大连理工大学。
船舶与海洋工程。
船舶强度与结构设计课程设计。
课程名称：船舶强度与结构设计。
院 （系）：运载工程与力学学部。
专业： 船舶与海洋工程
2011 年 12 月 12 日。
第一篇船舶剪力和弯矩计算。
一、 主要数据。
船舶计算长度（两柱间长l=115.50m
船宽b=19.50m
海水比重1.025tf/m
二、 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。
三、 计算状态。
本计算中仅取满载到港状态进行计算。
排水量12289.07t
重心纵坐标xg=-3.901m
由静水力曲线图查出下列各数值。
平均吃水dm=8.01m
浮心纵坐标xb=-0.13m
漂心纵坐标xf=-3.74m
水线面积a=1785.37m
纵稳心半径r=121.88m
四、 波型和波浪参数选择。
波长l=115.50m
波高h=6m
由坦谷波垂向坐标值采用余弦级数展开式计算。
式中， r ——半波高，r=h/2=3m
各理论站从坦谷波面到波轴线垂向坐标值经计算列入下表。
注：表中yb值由波轴线向下为正，向上为负值。
五、 满载到港状态的弯矩和剪力的计算。
1. 船舶纵倾调整。
1) 船舶在静水中平衡位置的确定。
第一次近似：
首吃水：尾吃水：
排水体积：v=δ/12289.07/1.025=11989.34m
第二次近似：
首吃水：尾吃水：
具体过程详见下表。
注：表中各站的横剖面浸水面积有邦戎曲线图查得。
2) 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位置。去静水平衡线（df0=6.3098 m，da0=9.
8695 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ωi，再取ε=-1m（下移），量出各站横剖面浸水面积ωbi，根据下表计算波轴线移动参数ζ0和b。
2285.55+224.925ζ0+2358.27b/20=11986/5.775
21963.08+2358.27ζ0+31456.3b/20=11989.34×53.82/5.775
式中，经整理： 224.925ζ0+117.9135b=-210.52
2358.27ζ0+1572.815b=-2614.77
联立方程式，解得 ζ0=-0.301m， b=-1.2112m
首吃水： df=df0+ζ0+b=6.3098-0.3010-1.2112=4.7976 m
尾吃水： da=da0+ζ0=9.8695-0.3010=8.6583 m
根据首尾吃水可以量出船舶处于波浪中平衡位置时横剖面浸水面积，如下表。
2. 剪力、弯矩计算。
1) 重量曲线。
根据每一站内重量均匀分布的原则，把整个船的重量按照站位进行分配。
首先进行空船重量的分配计算。根据船舶外形，按梯形法分布计算，即空船重量近似的用梯形曲线表示，船中重量分配多一些，首尾重量分配少一些。
4b+a+c=6
a-c=108xg/7l
该船长宽比l/b≈6，属于瘦型船舶，取b=1.195，于是有。
a=0.61+54xg/7l=0.8164
c=0.61-54xg/7l=0.4036
满载到港空船重量w=2561.67t，则。
aw/l=18.1069, bw/l=26.5039, cw/l=8.9514
进而获得船舶空船重量曲线分布，如下。
再分配载重量。货物重量根据货物重心在船舶总方向不变的原则，利用重量平衡和重量矩平衡原理求出每个站区对应的货物重量，其中每个站区所包含的站中分得的货物重量是均匀分布的。
由船舶布置图（示意图）和满载到港载况下重量分布表可知，本次计算规定0站在0肋位，20站在163肋位，设δl是货物所跨站间距离的一半，p是货物或者油水等重量，a是重物重心距所跨站距中心的距离（偏向船首为正，反之为负）。
船舶布置示意图。
艉 —fr11：600mm；
fr11—fr39：700mm；
fr39—fr112：750mm；
fr112—fr151：700mm；
fr151—艏：600mm
满载到港载况下重量分布表。
列方程组
船舶强度课程设计
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