2022年船体强度与结构设计方案计算书.docx
精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用1500 m 3耙吸式挖泥船基 本 设 计名师归纳总结 标记 数量 修改标号 签字 日期编制 周晗 班级 2 班校对 学号 3009205278 标检审核总纵强度运算书文件编号第 1 页,共 14 页总面积共 18 页 第 1 页天津高校建工学院船舶工程系审定日期 2022.8.25 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用目录名师归纳总结 1. 运算说明 3 2. 剪力和弯矩运算 4 2.1 运算重量分布和浮力分布 45 2.2 运算静水剪力和静水弯矩 7 2.2.1 分别绘制站间载荷、剪力和弯矩图 2.3 运算总纵弯矩值和剪力值 8113 总纵弯曲应力、受压构件的稳固性校核及折减运算 3.1 临界应力失稳运算 13144 结论 第 2 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用1 运算说明本运算书是 1500 m3 耙吸式挖泥船总强度运算书,涉及到挖泥船的静水弯矩、剪力,波浪附加弯矩、附加剪力,运算总弯曲应力等等,以校核是否满意设计要求；这里我们只运算满载到港的情形；详细计算内容如下：1.1 运算内容（1）静水弯矩、剪力（2）波浪附加弯矩、附加剪力（3）剪力、弯矩合成（4）运算总弯曲应力、受压构件的稳固性校核及折减运算（5）折减后的高次总弯曲应力运算（6）运算结果分析及结论（7）运算工况：满载出港（8）运算状态：中拱和中垂1.2 主要技术参数船长： 78M ；满载排水量：5020 吨；平均吃水：5.4M；站距：L3.9M,波高： 4M；重心在舯前：xg0 . 813 M；艏吃水 :Tf5 . 77M；尾吃水 :T a5 . 23M；5.1M ,肋距： 0.6M ,强框架间距：主尺度：船长：78M ,船宽： 14.5M ,型深： 6.3M ,设计吃水1.8M ；海水密度： 10.055KN/m3 船体材料：运算剖面的全部构件均采纳低碳钢,屈服极限2 Y=235.2N/mm许用应力：1. 总纵弯曲许用应力： =0.5 Y2. 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： 1+ 2=0.65 Y 在横舱壁处： 1+ 2= Y1.3 静水弯矩运算资料1>站间重量 <吨）表 <1-1）名师归纳总结 01 12 23 34 45 56 67 78 89 910 57605 62.716 81.581 183.623 177.206 202.028 274.463 472.659 454.598 456.448 1415 1516 1617 1718 1819 1920 1011 1112 1213 1314 418.771 408.105 405.117 401.806 435.472 166.794 147.993 83.401 74.619 54.859 2>静水平稳状态各站横剖面浸水面积<2 m表<1-2）7 8 9 10 0 1 2 3 4 5 6 1023 41 56 66 72 75 77 77 77 77 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 第 3 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 77 77 78 78 79 78 个人资料整理仅限学习使用68 51 25 5 2 剪力和弯矩运算2.1 运算重量分布和浮力分布 依据表 <1-1 ）绘制站间重量分布曲线：站间重量90 80 70 60 50 40 站间重量30 20 10 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 图 2-1 站间重量分布梯形图依据表 <1-2 ）运算静水浮力：表<2-1 ） 静水浮力运算静水浮力运算名师归纳总结 站号0 浸水面积 m 10 成对和10 理论站间浮力KN 647.039 站间第 4 页,共 14 页1 23 33 0-1 2 41 64 1254.864 1-2 3 56 97 1901.903 2-3 4 66 122 2392.084 3-4 5 72 138 2705.801 4-5 6 75 147 2882.266 5-6 7 77 152 2980.302 6-7 8 77 154 3019.517 7-8 9 77 154 3019.517 8-9 10 77 154 3019.517 9-10 11 77 154 3019.517 10-11 12 77 154 3019.517 11-12 13 78 155 3039.124 12-13 14 78 156 3058.731 13-14 15 79 157 3078.338 14-15 16 78 157 3078.338 15-16 17 68 146 2862.659 16-17 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 18 51 119 个人资料整理仅限学习使用2333.263 17-18 19 25 76 1490.151 18-19 20 5 30 588.218 19-20 理论站间浮力 3500 3000 2500 2000 1500 理论站间浮力1000 500 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 图 2-2 浮力分布曲线图2.2 运算静水剪力和静水弯矩 依据表格 <1-1 ）和表格 <2-1 ）绘制静水剪力和静水弯矩的运算表格如下：表 <2-2 ）静水运算站理论理论理论站理论站第第对第剪力<6>*L对第弯矩理号站间站间间浮力间载荷<5）<6）5> 列值/2 <10）值论重量 <重量<KN）<KN）列自列积不封列的站吨）<KN）<3）-上至分闭的不封号<4）下和修正闭值值的修正<1<2）<3）<4）<5）<6）<7）<8）<9）<10）<11）<12）名师归纳总结 0-57.60565.1647.039-0 0 -0 -1 1 5 05 25 81.9342 81.9381.937.28974.64159.7128.131.612 42 42 85 43 72 53 92 1-62.71615.21254.86-2 6 44 4 639.620721.5885.414.57706.91726.256.31470.3 04 54 23 97 75 57 05 27 2-81.58800.31901.90-3 1 10 325 1101.591823.3430.21.861801.6688.384.46304.4 364 15 12 96 28 74 58 29 3-183.61801.2392.08-第 5 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 4 23 341 45 590.7422413.7667.个人资料整理仅限学习使用29.152384.14951 512.6144384-177.21738.2705.8087 89 16 94 73 -1 .4 5 -5 06 391 05 967.4093381.1346236.443344.26251640.7256106 64 3 .4 93 85 .6 63 .8 5-202.01981.2882.26-6 28 895 575 900.3714281.2112543.734237.41194768.9404257 07 67 .3 91 93 .4 15 .5 6-274.42692.2980.30-7 63 482 2 287.8194569.2997651.024518.58454897.0575578 97 49 .5 9 46 .2 68 .1 7-472.64636.3019.511617.26-8 59 785 65 829 2952.3749858.312893.731211025.720969 22 .2 88 9 .5 22 .3 8-454.54459.3019.511440.08-9 98 606 65 988 1512.4196265.601446.81827 1153.80673113 .6 87 52 37 .6 9-456.44477.3019.511458.23-19.00-10 48 755 65 838 53.894352872.89362 848801281.835990 10418.74108.3019.511088.6249 .6 85 1114.7 53 .2 11034.-71 144 65 701 732 4254780.1892 829681409.815581 11 408.14003.3019.51983.9932022.8 84 2106.1 68 .4 111-05 510 65 55 726 3949487.47204 770131537.75476 2 12 405.13974.3039.12935.0742953.3 82 3048.9 83 -112-17 198 375 02 8 3452194.76568 673171665.656513 13 401.83941.3058.73882.9853836.8 81 3938.4 98 .5 113-06 717 1 86 786 27731102.0843 540751794.522814 14 435.44271.3078.331193.645030.2 58 5139.8 14 .7 114-72 980 825 207 428 18864 109.3775 367841922.348625 15 166.71636.3078.33-3588.-48 3704.7 29 .5 115-94 249 825 1442.08339 10245116.6976 199782050.179276 16 147.91451.2862.65911 2177.2 38 2301.1 44 .7 116-93 811 85 1410.84491 4479.123.9419 8734.2178.6556.7 17 83.40818.12333.26717 662.337 27 793.678 59 19 117-3197 -1 64 275 1515.09924 1639.131.2097 -2306.890.28 18 894 49 17 75 6 74.61732.01490.15-42.76118-342.8-9 12 1 758.13895.741072.138.5095 2092.2434.527 9 19 54.85538.1588.21761 62 84 07 0 04 9 -219-9 67 5 50.0507145.71314.145.72563.2563.0.0030 20 1 97 39 97 05 05 89 由表 <2-2 ）可知：名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 满载重量： W=49246.2KN 重心坐标xg.0813 M 个人资料整理仅限学习使用艏吃水 : Tf5 . 77M；尾吃水 : T a5 . 23M 最大剪力值 N max=5139.775 KN 精确度：剪力：弯矩：满意精度要求；最大弯矩值： Mmax=-83599.2KN.m 2.2.1 分别绘制站间载荷、剪力和弯矩图如下站间载荷分布 2000 1500 1000 500 0 0-11-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-1212-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-20站间载荷分布-500 -1000 -1500 -2000 图 2-3 站间载荷分布图名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用静水载荷剪力 6000 4000 2000 0 静水载荷剪力 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 -2000 -4000 -6000 图 2-4 静水载荷剪力图静水弯矩图 10000 0 -10000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 -20000 -30000 -40000 静水弯矩图-50000 -60000 -70000 -80000 -90000 图 2-5 静水弯矩图2.3 运算总纵弯矩值和剪力值：名师归纳总结 依据表格 <1-2 ）和 <2-2 ）进行总纵弯矩值和剪力值的运算：波浪表<2-3 ）合成剪力及弯矩运算合成波浪载荷 <2-3 ）理波静横对对静 波不封修 正不封修正静 水静 水合 成论面水剖<4<5）浪 剪闭调后 的弯矩闭修后的剪力弯矩剪力弯矩站下下面）列的力整剪力正值第 8 页,共 14 页号横横积列积分- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 剖剖浸的个人资料整理仅限学习使用面面水积浸浸面分水水积面面增积积值<m<3> ）-2 > <1<2<3<4<5<6）<7）<8）<9）<10<11<12<13<14<15<16）-）0 2310 -0 -.2 1313.13.2 258.504.504.-1 23 .2 2 816 691 -691 42-2 .4 41 1945.72.2 898.10.3887.27601247151374.631.6962.1544.4 8 012 036 708 .5 .14 .36 443 192 353 .98 59-.41883.201.163920.61618770824945214706.1470232566842 .462 62 .56 072 .95 .77 .28 .49 975 .27 .93 .76 2 3 7256 -.116118403.231730.9228615423741116818016304408817987 .1.21 45 .77 108 .86 5.6 .42 4.1 .28 .29 .14 8.4 7 4 7766 -.011145667.285041.2280925504988205123841443519434951 .0.39 05 .7 144 .48 4.1 .56 5.5 .73 8.4 .22 3.9 1 名师归纳总结 5 7772 -6 .075 5.161973.316651.5311437236235310033442561645956619 09 .49 93 .37 18 .86 7.4 .7 1.7 .85 0.8 .71 2.5 704.-7 .177 86 1611297317061.83109495974824211423740427347 82534 .72 .14 .88 216 .06 5 .84 2.2 .93 5.5 7.7 14-62-8 .077 .91411600278272.12710612087295247451857557229 11006 4 .92 .78 .66 252 .54 4.4 .98 4.5 .46 7.1 32 -5620-9 .377 .61061849208582.4200270699977607128937209489613287 3 .35 .05 .23 288 .8 6.8 .12 9.7 .9 6.3 .71 16 5125-10 .477 .560.2022117992.7108677061122658314468067253214652 8 14 .54 .18 324 .45 2.4 4.3 8.2 .52 3.6 .97 12 5026-19.0-11 .177 .87.7 2083150.103.47.97965124767180362 835928.915074 6 .38 976 036 398 6.2 1.4 4.8 9.2 362 84 45.11145125-883.-996.-2111-.1.805 20463066 113.6462 782213716450.92 8155.567 1460第 9 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 1 9 .03 34 8.2 个人资料整理仅限学习使用68 8.5 9.7 8.4 12 5877 1889.-1756-1880-2106-3986-13 .378 .66 1911.81 123.453 730814965811.204 7547.657 13354 6 .38 643 0 5.7 4.3 6 90 11823292463304855126710-14 .478 .5.83 1702.93 133.876 651116214889.568 6565.444 11453 7 .95 947 0.8 2.8 8 1.5 49 1292543268739386626770.-15 .679 33 .73 1454.649 144.899 556017463814.843 5228.742 90427 .39 25 7.3 0 7.4 1.7 9.1 -124243725925139773284-16 .778 5.34 1200.965 154.519 458918702718.775 3486.295 62042 72 .32 554 3.2 7.1 6.1 2.5 8.6 104205322183704592391-.813.75 971.859 164.717 371319951717.976 1792.693 35107 .823 858 4.1 4.2 9.9 7.7 7.6 7 17 8568 -73.-1436-1611-2301-3912-.61725 793.231 175.392 303221209127.419 6556.811 15683 .623 161 8.5 1.4 .08 .19 3.3 3 18 7051 -36.-706.-891.-793.-1685-19 .6 25 1902 683.2531 185.7179 2615224437026097 890.328 4592.6 96 465 0.6 8.5 .1 26 .36 383.059.6255.42.7298.-342.-.3134 644.0604 195.3744 24652369961.6095 8527 1354 618.8 .39 768 7.2 5.7 535 683 8 20 5.5 -0 -17 0.10.652.206.206.0.00249424940.000.000.000.0017 51 37 072 072 02 2.8 2.8 428 389 02 817 依据上表分布绘制合成剪力图和合成弯矩图如下：名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用合成剪力 10000 8000 6000 4000 2000 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 合成剪力-2000 -4000 -6000 -8000 -10000 图 2-6 合成剪力图合成弯矩 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 -20000 -40000 -60000 -80000 合成弯矩-100000 -120000 -140000 -160000 图 2-7 合成弯矩图由表格 <2-3 ）可以得到最大弯矩值和最大剪力值：最大剪力值： N max=7732.295 KN 最大弯矩值： Mmax=-150784 KN.m 3 总纵弯曲应力、受压构件的稳固性校核及折减运算名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 运算剖面选在弯矩最大的船中个人资料整理仅限学习使用66.5 号肋位,参加总纵弯曲的构件如图3-1 所示：图 3-1 66.5 号肋位剖面图各个构件的名称、尺寸、面积及其形心到到参考轴的距离如表3-1 所示；参考轴选在船底基线；表 3-1 参加总弯曲构件名师归纳总结 构件构件名称构件尺寸 <mm）构件剖距参考静力矩惯性矩构件自矩中和总纵弯面 积 <<cm 2*mcm2*m 2身惯性轴距离曲应力 2 N/mmcm2轴距离）> 矩m> 编号<m）cm 2*m 2> ）> 1 平板龙骨181290232.2 2.0 0 0 0.0063 -3.26 84.59 箱 型 内12500440 0.33 14.52 4.79 0.92 -2.93 76.03 2 14200龙骨3 箱 型 底L100601015.0 0.06 0.93 0.06 0.013 -3.2 83.04 纵骨4 箱 型 上1030022.8 2.6 59.28 154.12 0.017 -0.66 17.12 纵梁121305 箱 型 上60020102 3.0 306 9.18 3.06 -0.26 6.75 下 弧 板6 箱型纵骨L100601015 0.6 9.3 5.58 0.013 -2.66 69.02 18.6 22.32 0.013 -2.06 53.45 15 1.
