝缘。除机舱棚外其它机器处所采用A－0级绝缘，机舱棚露天部分可用钢围壁。 分隔梯道，通道与机舱棚的围壁和其它有严重火灾危险的处所采用A－60级绝缘。 绝缘材料要满足船级社要求。
目录 1.船舶主尺度及各层甲板舱室布置情况 1.1 “A” deck 1.2 poop deck 1.3 main deck 2.相邻舱室和甲板耐火分隔设计 2.1各处所定义 2.2油船防火结构设计 3.隔热、隔音设计 3.1甲板敷料设计 3.2天花板敷料设计 4.脱险通道设计 参考文献： 1．《船舶造型及舱室设计》主编蒋志勇等哈尔滨工程大学出版社 2. 《Solas公约2004中文版》 3.《钢制海船入级建造规范》
船舶结构强度第二次课程大作业 院系班级：*********** 姓名：*********** 学号：*********** 指导老师：*********** 日期：*********
图示为某船舶横剖面结构示意图。请计算当船舶船舯为波谷，且弯矩值为9.0×107N·m，考虑折减系数计算总纵弯曲应力。
解：计算过程如下面所示： 1.计算载荷 计算弯矩M=9.0*107 N·m 2.船体材料 计算剖面的所有构件均采用低碳钢，屈服极限σY= 235Mpa。 3.许用应力 （1）总纵弯曲应力[σ]= 0.5σY （2）总纵弯曲与板架局部弯曲合成应力的许用应力： 在板架跨中[σ 1+ σ 2 ]=0.65σ Y 在横舱壁处 [σ1+σ2]=σY 4、总纵弯曲正应力第一次计算 (1) 根据图示肋骨剖面计算简图，对其中构件进行编号。然后将与图中编号对应的各强力构件尺寸填入下表中。船体剖面要素及第一近似总纵弯曲应力的计算在下表中完成。 构 件编号构件 名称 构件 尺寸 构建 剖面 积Ai 距参考 轴距离 Z i （m） 静力矩 A i ·Z i 惯性矩 A i ·Z i 2 构件 自身 惯性 矩 距中 和轴 距离 （m） 总纵弯 曲应力 (N/mm2) 1 甲板 纵桁 1//2 18.4 4.26 78.384 333.91 584 0.073 2 2.646 347.392 89807 2 上甲 板 5x28 00 140 4.4 616 2710.4 不计 2.786 358.809 56609 3 上甲 板纵 骨 （80 x22x 5） x11 64.2 4 4.4 282.65 6 1243.6 864 0.028 853 2.786 358.809 56609 4 上甲 板纵 桁 8x28 0/12 x120 36.8 4.26 156.76 8 667.83 168 0.146 3 2.645 98449 215.773 76062
复习题 第一章（重点复习局部载荷分配、静水剪力弯矩的计算绘制） 1、局部载荷是如何分配的？ （2理论站法、3理论站法以及首尾理论站外的局部重力分布计算） P P P =+21 a P L P P ?=?+)(2 121 由此可得： ?? ? ?? ?? ?-=?+=)5.0()5.0(21L a P P L a P P 分布在两个理论站距内的重力 2、浮力曲线是如何绘制的？ 浮力曲线通常按邦戎曲线求得，下图表示某计算状态下水线为W-L 时，通常 根据邦戎曲线来绘制浮力曲线。为此，首先应进行静水平衡浮态计算，以确定船舶在静水中的艏、艉吃水。
帮戎曲线确定浮力曲线 3、M、N曲线有何特点？ (1) M曲线：由于船体两端是完全自由的，因此艏、艉端点处的弯矩应为零，亦即弯矩曲线在端点处是封闭的。此外，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。 (2) N曲线：由于船体两端是完全自由的，因此艏、艉端点处的剪力应为零，亦即剪力曲线在端点处是封闭的。在大多数情况下，载荷在船舯前和舯后大致上是差不多的，所以剪力曲线大致是反对称的，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。 5、计算波的参数是如何确定的？ 计算波为坦谷波，计算波长等于船长，波峰在船舯和波谷在船舯。 采用的军标GJB64.1A中波高h按下列公式确定： 当λ≥120m时， 当60m≤λ≤120m时，当λ≤60m时， 20 λ = h（m） 2 30 + = λ h（m） 1 20 + = λ h（m） 6、船由静水到波浪中，其状态是如何调整的？ 船舶由静水进入波浪，其浮态会发生变化。若以静水线作为坦谷波的轴线，当船舯位于波谷时，由于坦谷波在波轴线以上的剖面积比在轴线以下的剖面积小，同时船体中部又较两端丰满，所以船在此位臵时的浮力要比在静水中小， 因而不能处于平衡，船舶将下沉ξ值；而当船舯在波峰时，一般船舶要上浮一些。 另外，由于船体艏、艉线型不对称，船舶还将发生纵倾变化。 7、麦卡尔假设的含义。 麦卡尔方法是利用邦戎曲线来调整船舶在波浪上的平衡位臵。因此，在计算 时，要求船舶在水线附近为直壁式，同时船舶无横倾发生。根据实践经验，麦 卡尔法适用于大型运输船舶。 第二章 （重点复习计算剖面的惯性矩、最小剖面模数是如何的计算、折减系数、极限弯矩的计算）1、危险剖面的确定。 危险剖面： 可能出现最大弯曲应力的剖面，由总纵弯曲力矩曲线可知，最大弯矩一般在 船中0.4倍船长范围的，所以计算剖面一般应是此范围内的最弱剖面—既有最大
《船体结构与制图》课程标准 一.前言 （一）课程的性质和作用： 《船体结构与船体图识绘》是船舶工程技术专业的一门核心专业课程，是学生学习船舶工程技术的专业基础课，也是学生职业岗位能力的基本能力训练课程。其功能在于让学生通过一系列船体结构的模型、实船、船体图样的识读及船舶图样的绘制，认识船体结构的形式、构件种类、构件名称，掌握船体制图的有关标准、规则和船体图样的绘制方法，从而具备船体加工与装配、造船生产设计、生产组织与管理等职业岗位所需要的基本能力，为学生顶岗就业夯实基础；同时培养学生认真细致、精益求精的工作作风，并为后续专业课程的学习作好前期准备。 后续课程是“船体放样”、“船体建造工艺”、“船舶质量检验与管理”等。 （二）课程基本理念： 本课程的功能是通过对船体结构和船体制图的基础知识，使学生掌握识读和绘制船体图样的基本技能，和把图纸转化为模型的过程，提高学生船体结构分析能力和识图、制图能力,为学生的后续课程打下坚实的基础，同时也为今后在船舶企业从事船舶生产设计、船体检验、计划调度、编制建造工艺等岗位打下基础，使学生具备胜任船体检验员、计调员、船体工艺员等工作岗位的基本知识和能力。 （三）课程设计思路： 本课程的总体设计思路是以船舶工程技术专业（船体方向）在船体结构的认知及识图、绘图相关工作任务和职业能力分析为依据确定课程目标、设计课程内容，以工作任务为线索构建任务引领型课程。 课程结构以识读和绘制船体图样的任务为线索，以“必需、够用，兼顾发展”为原则，包括船体结构、船体图识读和绘制、船体结构节点的模型制作及型线图、分段结构图等图样的手工及计算机绘制，将船体结构的认识和船体图识读与绘制融为一体，让学生用纸板制作船体结构用型材、板材和结构节点模型，加强对对船体结构的认识，理解船体结构的视图表达，让学生通过识读、绘图等活动，增强各种图样识读和绘制的实践技能，掌握型线图、分段结构图等的手工和计算机绘制方法，形成相应的职业能力。课程内容的选取，围绕完成相应的工作任务，按照培养目标和学生的实际状况，重点突出识读、绘图能力的培养。以工作任务为中心，密切结合专业能力要求，采取课堂教学与现场教学交替的形式，实现教学做一体。积极开发学习资源，为学生提供多种学习媒体与学习机会，教学效果重点评价学生识读、绘制船体图样、船体结构节点的模型制作及型线图的绘制方面的职业能力。 本课程建议课时数为80学时。 二.课程目标 （一）课程总体目标： 通过本课程的学习，使学生在读图、绘图的训练过程中，逐步掌握船体结构的分析能力与识读
武汉船舶职业技术学院 课程标准 课程编号：030045 课程名称：船体强度与结构设计课程性质：专业课程 适用专业：船舶工程技术 课程负责人：刘建全 制订时间：2014.12 专业负责人审核： 教学系部审核： 教务处审核： 审批时间：
课程名称：船体强度与结构设计课程标准 适用专业：船舶工程技术专业 1．课程的性质 船体强度与结构设计是船舶工程技术专业的一门专业课程，也是学生基本职业岗位专业能力的拓展课程。其功能与教学目的是使学生对船体强度计算及船体结构设计有深的认识与理解，使学生具备参与船舶设计的专业技能，它要以高等数学、机械工程基础、船体识图与制图、船舶性能计算、船舶总体设计等课程的学习为基础。 2．课程的设计思路 1、本课程是以“船舶工程技术专业工作任务与职业能力分析表”中的“船舶质量管理及生产组织、现场管理”工作项目设置的。 其总体设计思路是，根据对船舶工程技术专业所对应的岗位群进行任务和职业能力分析，以船舶设计工作过程所需要的岗位职业能力为依据,以船舶结构设计实际工作过程为导向，以船体强度计算与结构设计的专业知识学习领域工作任务为课程主线进行课程设计。 教学内容以应用为目标、以能力为中心来设计。根据学生的认知规律与技能特点，打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为以工作任务为中心组织课程内容，采用典型案例来展现教学内容，通过学习领域、知识点、技能点典型案例分析与讲解等工作项目来组织教学，让学生在完成具体项目过程中学会完成相应工作任务，并构建相关理论知识，发展职业能力。课程内容设计则突出对学生职业能力的训练，理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行，同时又充分考虑了高等职业教育对理论知识学习的需要，坚持以能力为中心、以学生为主体的原则来设计课堂教学，将能力培养贯穿于课程教学之中。 课程建设坚持以专业知识学习领域工作任务为主线，坚持实践为重、理论够用的原则；课程教学中首先坚持理论来自于实践的原则，教学实例来自工程实践，实例项目设计以实际的船体强度计算与结构设计任务为载体来进行，以增强知识点的实践性，激发学生的学习兴趣。教学过程中充分开发学习资源，给学生提供丰富的实践机会。 工作任务确定如下：
《船舶生产设计》课程设计实践课程指导书 一、教学目的和要求 《船舶生产设计》课程设计是船舶与海洋工程专业本科教学中一门重要的专业实践课。它实用性强，涉及面宽，其教学目的就是通过工程实例（给定设计任务书）的练习，使学生对船舶设计的全过程有一个切身的体会和认识，有助于加深理解和运用所学的专业知识，提高实际操作能力，培养和训练耐心细致的工作作风。 本次课程设计要求学生根据给定船舶相关图纸和船厂条件，进行船舶分段划分，编写建造方针和施工要领。通过教师指导，对学生进行分组，每组按要求独立完成。培养学生综合运用已经学过的船体结构、船体制图、船舶与海洋结构物制造技术等课程的知识，在教师指导之下能解决生产准备文件如何编写的问题，能根据假设情况确定船体施工要领，提高学生分析问题和解决实际问题的能力。 重点内容：（1）分段划分；（2）建造方针；（3）船台吊装要领；(4)分段结构图。 难点：根据假设船厂条件进行目标船建造法的确定，绘制分段划分图和船台吊装网络图；根据中横剖面图和基本结构图确定船体施工要领；零件编码。 二、课程设计内容 （一）课程设计内容 根据设计任务书的具体要求，完成给定船舶生产技术准备的部分内容： 1）根据给定条件进行船舶建造法论证； 2）分段划分的确定和分段划分图的绘制； 3）船台吊装顺序图的绘制； 4）典型货舱分段的施工要领； 5）分段结构图的绘制； 6）零件编码； 7）课程设计说明书（包含对设计的评价）。 （二）基本要求 总要求：分组协作、独立手工完成 1）对设计任务书进行分析，确立设计思想； 2）方案论证时要充分考虑，详细说明自己的观点； 3）设计中图纸应符合船体制图要求，图纸表达清晰、完整、正确； 4）设计过程中引用的资料应注明出处； 5）对所作设计应客观评价，说明其优点和不足以及改善措施。
交通大学航海学院 船舶强度与结构设计 课程设计说明书 课题：船舶强度与结构设计专业：10船舶与海洋工程 班级：四班 学号：10960201 学生：王雪 指导教师：敬东 日期：2013.6.25
目录 一、船体结构设计任务书 二、船体结构尺寸确定 1、外板 2、甲板 3、双层底 4、舷侧骨架 5、甲板骨架 6、支柱 三、第二货舱中剖面结构图 四、参考文献
船体结构设计任务书 1、按CCS颁布的《钢质海船入级与建造规》（2009年）设 计下述船舶的船中剖面结构（船型：双甲板尾机型干货船） 船长L 99.0米 船宽B 16.4 米 型深D 9.3 米 吃水d 6.5 米 排水量7500 吨 L/B 6.036585>5 B/D 1.76<2.5 方形系数Cb 0.70＞0.6（满足规要求） 2、与设计有关的条件
该船主要装运杂货。上甲板舱口两侧及货舱船底采用纵 骨架式结构，其余采用横骨架式。 甲板间高H 3米 纵股间距s 自9#~131#肋位，700毫米；其余600 毫米 双层底高h 第一货舱2.2米；其余1.3米 舱口宽度b 8米 舱口长度l 16米 最大静水弯矩（压载出港）14276t.m 舱容系数η 1.51立方米/T(即装载率r=0.66T/立方 米) 上甲板货物计算载荷p 1.3T/立方米 3、 课程设计报告要求 （1） 编制船体结构设计计算书 （2） 绘制设计横剖面的结构图 用1:50比例绘制。 船体结构尺寸确定 一、外板厚度计算校核 1.船底板 (1)按规2.3.1.3要求，船底为纵骨架式时其船中部0.4L 区域的船底板厚度应不小于下式计算所得之值： b F L s t )230(043.01+= mm ；
船体强度与结构设计 复习
绪论 1.总纵强度：在船体总纵强度计算中，通常将船体理想化为一变断面的空心薄壁梁，简 称船体梁。船体梁在外力作用下沿其纵向铅垂面内所发生的弯曲，称为总纵弯曲。船体梁抵抗总纵弯曲的能力，称为总纵强度。 2.船体总纵强度计算的传统方法：将船舶静置在波浪上，求船体梁横剖面上的剪力和弯 曲力矩以及相应的应力，并将它与许用应力相比较以判断船体强度。 3.评价结构设计的质量标准：安全性，营运合适性，船舶的整体配合性，耐久性，工艺 性，经济性。 4.按照静置法所确定的载荷来校核船体的总纵强度，是否反映船体的真实强度，为什 么？答：按照静置法所确定的载荷来校核船体总强度，不反映船体的真实强度，因为海浪是随机的，载荷是动态的，而且当L较大时载荷被夸大，但具有相互比较的意义。 第一章引起船体梁总纵弯曲的外力计算 5.总纵弯曲：船体梁在外力作用下沿其纵向铅垂面内所发生的弯曲。（中拱：船体梁中 部向上拱起，首、尾两端向下垂。中垂：船中部下垂，首、尾两端向上翘起。） 6.重量曲线：船舶在某一计算状态下，描述全船重量沿船长分布状况的曲线。绘制重量 曲线的方法：静力等效原则。 7.浮力曲线：船舶在某一装载情况下，描述浮力沿船长分布状况的曲线 8.载荷曲线：在某一计算状态下，描述引起船体梁总纵弯曲的载荷沿船长分布状况的曲 线。 9.静水剪力：船体梁在静水中所受到的剪力沿船长分布状况的曲线。 10.弯矩曲线：船体梁在静水中所受到的弯矩沿船长分布状况的曲线。 （重量的分类：按变动情况来分：①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。②变动重量，即装载重量，包括货物、燃油、淡水、粮食、旅客、压载等各项可变重量。按分布情况来分：①总体性重量，即沿船体梁全长分布的重量，通常包括：主体结构、油漆、锁具等各项重量。②局部性重量，即沿船长某一区段分布的重量。） 11.局部重量的分配原则（P12）：重量的分布原则：静力等效原则。①保持重量的大小 不变，这就是说要使近似分布曲线所围成的面积等于该项实际重量。②保持重量重心的纵向坐标不变，即要使近似分布曲线所围的面积的形心纵坐标与该项重量的重心坐标相等。③近似分布曲线的范围（分配到理论站的范围）与该项重量的实际分布范围相同或大体相同。 12.如何获得实际船舶重量分布曲线：答：通常将船舶重量按20个理论站距分布（民船 尾－首，军船首－尾编排），用每段理论站距间的重量作出阶梯形曲线，并以此来代替重量曲线。作梯形重量曲线时，应使每一项重量的重心在船长方向坐标不变，其重量分布范围与实际占据的范围应大致对应，而每一项理论站距内的重量则当做是均匀的。最终，重量曲线下所包含的面积应等于船体重量，该面积的形心纵向坐标应与船体重心的纵向坐标相同。 13.静水力浮力曲线的绘制：浮力曲线的垂向坐标表示作用在船体梁上单位长度的浮力 值，其与纵向坐标轴所围的面积等于作用在船体上的浮力，该面积的形心的纵向坐标即为浮心的纵向位置。浮力曲线通常根据邦戎曲线来求得。 14.用于总纵强度计算的剪力曲线和弯矩曲线的特点：①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②零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③剪力曲线大致是反对称的，零点在靠近船中的某处，在离首尾约船长的1/4处具有最大正值或负值④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。 15.波浪剪力：完全由波浪产生的附加浮力引起的附加剪力。
船舶动力装置课程设计 一、设计目的 1、进一步掌握舰船动力装置的基本概念和基本理论； 2、掌握船机浆设计工况选择的理论和方法； 3、掌握工况船舶采用双速比齿轮箱速比优先选计算方法； 4、掌握主机选型的基本步骤方法； 5、初步掌握船机浆工况配合特性的综合分析方法。 二、基本要求 1、独立思考，独立完成本设计； 2、方法合适，步骤清晰，计算正确； 3、书写端正，图线清晰。 三、已知条件 1、船型及主要尺寸 (1) 船型：单机单桨拖网渔船
1、船体有效功率，并绘制曲线 2、确定推进系数 3、主机选型论证 4、单速比齿轮箱速比优选，桨工况特性分析 5、双速比齿轮箱速比 6、综合评判分析 五、参考书目
1、《渔船设计》 2、《船舶推进》 3、《船舶概论》 4、《船舶设计实用手册》（设计分册） 六、设计计算过程与分析 1、计算船体有效功率 (1)经验公式：EHP=(E0+△E)△√L ① 式中：EHP------船体有效马力,△------排水量（T），L------船长（M）。在式①中船长为时，△E的修正量极微，可忽略不计。所以式①可简化为EHP=E0△√L。根据查《渔船设计》 5、可知E0计算如下：船速v=×÷=S，L=,Cp=;V/(L/10)3=÷/(41÷10)3=;v/√gl=√×41)=;通过查《渔船设计》可得E0=。 (2)结果：EHP=E0×△×√L = 2、不确定推进系数 （1）公式P×C=P E /P S =ηc×ηs×ηp×ηr 式中P E ：有效马力；P S ：主机发出功率；ηc：传动功率；ηs：船射效率；ηp： 散水效率；ηr：相对旋转效率。 （2）参数估算 伴流分数：w=－= 推力减额分数：由《渔船设计》得t=－= ηs=（1－t）/（1－w）=（1－）/（1－）= 取ηc=；ηp=；ηr= （3）结果P×C=ηc×ηs×ηp×ηr=×××= 3、主机选型论证 （1）根据EHP和P×C选主机 主机所需最小功率Psmin=P E /(P×C)==马力= 参数10%功率储备：Ps=Psmin×(1+10%)= 查柴油机型号及主要参数表选择NT-855-M型柴油机参数：额定转速：1000r/min 额定功率：267KW 燃油消耗率：179g/ （2）设计工况点初选 a、取浆径为，叶数Z=4，盘面比为和 b、确定浆转速范围 225r/min左右 4、单速比齿轮速比优选，桨工况点配合特性分析（1）设计思想：按自航工况下设计 （2）设计参数及计算： a、螺旋桨收到的马力DHP： DHP=EHP/(ηs×ηp×ηr)=××=马力 b、√P=√（DHP/ρ）=√（）= c、桨径D:D= d、自航航速v s = 拖航航速v s `=