结构设计与强度校核.docx

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1、结构设计与强度校核 专业综合训练任务书： 49.9米150吨冷藏船结构设计及总纵强度计算 一、综合训练目的 1、通过综合训练，进一步巩固所学基础知识，培养学生分析解决实际工程问题的能力，掌握静水力曲线的计算与绘制方法。 2、通过综合训练，培养学生耐心细致的工作作风和重视实践的思想。 3、为后续课程的学习和走上工作岗位打下良好的基础。 二、综合训练任务 1.150吨冷藏船结构设计，提供主要构件的计算书。 2.参考该船图纸和相关静水力资料、邦戎曲线图，按照钢质内河船舶建造规范的要求进行总纵 强度计算，提供总纵强度计算书。 3.参考资料： 1)中国船级社. 钢质海船入级与建造规范 2022 2)王杰

2、德等. 船体强度与结构设计北京：国防工业出版社，1995 3)聂武等. 船舶计算结构力学哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2000 三、要求： 1、专业综合训练学分重，应予以足够重视； 2、计算书格式要符合要求； 如船体结构设计计算书应包括：（a）对设计船特征（船型、主尺度、结构形式等）的概述，设计所根据的规范版本的说明等；（b）应按船底、船侧、甲板的次序，分别写出确定每一构件尺寸的具体过程，并明确标出所选用的尺寸。（c）计算书应简明、清晰、便于检查。 3、强度计算： a)按第一、二章的要求和相关表格做，如静水平衡计算，静水弯矩计算等； b)波浪弯矩等可按规范估算； c)相关表格用计算器计算，表格

3、绘制于“课程设计”本上 注意：请班长到教材室领取课程设计的本子和资料袋（档案袋），各位同学认真填写资料袋封面。 4、专业综合训练总结：300500字。 四、组织方式和辅导计划： 1、参考资料： a)船体强度与结构设计教材 b)某船的构件设计书 c)某船的总纵强度计算书 d)钢质内河船舶建造规范，最好2022版 2、辅导答疑地点：等学校安排。 五、考核方式和成绩评定： 1、平时考核成绩：参考个人进度。 2、须经老师验收合格，故应提前一周交资料，不合格的则需回去修改。 3、第18周星期三下午4：00前必须交资料，资料目录见第2页。 4、一旦发现打印、复印、数据格式完全相同等抄袭现象，均按规定以不及

4、格计。 5、成绩由指导教师根据学生完成质量以及学生的工作态度与表现综合评定，分为优、良、中、及格、 不及格五个等级。 六、设计进度安排： 1、有详细辅导计划，但具体进度可根据个人情况可以自己定。 附录：档案袋内资料前2页如下 专业综合训练 49.9米150吨冷藏船结构设计 及总纵强度计算 学院：武汉船舶职业技术学院 专业：船舶工程 班级： 10315 指导教师：刘建全 学生姓名： 学号：_ _ 起迄日期：_ 目录 1、专业综合训练任务书 (1) 2、150吨冷藏船主要构件计算书.？ 2.0 说明. . . 2.1外板. . 2.2甲板. . . 2.3双层底. . 2.4舷侧骨架. . 2.5

5、甲板骨架. . 2.6支柱. . . 2.7舷墙设计（可以不做）. . 2.8总强度校核. . . 3、150吨冷藏船空载（或满载）总纵强度计算书. 4.参考文献. . . 5. 专业综合训练总结 说明：此2页可打印后再填。 150t冷藏船结构设计 一、说明 1.1本船主要工作于A级航区的内河小型货船，结构按钢质内河船舶建造规范（2022）简称内规要求进行设计。 1.2 结构形式 本船采用局部双层底横骨架式，舷侧部分采用肋骨交替骨架，并设有舷侧纵桁，其他部分用普通肋骨，甲板采用单甲板横骨架式。 1.3 结构材料 全船结构采用一般强度船用结构钢，即ZCA钢，3=235Mpa。 1.5 主尺度 总

6、长Loa=49.9m 计算船长 L=45.00m 设计吃水 T=2.80m 最大吃水 T=3.10m 型宽 B=8.50m 型深 D=4.00m 设计排水量 D1=598t 最大排水量 D2=684t 肋骨间距 s=0.55m B/D=2.15 L/D=11.25 二、外板设计 2.1 船底板 船舶中部底板厚度t应不小于按2.3.2.1计算所得之值 t=（L+s+） a航区系数，A级航区取=1，=0.076, =4.5 =0.4 t1=1（0.07645+4.50.550.4）=5.5mm 实取t1=8mm 船底板 t2=4.8s r d+ 取s=0.55m d=2.8m r=1.25m 得

7、t2=4.80.5525.1 8.2+=5.3mm 实取 t2=8mm 2.2平板龙骨 按内规平板龙骨宽度应部小于0.1B，船中部平板龙骨应按船底厚度增加1mm。 b0.1B=0.18500mm=850mm 实取 t=9mm b=1000mm 2.3 舭列板 按内规舭列板厚度应按船中部船底厚度增加0.5mm，实取t=9mm。 2.4 舷侧外板 按内规2.3.4.1船中部及过渡区域舷侧外板厚度应不小于船底板厚度的0.9倍。实取t=8mm. 2.5舷侧顶板 按内规2.3.5舷侧顶板厚度应比舷侧外板厚度增加1mm，宽度不小于0.1D. b=0.1D=0.14000mm=400mm 实取 b=400m

8、m，t=9mm 三、甲板 3.1 强力甲板 按内规2.4.1.1 实取t=8mm 3.2 船中部甲板边板 按内规2.4.1.3 实取t=9mm,b=850mm. 四、双层底 按内规2.6.1取双底高h=800mm，每3档肋位设一实肋板，不设实肋板的部位设组合肋板，肋距 s=0.55m 0.553=1.65m41.44cm 3 (满足要求) 五、舷侧骨架 5.1 强肋骨 按内规2.7.3.1强肋骨剖面模数W 应不小于按下列计算所得之值 2)(l r d Ks w += （cm 3） 取K=4，s=1.65m ，d=2.8m ，r=1.25m ，l=2.5m 得w=41.65（2.8+1.25）2

9、.52=167.06cm 3 实取 120 820220? 5.2 普通肋骨 按内规2.7.2.1普通肋骨剖面模数W 应不小于按下列计算所得之值 2)(l r d Ks w += （cm 3） 取K=4.9，s=0.55m ，d=2.8m ，r=1.25m ，l=2.5m 得w=4.90.55（2.8+1.25）2.52=68.21cm 3 实取L=100636 查表符合要求 5.3舷侧纵桁 按内规2.7.4.1舷侧纵桁与强肋骨剖面尺寸相同，实取120 820220? 六、甲板骨架 6.1普通甲板横梁 按内规2.8.1.1横梁的剖面模数w 应不小于按下式计算所得之值。 w=5cshl 3 （c

10、m 3） 按强力板A 级航区取 c=1.45，s=0.55m ，h=0.5m ，l=2.6m 得W=51.450.550.52.62=13.478cm 3 按内规，强力甲板横梁的剖面惯性矩I 应不小于按下式计算所得值： I=3wl=313.4786=105.13cm 4 实取L=100636 查表符合要求 6.2甲板纵桁 按内规2.8.3横骨式的甲板纵桁剖面模数W 应不小于按式中计算所得值 W=kcbhl 2 （cm 3） 取强力甲板 k=0.03L+4.8=0.0345+4.8=6.15 c=1.45 b=1.6 h=0.5m c=3.3 代入 得 W=6.151.451.60.53.32=

11、77.69cm 3 按内规甲板纵桁的剖面惯性矩I 应不小于下式计算所得值 I=2.75wl （cm 4） =2.7577.693.3 =705.04 cm 4 试取 120 820220? 6.3 甲板强横梁 按内规强横梁的剖面尺寸取与甲板纵桁相同 实取 120 820220? 6.4 舱口围板 按内规2.4.8.4.1取舱口围板板厚为t=8mm，高度h=600mm 6.4 支柱 按内规2.11.2支柱的剖面尺寸8 133? 型材的剖面模数与惯矩的计算表 e=5.54cm I=4724.314 cm 150t冷藏船强度校核 一静水剪力与静水弯矩 1 主要数据 船长 L=45.00m 站距m =

12、 ? .4 L50 密度3 / = t .1m 00 重力加速度2/ g= 80 m .9s 2 原始资料 （1）全船重量重心汇总表 （2）静水力曲线图 （3）邦戎曲线图 3 满载到港状态下的有关数据 总重量 W=5630kN 浮心纵向坐标 m x b 61.1-= 重心纵向坐标 m x g 16.1-= 水线面面积 A=2882m 平均吃水 m d m 72.2= 纵稳心半径 R=65.5m 漂心纵向坐标 m x f 21.2-= 4 第一次近似计算 艏吃水 m x L R x x d d f b g m f 81.221 =? ? ?-+= 艉吃水 m x L R x x d d f b

13、g m a 61.221=? ? ?+- = 浮力 kN B 34.56181= 浮心坐标 m x b 212.11-= 5 第二次近似计算 艏吃水 m x L R x x A g B W d d f b g f f 88.2211 12 =? ?-+ ?-+ = 艉吃水 m x L R x x A g B W d d f b g a a 56.2211 12=? ? ?+- ?-+ = 浮力 kN B 37.56291= 浮心坐标 m x b 151.11-= 精度检查 % 1.0%011.05630 37 .562956302=-= -W B W % 1.0%02 2.045 15 .11

14、6.12 =+-= -L x x b g 6 静水剪力s N 及弯矩s M 计算（见附表） 二 静波浪剪力w N 及弯矩w M 计算 按内规2.2.4.3及2.2.4.5、2.2.4.6有关规定得： B L K K M cb h M W 2 ?= m kN ? 式中：h K 中拱波浪弯矩系数，()3 2 10045.095.683-?-+=L L K h cb K 修正系数，2 116.0612.0404.0b b cb C C K += M 航区波高修正系数，A 级航区：M =1.0；B 级航区：M =0.45；C 级航区：M =0.07 LB K K F F W 21?= kN 式中：1K 系数，()3 2 1101.055.71423-?-+=L L K 2K 系数，b C K 5.05.02+= F 航区波高修正系数，A 级航区：F =1.0；B 级航区：F =0.45；C 级航区：F =0.07 w M =3758.89m kN ? w N =477.44kN 根据其分布规律得35号肋位处 w M =3758.89m kN ? w N =217.50kN 三 总纵强度校核 计算剖面选取船中附近有货舱口的35#肋位 1 参考图纸和计算书 （1）150t 冷藏船基本结构图 （2）150t 冷藏船中横剖面图