考虑残余应力的船舶强度校核分析方法研究.

本论文获工业装备结构分析国家重点实验室自主研究课题资助（编号：

S08112）作者简介:安少鹏（1986-），男，河南漯河人，硕士研究生，E-mail：asp1986@https://www.wendangku.net/doc/d0339694.html,

考虑残余应力的船舶强度校核分析方法研究

安少鹏1

，刘玉君1,2

，汪骥1

，邓燕萍

2

（1.大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室

运载工程与力学学部船舶工程学院，辽宁大连116024;2.

船舶制造国家工程研究中心，辽宁大连116023）

摘要：船舶进行结构设计时，通常是按照外载荷计算结构强度，并按照规范许用应力校核结构的安全性，并不考虑船舶各个构件在加工成形，焊接，装配等过程中产生的残余应力的影响。针对这一问题，对一艘VLCC 油船在常见工况下加入不同大小残余应力的强度校核方法进行研究，得到各主要构件应力分布受残余应力影响的规律，提出有必要在船体强度校核中考虑工艺残余应力的影响。关键词：船体结构；强度校核；残余应力中图分类号：U661.43

文献标识码：A

Analysis Methods of Ship Strength Check Adding the

Residual Stress

AN Shao-peng 1, LIU Yu-jun 1, 2, WANG Ji 1, DENG Yan-ping 2

(1State Key Laboratory of Structural Analysis for Industrial Equipment Dalian University of Technology, Faculty of Vehicle Engineering and Mechanics, Department of Naval Architecture, Dalian 116024, China; 2National Engineering

Research Center of Shipbuilding, Dalian 116023, China

Abstract :On the period of ship structural design, we calculate the structural strength in accordance with external load, and check the safety of structure in accordance with allowa ble stress. But the residual stress isn’ttaken into account which is generated in the forming, welding, assembly and other processes. In this paper, the strength of a VLCC oil tanker in different load cases is calculated with residual stress, and the influence rule of residual stress on the main components stress distribution is studied. The calculation results showed that it ’snecessary to take into account the effect of residual stress. Key words :Hull structure; Strength Checking; Residual Stress

引言

船舶与海洋结构物作为结构复杂的焊接钢质结构，其建造过程中，加工成形、连接、焊接装配等加工工艺的加热和冷却循环，无可避免地会产生分布复杂的残余应力。船舶与海洋结构物在运行期间，货物压力和波浪弯矩等外载荷与残余应力叠加，在残余应力达到一定数值时，会使结构提前到达材料的屈服应力，在一定程度上降低了船舶的结构强度和安全性。

关于残余应力对结构强度的影响，目前已有学者对此进行过相关的研究工作。其中，汤夕春、蒋沧如分析了残余应力对H 型钢柱梁构件极限承载力的影响[1]。华一品等则分析了残余应力对船舶结构中的T 型接头的强度影响。周张义、李芾分析了焊接残余应力对钢结构疲劳性能的影响[2]。这些研究分析对象大多数结构比较简单，考虑残余应力分布比较明确，并且只是定性地进行分析。很少有文献从

船舶规范强度要求的角度来定量的分析残余应力对大型（船舶）结构的应力分布影响规律。

本文借助有限元分析方法，在按照规范对船舶进行结构强度校核的方法中，通过加载不同数值大小的初始残余应力作为船舶结构所承受载荷的一部分，来研究残余应力对结构强度的影响规律；并在现有船舶规范许用应力要求下，得出残余应力的允许值范围，对残余应力的消除工作提出一个

量化标准[3-4]。

一、有限元分析研究方法

本文通过总结已知的船舶结构残余应力分布规律来得到残余应力的加载分布，依据《CCS 油船结构强度直接计算分析指南》及《钢制海船入级规范》，对船舶舱段模型进行强度校核分析[5-6]。分析步骤如下：

(1以某油船中部货舱分段为例，按照《油船计算分析指南》要求建立分段模型，计算船舶所受外载荷；

(2将外载荷及定量的残余应力加载到模型进行静力分析强度校核；

(3逐步增加残余应力值大小进行多次计算，得到构件计算应力受残余应力影响规律；(4校核其他计算工况。

《油船计算分析指南》中给出了船体不同构件所允许的最大许用应力，通过不断增加所加载的残余应力大小，当构件计算应力达到许用应力的临界值时，本论文中认为此时加载的残余应力大小即是在工艺过程中结构内允许的残余应力最大值。

本论文研究所得到的工艺过程中的残余应力允许范围，不仅能够得出各主要构件受残余应力的影响规律，表明有必要在船体强度校核中考虑工艺残余应力的影响，而且能够对残余应力的消除研究和实际工作提供一个量化标准。

二、船舶实例计算分析

2.1.船体参数

本文以一艘30万吨级VLCC 油船为例，采用纵骨架式单壳结构，设有两道纵舱壁。主尺度及主要参数如下：

总长：333.4m 两柱间长：320m 船宽：58m 型深：29.50m 设计吃水：19.85m 结构吃水：21.05m 方形系数：0.814肋距：5950mm 2.2.计算模型

根据《油船计算分析指南》规定，用三维有限元模型进行油船主要构件的强度计算时，模型选取船中货舱区的1/2个货舱+1个货舱+1/2个货舱，纵向范围为16个肋距，长度5.95*16m，垂向范围为船体型深。油船设有两道纵舱壁，主要构件和载荷对称于中纵剖面，因此采用半宽模型，仅模型化船体结构右舷。强度评估采用中间一个货舱（含舱壁）。计算模型见图1：整个舱段模型有限元模型共有115911个节点，89768个壳单元，24614个梁单元。不同工况以及模型局部强度校核时会

稍有变化。

图1舱段有限元分析模型

2.3.设计载荷计算

设计载荷包括货物压力、舷外水压力以及端面弯矩三部分，其中货物压力和舷外水压力可直接由《油船计算分析指南》公式计算得出。

端面弯矩由静水弯矩M s 、波浪弯矩M w 和修正弯矩M r 三部分组成：

静水弯矩M s 取对应工况的模型范围内的最大弯矩，具体由装载手册得出[7]。波浪弯矩M w 按照《钢质海船入级规范》计算确定，中拱为正。修正弯矩Mr 是由于局部载荷引起的附加弯矩，具体计算方法见《油船计算分析指南》。2.4.边界条件

由于载荷左右对称，因此沿中纵剖面节点设置对称约束；根据《油船计算分析指南》在模型前后端面中和轴处分别建立独立点A 、B ，在独立点上施加弯矩。模型边界条件见表1.

表1边界条件施加表(载荷对称边界约束线位移角位移δx

δyδz

θxθy

θz中纵舱壁Cons.

Cons.

Cons. 端面A Link Link Link Link 端面B Link Link Link Link 独立点A Cons.

Cons. Cons. Cons. BM Cons. 独立点B

Cons. Cons.

Cons.

BM Cons.

其中：

Cons. ：对应的位移约束；

Link ：面内相关点位移与独立点连接；BM ：端面所受的总体弯矩。2.5.计算工况

根据《油船计算分析指南》以及实际装载情况，本文主要选取了3种最常见工况进行残余应力分析，分别为：满载中垂工况，满载中拱工况和轻载静水工况。

2.6.残余应力加载方法

残余应力在ANSYS 有限元分析中，作为初应力载荷进行施加，可以适用于线性静力分析。初应力载荷只能在第一个载荷步中施加，支持初应力载荷的单元类型包括SHELL181、BEAM188等。初应力载荷施加到模型单元上有两种方法：直接选取单元使用ISTRESS 命令施加初始常应力载荷；或者编写初应力文件，从文件施加初应力载荷。

由于模型结构复杂，节点多，采用编写初应力文件方法过于繁琐，难以实现；并且计算仅加载不同数值的常应力，对残余应力精确值要求不高。因此本文采用选取所需要单元直接加载初应力的方法。

残余应力选取构件主要焊缝及周围单元进行加载，包括横向残余应力σy 和纵向残余应力σx ，残余应力大小为均值。2.7.结果及规律分析

计及残余应力的舱段强度有限元计算后，货舱区各主要构件应力情况如表2。最大计算应力为外载荷和不同大小残余应力σrs 共同作用下的计算结果，σrs

=0Mpa表示仅有外载荷作用。

模型计算结果中，板单元取中面等效应力，梁单元取轴向应力。

表2满载中垂工况下货舱区主要构件校核结果

表3满载中拱工况下货舱区主要构件校核结果

主要构件许用应力最大计算应力（Mpa ）

σrs =0σrs =20σrs =40σrs =60σrs =80σrs =100σrs =120甲板（AH ）

28269.36663.761.764.671.378.4舷侧板(AH28254.561.26976.784.692.4100船底板(AH28268.477.186.596.6107117127横舱壁(AH22442.746.252.158.164.170.276.4横框架(AH250118117115117131146160纵舱壁(AH

28279.178.78591.698.3106115横向构件上的梁24437.848.359.069.780.491.1102纵向构件上的梁

286

126

142

158

174

190

206

222

表4轻载静水工况下货舱区主要构件校核结果

主要构件许用应力最大计算应力（Mpa ）

σrs =0σrs =20σrs =40σrs =60σrs =80σrs =100σrs =120甲板（AH ）

28290.289.589.391.7109131154舷侧板(AH282159162166169173177181船底板(AH282124123121125128131135横舱壁(AH224198192189194200206213横框架(AH250163162162171182193205纵舱壁(AH

282172172173174175180202横向构件上的梁24445.148.151.254.558.262.166.3纵向构件上的梁

286

52

63.2

74.9

86.6

98.3

110

122

将残余应力σrs =nMpa 时的构件计算应力减去σrs =0Mpa时结果，即为残余应力影响下的构件计算

应力增值，做出各构件应力增值随残余应力变化图表如下：

图2满载中垂工况下应力增值变化图

图3满载中拱工况下应力增值变化图

图4轻载静水工况下应力增值变化图

从以上图表可以看出：

在加载残余应力之后，外载荷和残余应力发生叠加作用，结构的计算应力值进行了重新分布，并且最大值随残余应力加强按比例增加。

在中垂工况下，残余应力为100Mpa 时，甲板结构等效应力和纵向构件上的梁轴向应力增值达到40-60Mpa ，说明其受残余应力影响较大，而船底板等效应力基本保持不变；

在中拱和静水状态下（轻载静水时船舶亦为中拱状态），船底板等效应力和梁轴向应力变化较快，而甲板结构应力基本保持不变。

三、结论

综上所述，本文主要分析结论如下：

在不加载残余应力的情况下，货舱区各主要构件强度满足规范要求，并有一定的安全裕度。若考虑工艺过程中结构内的残余应力，外载荷与残余应力的叠加作用可能会使构件应力超出规范许用应力，因此，在船舶结构强度校核中有必要考虑工艺残余应力的影响。

在加载残余应力情况下，甲板、船底板及梁构件的应力增加最为明显。甲板、船底板以及船体梁作为船舶最主要的承力构件，本身应力值就比较大，其受残余应力的影响又最为敏感。因此在船舶建造过程中，这些部位需要重视残余应力的消除工作，使其峰值降至允许范围之内。参考文献：

[1]汤夕春，贺晓川，李维伟. 残余应力峰值对H 型钢柱极限承载力的影响研究[J].国外建材科技，2006（6）：52-57.

TANG Xi-chun ，HE Xiao-chuan ，LI Wei-wei. The Research of the Effect of Residual Stress on Ultimate Bearing Capacity of H-section Steel Beam and

Column[J].Science and Technology of Overseas Building Materials ，2006（6）：52-57. (inChinese

[2] 周张义，李芾. 焊接残余应力对钢结构疲劳性能影响研究[J]. 机车电传动，2009（2）：24-29. ZHOU Zhang-yi， Fu. Study on the Effect of Welding Residual Stresses on the Fatigue Behavior of Steel Structures [J]. LI Electric Drive for Locomotives ，2009（2）：24-29. (in Chinese [3] CHEN Qing-qiang，J IANG Nan，ZHU Sheng-chang. Finite Element Calculation of Three Dimensional Hold Section Strength of 30000 DWT Multipurpose Ship[J]. Journal of Ship Mechanics，2000，4（6） 51-60. ： [4] 姜树卫，黄海燕，李永正. 1. 2 万 t 散货船舱段强度有限元分析[J]. 船海工程，2008，37（5）：21-23. JIANG Shu-wei，HUANG Hai-yan，LI Yong-zheng. FE Analysis of Structural Strength for the Cargo Holds of 12000 DWT Bulk Carrier [J]. Ship & Ocean Engineering，2008，37（5）：21-23. (in Chinese [5] 中国船级社. 油船结构强度直接计算分析指南[M]. 北京:人民交通出版社，2003. China Classification Society. Guidelines for Direct Strength Analysis of Oil Tanker[M]. Beijing: China Communications Press，2003. (in Chinese [6] 中国船级社. 钢质海船入级与建造规范[M] . 北京:人民交通出版社，2006. China Classification Society. Rules and Regulations for The Construction and Classification of Sea-going Steel Ships[M]. Beijing: China Communications Press，2006. (in Chinese [7] 崔维成，周国华，陈瑞章. 大型油船和集装箱船静水弯矩的统计特性研究[J]. 中国造船，1995（3）：44-53. CUI Wei-cheng ， ZHOU Guo-hua ， CHEN Rui-zhang. A Study on The Statistical Characteristics of the Still-water Bending Moment of Containerships and Large Oil Tankers[J]. Shipbuilding of China，1995（3）：44-53. (in Chinese

2500t起重船船体总纵强度计算书

1 概述 本船为2500t起重船，调遣航行区域为Ⅰ类海域，起吊作业为Ⅱ类海域。船体总纵强度主要依据《钢质海船入级与建造规范》（2006）（以下简称《海规》）对起重船总纵强度的要求进行校核。 2 主要量度 船长L105.6m 型宽B42.0m 型深D8.0m 结构吃水d 5.8m 梁拱f0.2m 肋距s 1.6m 3静水剪力和弯矩计算 3.1计算工况 根据本船实际工作情况，核算以下状态： 1航行状态 （1）全部燃料及备品 （2）10％燃料及备品 2避风状态（同航行状态） （1）全部燃料及备品 （2）10％燃料及备品 3工作状态 （1）全部燃料及备品 （2）10％燃料及备品 4 过桥状态 （1）全部燃料及备品 （2）10％燃料及备品

3.2各状态下静水剪力和弯矩计算 1．航行状态 （1）全部燃料备品 站号 位置 浮力 重量 净载荷 剪力 弯矩 m t/m t/m 10kN/m kN kN.m st 1 -52.8 0 0 0 0 0 st 2 -47.52 102.461 52.116 -50.346 -560 440 st 3 -42.24 151.279 235.697 84.418 2800 3820 st 4 -36.96 150.897 59.236 -91.661 2960 25240 st 5 -31.68 150.515 106.345 -44.171 -20 31110 st 6 -26.4 150.134 159.176 9.042 -110 29510 st 7 -21.12 149.752 163.416 13.664 310 30030 st 8 -15.84 149.371 203.98 54.609 1700 34150 st 9 -10.56 148.989 197.523 48.534 4420 50590 st 10 -5.28 148.608 107.754 -40.854 12370 99330 st 11 0 148.226 91.066 -57.16 9390 157050 st 12 5.28 147.844 92.55 -55.294 6420 198860 st 13 10.56 147.463 94.034 -53.429 3550 225260 st 14 15.84 147.081 79.071 -68.01 280 236000 st 15 21.12 146.7 60.546 -86.154 -3330 228190 st 16 26.4 146.318 60.57 -85.748 -7870 198740 st 17 31.68 145.937 60.594 -85.343 -12380 145400 st 18 36.96 145.555 211.578 66.022 -17950 61220 st 19 42.24 145.174 660.233 515.06 -2610 -2970 st 20 47.52 95.593 57.733 -37.86 -140 2050 st 21 52.8 58.045 58.045 0 0 剪力/kN -20000 -15000-10000-50000 5000 10000150001 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 航行状态

二向应力状态分析

二向应力状态分析

程序代码 function varargout = erxyl(varargin) % ERXYL M-file for erxyl.fig % ERXYL, by itself, creates a new ERXYL or raises the existing % singleton*. % % H = ERXYL returns the handle to a new ERXYL or the handle to % the existing singleton*. % % ERXYL('CALLBACK',hObject,eventData,handles,...) calls the local % function named CALLBACK in ERXYL.M with the given input arguments. % % ERXYL('Property','Value',...) creates a new ERXYL or raises the % existing singleton*. Starting from the left, property value pairs are % applied to the GUI before erxyl_OpeningFcn gets called. An % unrecognized property name or invalid value makes property application % stop. All inputs are passed to erxyl_OpeningFcn via varargin. % % *See GUI Options on GUIDE's Tools menu. Choose "GUI allows only one % instance to run (singleton)". % % See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES % Edit the above text to modify the response to help erxyl % Last Modified by GUIDE v2.5 05-Jan-2011 17:46:09 % Begin initialization code - DO NOT EDIT gui_Singleton = 1; gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ... 'gui_Singleton', gui_Singleton, ... 'gui_OpeningFcn', @erxyl_OpeningFcn, ... 'gui_OutputFcn', @erxyl_OutputFcn, ... 'gui_LayoutFcn', [] , ... 'gui_Callback', []); if nargin && ischar(varargin{1}) gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1}); end

管道应力分析和计算

管道应力分析和计算

目次 1 概述 1.1 管道应力计算的主要工作 1.2 管道应力计算常用的规范、标准1.3 管道应力分析方法 1.4 管道荷载 1.5 变形与应力 1.6 强度指标与塑性指标 1.7 强度理论 1.8 蠕变与应力松弛 1.9 应力分类 1.10 应力分析 2管道的柔性分析与计算 2.1管道的柔性 2.2管道的热膨胀补偿 2.3管道柔性分析与计算的主要工作2.4 管道柔性分析与计算的基本假定2.5 补偿值的计算 2.6 冷紧 2.7 柔性系数与应力增加系数 2.8 作用力和力矩计算的基本方法2.9 管道对设备的推力和力矩的计算

3 管道的应力验算 3.1管道的设计参数 3.2钢材的许用应力 3.3管道在内压下的应力验算 3.4 管道在持续荷载下的应力验算 3.5管道在有偶然荷载作用时的应力验算3.6 管系热胀应力范围的验算 3.7力矩和截面抗弯矩的计算 3.8 应力增加系数 3.9 应力分析和计算软件

1 概述 1.1 管道应力计算的主要工作 火力发电厂管道（以下简称管道）应力计算的主要工作是验算管道在内压、自重和其他外载作用下所产生的一次应力和在热胀、冷缩及位移受约束时所产生的二次应力；判断计算管道的安全性、经济性、合理性，以及管道对设备产生的推力和力矩应在设备所能安全承受的范围内。 管道的热胀应力应按冷、热态的应力范围验算。管道对设备的推力和力矩应按冷状态下和工作状态下可能出现的最大值分别进行验算。 1.2 管道应力计算常用的规范、标准 （1）DL/T 5366－2006火力发电厂汽水管道应力计算技术规程（2）ASME B 31.1－2004动力管道 在一般情况下，对国内工程采用DL/T 5366进行管道应力验算。对涉外工程或顾客有要求时，采用B 31.1进行管道应力验算。 1.3 管道应力分析方法 管道应力分析方法分为静力分析和动力分析。 对于静荷载，例如：管道内压、自重和其他外载以及热胀、冷缩和其他位移荷载作用的应力计算，采用静力分析法。DL/T 5366和B31.1规定的应力验算属于静力分析法。同时，它们也用简化方法计及了地震作用的影响，适用于火力发电厂管道和一般动力管道。 对于动载荷，例如：往复脉冲载荷、强迫振动载荷、流动瞬态冲击载荷和地震载荷作用的应力计算采用动力分析法。核电站管道和地震烈度在９度及以上地区的火力发电厂管道应力计算采用动力分析法。 1.4 管道荷载

应力分析

实验4表面残余应力的测量 913000730018 鲁皓辰一、实验目的 了解金属材料残余应力的种类； 掌握X射线衍射法测量金属材料表面残余应力的原理和实验方法。 二、实验内容 测定金属材料表面残余应力。 三、实验仪器设备与材料 X射线衍射仪 四、实验原理 残余应力对材料和部件的尺寸稳定性、抗应力腐蚀、疲劳强度、静强度、硬度以及相变和电磁性能影响。一般认为压应力有益提高构件的疲劳强度；拉应力可促使裂纹开裂、对应力腐蚀和疲劳寿命产生不利影响。 对残余应力研究很有实际意义，对其测量受学术界和工业界的关注。测控残余应力以提高工件或材料的性能和使用寿命在工程上应用极为重要。如航空航天上用的镍高温合金涡轮发动机叶片和铝合金均经喷丸强化处理，提高疲劳寿命；又如低碳不锈钢经二精炼工艺,提高了抗晶间应力腐蚀性能;另还有小到钟表游丝，大到球灌、船舰、大桥桥梁、铁轨等等均需经相应的去应力工艺处理，充分发挥材料或构件自身潜力。 X射线穿透深度约10μm，材料表面应力通常处于平面应力状态，法线方向的应力(σz )为零,测定的是表面应力。 一定应力状态引起的晶格应变和宏观应变是一致的。应变通过X射线法测得的晶面间距变化 (作为应变规)求得。以应变规来度量宏观应变，根据弹性力学的广义虎克定律由宏观应变推知宏观应力(残余应力)。 应力-单位面积上作用力,正值表示拉应力，负表示压应力；用正交坐标系单位体积元表示，有九个应力组份，可用3X3矩阵表示称为应力张量；在力矩平衡条件下切应力组份必须相等。体积元完整应力描述只有六个独立变量(三个分正应力和三个切应力)如4.1图。

图4.1 六个独立变量示意图 由衍射角位移可测得应变，应力测量基于应变测量和己知材料的弹性常数。选高角衍射线测应变。 在试样坐标系中,由倾角ψ和方位角φ 表示多晶中有许多不同取向的晶粒中某晶粒晶靣的法线方向(衍射矢量方向)，在此方向上测量晶格应变, 并用以度量宏观应变。 已知波长λ，测量宏观量衍射角2θ与微观量的晶面间距d相关。当材料中无应力σ存在时,同一( h k l )晶面产生的衍射峰衍射角2θ应该相等。 应力σ存在时,位于不同倾角ψ处同一( h k l ) 产生的衍射峰2θ角变化、面间距变化、宏观应力变化如图4.2。 图4.2不同倾角ψ处的宏观应力 在拉应力状态，晶面方位倾角ψ越大，晶面间距d越大，衍射角2θ就越小；在压应力状态，晶面方位倾角ψ越大，晶面间距d越小，衍射角2θ就越大；不同方位角为φ ,倾角为ψ方向应变不同如图4.3。 晶面间距d随着晶面方位角Ψ增大而递增或递减,表明材料表面存在拉应力或压应力，递增或递减的急缓程度就反映了应力值的大小变化如图4.4。

项目八习题--船体总纵弯距和总纵强度计算.

项目八船体总纵弯距和总纵强度计算习题 名词解释 1、船体梁 2、总纵弯曲 3、总纵强度 4、重力曲线 5、载荷曲线 6、等值梁（纵向强力构件） 7、构件失稳 8、刚性构件 9、柔性构件 10、许用应力 11、浮力曲线 12、折减系数 13、切力曲线 14、弯矩曲线 单选 1、载荷、切力和弯矩的符号规定为：载荷向****为正，向****为负。 A．上，下 B．上，上 C．下，下 D．下，上 2、切力以作用在梁微段左剖面上向****为正，或右剖面上向****为正。 A．上，下 B．上，上 C．下，下 D．下，上 3、弯矩以使船体梁发生****为正，****为负。 A．中拱，中拱 B．中垂，中垂 C．中拱，中垂 D．中垂，中拱 4、绘制浮力曲线需要利用船舶静水力曲线和****。 A．重力曲线 B．邦戎曲线 C．载荷曲线 D．应力曲线 5、实际的水波是较复杂的，目前应用最广泛的是****，其特点是：波峰陡峭，波谷平坦，波浪轴线上下的剖面积不相等，其曲线相对较接近实际水波形状。 A．坦峰波 B．坦谷波 C．深水波

6、用许用应力标准校核强度，也即要求结构的最大应力****许用应力。 A ．不大于 B ．不小于 C ．大于 D ．小于 7、重力的分类，按变动情况可以分为不变重力和****。 A ．变动重力 B ．固定重力 C ．空船重力 D ．舾装重力 8、不变重力又可称****，包括：船体结构、舾装设备、机电设备等各项固定重力。 A ．变动重力 B ．机电设备重力 C ．空船重力 D ．舾装重力 9、变动重力又可称****，包括：货物、燃油、淡水、粮食、旅客、压载等各项可变重力。 A ．装载重力 B ．机电设备重力 C ．空船重力 D ．舾装重力 10、引起船体梁总纵弯曲的外力主要集中体现在两个力上：****和浮力。 A ．应力 B ．重力 C ．抨击力 D ．许用应力 11、由于波浪的复杂性，常常将浮力分成船舶在静水中的浮力分布、由于****而产生的附加浮力分布 A ．逆风 B ．空气 C ．波浪 D ．顺风 12、在假设船体为一变断面的空心薄壁梁的基础上，计算其剖面惯面矩，并按梁弯曲理论，可得到总纵弯曲应力表达式为****。 A ．W M = σ B ．I M = σ C ．X I M = σ D ．Y I M = σ 13、由应力公式W M Z I M == σ可知，距离中和轴最远处其应力****。

船舶原理练习题6、7、8章(航海)有解答

《船舶原理》练习题6~8章（航海）【第6章】总纵变形初步........... 错误!未定义书签。【第6章】剪力弯矩初步........... 错误!未定义书签。【第6章】许用切力和许用弯矩..... 错误!未定义书签。【第6章】船中弯矩校核纵强度..... 错误!未定义书签。【第6章】纵向变形的经验校核..... 错误!未定义书签。【第6章】船体布置要求........... 错误!未定义书签。【第6章】按舱容比配货初步....... 错误!未定义书签。【第6章】局部强度初步........... 错误!未定义书签。【第7章】船舶快速性能........... 错误!未定义书签。【第8章】船舶耐波性能........... 错误!未定义书签。【第6章】船舶强度分类 ·1 按照船舶所受外力分布的走向和船体结构变形的 方向不同，将船舶强度分为。 A. 纵强度、横强度和局部强度 B. 总强度、局部强度和扭转强度 C. 总强度、扭转强度和纵强度 D. 横强度、扭转强度和纵强度 ·2 按照船舶所受外力的分布和船体结构变形范围的 不同，将船舶强度分为。 A. 纵强度和横强度 B. 总强度和局部强度 C. 总强度和扭转强度 D. 横强度和扭转强度 【第6章】总纵变形初步 ·1 船体发生纵向弯曲变形和破坏是由于。A. 局部强度不足 B. 总纵弯曲强度不足 C. 横向强度不足 D. 扭转强度不足 ·2 船舶发生中拱变形时。 A. 中部浮力小于重力，首尾部重力大于浮力 B. 中部浮力小于重力，首尾部重力小于浮力 C. 中部浮力大于重力，首尾部重力大于浮力 D. 中部浮力大于重力，首尾部重力小于浮力 ·3 当船舶中部装货过重，首尾部装货过轻时，船舶可能产生的变形是。 A. 中垂变形 B. 中拱变形 C. 扭转变形 D. 横向变形 ·4 引起船舶纵向变形的主要原因是。 A. 船体纵向构件的刚度不足 B. 船体纵向构件的强度不足 C. 船舶所受重力和浮力不相等 D. 船体沿长度方向重力和浮力分布不均衡 ·5 当船舶首尾货舱装货数量过多而中部货舱时就会出现严重的中拱现象。 A. 过少，船舶中部处于波峰之上 B. 过少，船舶中部处于波谷之上 C. 均衡装载，船舶中部处于波谷之上 D. 均衡装载，船舶中部处于波峰之上 ·6 由于，船体可能会发生纵向弯曲变形。

第三章 船舶强度.

第一节船舶强度概述 船舶是一种由板材和骨架构成的浮动建筑物。船体在重力、浮力、船体摇荡运动中的惯性力、风浪力等外力作用下，将不可避免地发生变形。为保证船舶安全，船体结构必须具有抵抗发生过大变形和破坏的能力，这种能力称为船舶强度。按照外力分布和船体结构变形范围的不同，船舶强度可分为总强度和局部强度，而总强度又按外力分布及相应船体变形的不同方向，分为纵向强度和横向强度。对于营运船舶，主要应考虑船舶的总纵强度和局部强度。 营运中的船舶，为保证船舶安全运输及合理使用，应确保船舶具有足够的强度，这就要求船舶使用者通过合理配置载荷重量、优化载荷装卸顺序、限制载荷就位速度、减小航行中波浪冲击等措施来改善船体受力状态以确保船舶处于良好的营运状态。 第二节船舶总纵强度 船舶产生纵向变形的原因： 1．船舶总纵强度概念 船舶总纵强度是指船体整个结构抵御纵向变形或破坏的能力。将船体视为一根空心变断面且两端自由支持的梁，船舶总纵强度研究的是船体在外力作用下整个船体梁所具有的抵御纵向弯曲、剪切和扭转的能力。 2．船舶纵向变形的原因 作用于船体上的外力包括重力、浮力、摇荡时的惯性力、螺旋桨的推力、水对船体的阻力、波浪的冲击力等。由于惯性力、推力、水阻力和波浪的冲击力对船舶总纵强度影响很小，故可忽略不计，而只考虑分布于船体上的重力和浮力。从整体上讲，船舶重力和浮力大小相等、方向相反并作用于同一垂线上，但这两个力沿船长方向各区段内其大小并不都是相等的，即重力和浮力沿纵向分布规律不一致，由此导致船舶纵向发生变形。 重力、浮力、载荷沿船舶纵向分布：1．重力 包括船体、机器设备、燃料、淡水、各种备品、压载水、所载货物等项重力。由于船体结构和各类载重分布的不连续性，重力纵向分布呈跳跃状。 2．浮力是指船在平静水中或静置于波浪中，舷外水对船体压力的合力。浮力纵向分布也是不均匀的，它取决于船体水线下的体积和形状。 3．载荷及载荷曲线 沿纵向上船体各区段所受重力和浮力的差值就是该区段船体上所受垂向合外力，称为载荷。不同横剖面上的载荷形成载荷随纵向位置的分布曲线，称为载荷曲线。 4．剪力及剪力曲线 各段船体上载荷的存在，在不同横剖面处将受到剪力和弯矩的作用。相对一侧即尾向（或首向）船体产生一作用力通过剖面上的连接构件作用于横剖面上，该作用力称为剪力。在数值上，纵向各横剖面上的剪力等于该剖面首向或尾向一侧所受重力与浮力的差值。不同横剖面上的剪力形成剪力随纵向位置的分布曲线，称为剪力曲线。一般装载情况下，船舶首尾处的剪力为零，最大剪力绝对值出现在距船首和船尾1/4船长附近。 5. 弯矩及弯矩曲线 船首向（或尾向）一侧重力对该剖面的力矩不等于该侧浮力对该剖面的力矩，相对一侧即尾向（或首向）船体必然通过剖面上的连接构件传递一反向力矩，使

船舶强度与结构设计的复习题

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

船舶强度与设计名词解释

船舶强度与设计名词解释 引起船体梁总纵弯曲的外力计算 总纵弯曲：船体梁在外力的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 波浪剪力：完全是由波浪产生的附加浮力引起的附加剪力 重量曲线：船舶在某一计算状态下，描述船体重量沿船长分布的曲线 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 变动重量：即装载重量，包括货物、燃油、淡水、旅客压载等各项可变重量 总体性重量：即沿船体梁全长分布的重量，包括主体结构、油漆、索具等 局部性重量：沿船长某一区段分布的重量，包括货物、燃油、机电设备等 浮力曲线：船舶在某一装载时，描述浮力沿船长分布状况的曲线 载荷曲线：引起船体梁总纵弯曲的载荷沿船长分布状况的曲线 静水剪力曲线：船体梁在静水中所受到的剪力沿船长分布状况的曲线 计算状态：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 波浪要素：包括波形、波长与波高 坦谷波：波峰陡峭、波谷平坦，波浪轴线上下的剖面积不相等的波 史密斯修正：考虑波浪动力压力影响对浮力曲线所做的修正 总纵弯矩：船舶在同一计算状态下，静水弯矩和静波浪弯矩的代数和 重量的分布原则:遵循静力等效原则。保持重量的大小不变；保持重量的重心的纵向坐标不变；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 重量曲线绘制的方法与原理？ 梯形法：船舶往往中部丰满，两端尖瘦，可以将平行中体部分用均匀的重量分布，两端部分用两个梯形分布，根据重量分布原则确定梯形要素 围长法：假设船体结构单位长度的重量与该横剖面围长（包括甲板）成比例。该方法适用于船舶主体结构重量的分布 库尔求莫夫法：用特定的阶梯型分布曲线来表示船体重量的分布 装载曲线、剪力曲线、弯矩曲线的特征: 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 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

压力容器应力分析设计方法的进展和评述

压力容器应力分析设计方法的进展和评述 姓名：XXX 部门：XXX 日期：XXX

压力容器应力分析设计方法的进展和评述压力容器的使用范围非常的广泛，在此基础上，我们一定更加重视其使用的效果。其中，压力容器应力分析是重要的工作，所以，讨论压力容器应力分析设计工作很有必要。压力容器概述 1.1.概念 所谓的压力容器是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备。贮运容器、反应容器、换热器和分离器均属压力容器。 1.2.用途 压力容器的用途十分广泛。它是在石油化工学、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。压力容器一般由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大部分构成容器本体。此外，还配有安全装置、表计及完全不同生产工艺作用的内件。压力容器由于密封、承压及介质等原因，容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全及污染环境的事故。世界各国均将其列为重要的监检产品，由国家指定的专门机构，按照国家规定的法规和标准实施监督检查和技术检验。分析设计方法 在ASME老版中分析设计方法的全称是“以应力分析方法为基础的设计”,简称“应力分析设计”,再简称为“分析设计”。它的特点是: 2.1.要求对压力容器及其部件进行详细的弹性应力分析。可以采用理论分析、数值计算或试验测定来进行弹性应力分析。 2.2.强度校核时采用塑性失效准则。包括用极限载荷控制一次应力,以防止整体塑性垮塌失效。用安定载荷控制一次加二次应力以及用疲劳寿命控制最大总应力,以防止循环失效等。 第 2 页共 6 页

2.3.根据塑性失效准则对弹性应力进行分类。 2.4.根据等安全裕度原则确定危险性不同的各类应力的许用极限值。综合起来可以说,“应力分析设计”是一种以弹性应力分析和塑性失效准则为基础的应力分类设计方法。近年来被简称为“应力分类法”。早期(老版中)的“分析设计”只包含这一种方法。随着先进的力学分析方法和手段的不断成熟(即其有效性和可靠性达到实际工程应用的水平),ASME新版和欧盟标准都及时地扩充了“分析设计”采用的方法,同时对“分析设计”的含义也有所调整。最突出的表现为: 2.4.1.从弹性应力分析扩充到弹塑性分析。和应力分类法(弹性应力分析方法)并行地提出了弹塑性分析方法和极限载荷分析方法(ASME)或直接法(欧盟)。 2.4.2.把能够给出显式表达式的解析解都调整到“规则设计”中,“分析设计”只规定通用性强的数值分析方法。另一方面,在“规则设计”公式的强度校核中又引入了应力分类的思想。 随着时间的推移和科学的发展,“分析设计”的方法和内容还会有新的扩充和调整。在现阶段可以说,“分析设计”是一种以塑性失效准则为基础、采用先进力学分析手段的压力容器设计方法。先进的材料、工艺和检测水平是保证分析设计能得以实施的前提条件。应力分类法 3.1.应力分类法是当今分析设计的主流方法 应力分类法有如下优点: 3.1.1.简单。采用工程设计人员非常熟悉的弹性应力分析方法。应力评定时直接给出各类等效应力的许用值,因而应力分类后的强度校核与常规设计类似。 第 3 页共 6 页

第二章 船体总纵强度的计算

第二章船体总纵强度的计算 知识点1 剖面模数W=I/Z 意义：表征船体抵抗弯曲变形能力的一种几何特性。 最小剖面模数——离中和轴最远的构件 （最上层连续甲板即强力甲板；船底。但船底离中和轴更近，则强力甲板处为最小剖面模数处，弯曲正应力最大） 知识点2 校核时候取危险剖面，即可能出现最大正应力的面（船中0.4倍船长范围内）。危险剖面指：骨架式改变处剖面，材料分布变化处，上层建筑端壁处剖面） 知识点3（填空） 强度等值梁：有效参与弯曲的全部构件组成的梁，该梁在抵抗总弯曲和总纵强度性能上和船体等效。 纵向强力构件：纵向连续并能有效传递总弯曲应力的构件。 （可以计入船体梁的计算中，如船中0.4-0.5倍船长连续纵向构件） （间断构件看看即可，具体使用应该参考规范） 知识点4剖面模数及第一次近似总纵弯曲应力计算过程（课件第二章15-21页）看看即可。 知识点5（简答）为什么要校核船体构件的稳定性？ A．所有受压的甲板板列，与其他刚性构件相连的一部分完全有效。 B．而其余部分不能承受大于板极限载荷的压力。 C．不是所有纵向强力构件都完全有效参与抵抗总纵弯曲。 D．对船体结构的要求，既应该保证必要的强度，又要保证必要的 稳定性。 （简答）怎样校核稳定性？ 计算临界应力：确定板的临界应力时的注意事项（课件45页） 具体的计算方法：板的稳定性计算中只需记住一些简单的边界条件，不用记那些经验公式。纵骨的稳定性计算只需记住当求得的 欧拉应力超过材料的比例极限时要对欧拉应力进行修正，以考虑材 料不服从虎克定律对稳定性的影响。 将实际应力与临界应力比较进行校核。 （填空）决定临界应力的条件：构建的几何尺寸、外力的作用方式、边界条件。

第一节船舶总纵强度.

第一节 船舶总纵强度 一、船舶强度基本概念 1. 船舶强度：船舶结构抵抗内外力而不致破环的能力。 2. 船舶强度种类 ???????????? 纵强度总强度横强度船舶强度扭转强度局部强度 二、船舶总纵强度 1. 总纵强度概述 1)船舶漂浮在水面上，受到重力和浮力的作用，就整个船体看总重力与总浮力是 平衡的。但实际上在船体长度每一段上其重力与浮力是不平衡的。由于这种重力与浮力沿着船长方向分布不均，使船体产生了纵向弯曲。 2)船体上每一段重力与浮力的差值就是实际作用在船体上的负荷。船体正是由于负荷的作用而产生了剪力和弯矩。剪力最大值在距首尾约1/4船长附近；最大弯矩值则在船中附近。 3)船体纵向变形的两种形式： 中拱(Hogging)船体中部上拱的弯曲状态(受正弯矩作用)。 中垂(Sagging)船体中部下垂的弯曲状态(受负弯矩作用)。 2. 总纵强度的校核 1)许用切力：按“许用剪切应力、横剖面对水平中和轴的惯性矩、横剖面水平中 和轴以上有效构件对中和面的静矩、计算横剖面水平中和轴处舷侧

外板或纵舱壁的厚度以及波浪切力”计算的许用静水切力。 许用弯矩：按“许用弯曲应力、甲板或龙骨处的剖面模数、局部构件折减系数 以及波浪弯矩”计算的许用静水弯矩。 2)校核各横剖面的静水切力和静水弯矩 3)当不需要校核切力时 船中静水弯矩：1[()]2S Li i i i i i M W x P x B x '=∑?+∑?-∑? (,)i i m f P x d =∑? 分别令S M '取S M ±(船中许用静水弯矩)、0、LS M ±(空船许用静水弯矩)，绘制以载荷对船中弯矩i i P x ∑?为纵坐标，平均型吃水m d 为横坐标的强度曲线图。 4)经验方法(拱垂值) (1)拱垂值2 F A M d d d δ+=- ，则： 当0δ>时，船舶呈中拱变形； 当0δ<时，船舶呈中垂变形。 (2)纵强度校验方法 当01200bp L δ≤<，纵强度处于有利状态； 当1200 800bp bp L L δ≤<，纵强度处于正常状态； 当800600bp bp L L δ≤< ，纵强度处于极限状态； 当600bp L δ≥，纵强度处于危险状态。 三、船舶总体布置对总纵强度的影响 1. 弯矩特性曲线 尤其注意中机型船满载、尾机型船轻载或空船压载航行时的中拱变形。 2. 采取的措施 1)货物配置 2)压载水安排

第三强度理论.

第七章 应力和应变分析 强度理论 §7.1应力状态概述 过构件上一点有无数的截面，这一点的各个截面上应力情况的集合，称为这点的应力状态 §7.2二向和三向应力状态的实例 §7.3二向应力状态分析—解析法 1．任意斜截面上的应力 在基本单元体上取任一截面位置，截面的法线n 。 在外法线n 和切线t 上列平衡方程 αασαατσc o s )c o s (s i n )c o s (dA dA dA x xy a -+ 0s i n )s i n (c o s )s i n (=-+αασαατdA dA y yx αασαατ τsin )cos (cos )cos (dA dA dA x xy a -- 0sin )sin (cos )sin (=++ααταασdA dA yx y 根据剪应力互等定理，yx xy ττ=，并考虑到下列三角关系 22sin 1sin ,22cos 1cos 22 α ααα-=+= ， ααα2sin cos sin 2= 简化两个平衡方程，得 ατασσσσσα2sin 2cos 2 2 xy y x y x --+ += xy τyx τn α t

ατασστα2cos 2sin 2 xy y x +-= 2．极值应力 将正应力公式对α取导数，得 ?? ????+--=ατασσασα 2cos 2sin 22xy y x d d 若0αα=时，能使导数 0=α σα d d ，则 02cos 2sin 2 00=+-ατασσxy y x y x xy tg σστα-- =220 上式有两个解：即0α和 900±α。在它们所确定的两个互相垂直的平面上，正应力取得极值。且绝对值小的角度所对应平面为最大正应力所在的平面，另一个是最小正应力所在的平面。求得最大或最小正应力为 2 2min max )2 (2xy y x y x τσσσσσσ+-±+= ??? 0α代入剪力公式，0ατ为零。这就是说，正应力为最大或最小所在的平面，就是主平 面。所以，主应力就是最大或最小的正应力。 将切应力公式对α求导，令 02sin 22cos )(=--=ατασσα τα xy y x d d 若1αα=时，能使导数0=α τα d d ，则在1α所确定的截面上，剪应力取得极值。通过求导可得 02sin 22cos )(11=--ατασσxy y x xy y x tg τσσα221-= 求得剪应力的最大值和最小值是： 2 2min max )2 ( xy y x τσσττ+-±=??? 与正应力的极值和所在两个平面方位的对应关系相似，剪应力的极值与所在两个平面方

船体强度与结构设计复习要点

一引起船体梁总纵弯曲的外力计算 1 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 重力p(x)与浮力b(x)是引起船体梁总纵弯曲的主要外力。载荷q(x)，剪力N(x)，弯矩M(x)。 4 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。 5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。 6 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。 7 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与该项重量的实际分布范围相同或大体相同。 8 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 1

9 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。 10 静水剪力、弯矩曲线：船体梁在静水中所受到的剪力和弯矩沿船长分布状况的曲线。 11 静波浪剪力和弯矩计算：船舶由静水进入波浪时，重量曲线p(x)并未改变，但水面线发生了变化，从而导致浮力的重新分布。波浪下浮力曲线相对静水状态的浮力增量是引起静波浪剪力和弯矩的载荷。由此可知，静波浪弯矩与船型、波浪要素以及船舶与波浪的相对位置有关。 12 传统的标准计算方法：坦谷波理论。在实际计算时，取计算波长等于船长，并且规定按波峰在船中和波谷在船中两种典型状态进行计算。传统标准计算方法：①将船舶静置于波浪上，即假想船舶以波速在波浪的传播方向上航行，船舶与波浪处于相对静止状态。②以二维坦谷波作为标准波形，计算波长等于船长，计算波高按有关规范或强度标准选取。③取波峰位于船中及波谷位于船中两种状态分别进行计算。 13 波浪浮力修正（史密斯修正）：考虑波浪动水压力影响对浮力曲线所做的修正。 二船体总纵强度计算 1 船体剖面模数。W=I/｜Z︱,它是表征船体结构抵抗弯曲变形能力的一钟几何特性，也是衡量船体总纵强度的一个重要标志。 2 纵向强力构件：纵向连续并能有效地传递总纵弯曲应力的构件。如甲板板、外板、内底板、内龙骨、纵桁、纵骨等。长度较短的纵向构件应视作间断构件 3 强力甲板：构成船体梁上翼板的最上层连续甲板。强力甲板处剖面模数为船体剖面的最小剖面模数。 2

应力分析过程

1.准备阶段 1.1打开，选择Radioss-Bulkdate 1.2导入几何体，一般用.stp格式 2.几何清理 Geom-quick edit

此界面用于几何清理，包括删除或生成线，清楚节点，，删除重合面等。 3.网格划分 2.1首先画二维面网格 在左端任务栏建立component，一般装配体的网格放在不同的component中，且2D和3D网格放在不同的component中，一般现在几何体表面划分面网格，再通过面网格生成体网格，生成体网格后删除面网格。 生成2D网格：2D-automesh

注意：elems to surf comp为在几何体所在的component中存放所划分的网格，elems to current comp为在当前的component中存放所划分的网格。 设置完毕后点击mesh，进入下面界面，点击数字可以调整节点间的网格数量，来使网格更规则或是对局部地区加密网格。修改节点数量后点击mesh，全部修改完毕后点击smooth是网格更加顺滑，最后点击return。 2.2画3D网格 3D-tetramesh进入如下界面 点击elems选取前面所画面网格，然后点击mesh自动生成体网格，网格存放在当前的

component中。完成后删除2D网格。 注：点击mesh时会显示如下界面，此界面用于很多界面 ， 常用的有by window（窗口框选的网格）；displayed（当前的网格）；all（所有网格）；reverse （反选）；by id（用于选取单个的已知id的网格）；duplicate（复制）；by face（表面的）。 4.建立螺栓连接 图形中模型为两部分，用螺栓连接，操作如下 Location选择圆孔上任一点；connect what选择要连接的连个几何体；num layers选择要连接几何体的个数；hole diameter中最大值一定要比连接体的总厚度大。设定参数完毕后点击create。 注：可以同时在每一个孔上选择一点，同时生成所有螺栓连接。 5.定义材料属性 5.1定义材料 选择materials，设定参数，create/edit

船舶总纵强度计算中剪力弯矩的几个概念

说明：这篇帖子是作为解答一位船友的疑惑而撰写的，希望看到这篇帖子的朋友，能了解一些东西，能学到一些东西，也欢迎大家交流。 这篇帖子，是对原来的文章的补充和进一步说明，涉及的方面有： ①，概念：包络值、许用值、能力值； ②，船舶总纵强度计算设计的流程。 ①，概念 先来说说概念吧。 对于包络值、许用值、能力值几个概念，结合我的理解做以下解释： <一>总纵强度校核都是针对于静水工况而言的，计算和比较的是静水条件下的船体梁强度。 <二>总体的要求是： 在任何剖面: 任意装载工况下的剪力弯矩值<= 包络线确定的剪力弯矩值<= 设计值确定的剪力弯矩值<= 能力值确定的剪力弯矩值 <三>总纵强度计算的目的，有两个： 1，设计船体剖面： 即，结合装载工况，船体重量分布，计算出船体在静水中的浮态，然后积分船体梁受到的载荷，得到各个剖面沿着船长分布的剪力弯矩。 所有的载荷工况下的剪力弯矩就能确定剪力弯矩的包络线。这个就是所述包络值的概念，在船舶设计的前期进行； 由于包络线是前期初步计算的结果，在实际的建造过程中，船体的重量分布可能会出现偏差，这就引出了剪力弯矩的设计值，即CCS软件中的剪力弯矩的许用值，这个值就是设计者用于设计各个船体剖面结构的剪力和弯矩的大小，基于包络线考虑了一定的设计裕度。 得到剪力弯矩的设计值之后，叠加上相关船舶规范上规定的波浪附加弯矩和剪力【当然，波浪附加弯矩和剪力也可以通过计算确定】设计者就能设计船体剖面了。即，要求设计的剖面所能承受的剪力弯矩不能小于（剪力弯矩的设计值加上波浪附加剪力弯矩）。 流程图为： 船体重量分布+ 载荷工况+ 船体线型------------> 剪力弯矩包络线------ [设计裕度] ------> 剪力弯矩设计值剪力弯矩设计值------ [叠加波浪附加弯矩和剪力] ------> 进行船体剖面的设计 2，校核船体剖面强度： 校核船体剖面强度是船体剖面设计好之后的工作， 在剖面设计过程中，考虑到船舶相关规范和载荷对船体结构的要求，设计的船体梁剖面所能承载的剪力和弯矩往往大于（设计值加附加值）的要求， 计算各个船体梁剖面的剖面特性，能够得到该剖面处的剪力弯矩承载能力，但是这个剪力弯矩不是CCS软件中所谓的能力值，(⊙o⊙)… 因为前面已经说过了（<一>总纵强度校核都是针对于静水工况而言的……），船体梁剪力弯矩的能力值大小等于实际船体剖面处的剪力弯矩承载能力减去相关船舶规范规定的波浪附加弯矩和剪力【当然，波浪附加弯矩和剪力也可以通过计算确定】。 校核的标准是：剪力弯矩的能力值>= 剪力弯矩设计值。 流程图为：

压力容器应力分析设计方法的进展和评述正式版

Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal. 压力容器应力分析设计方法的进展和评述正式版

压力容器应力分析设计方法的进展和 评述正式版 下载提示：此安全管理资料适用于生产计划、生产组织以及生产控制环境中，通过合理组织生产过程，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到预期的生产目标和实现管理工作结果的把控。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 压力容器的使用范围非常的广泛，在此基础上，我们一定更加重视其使用的效果。其中，压力容器应力分析是重要的工作，所以，讨论压力容器应力分析设计工作很有必要。 压力容器概述 1.1.概念 所谓的压力容器是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备。贮运容器、反应容器、换热器和分离器均属压力容器。 1.2.用途

压力容器的用途十分广泛。它是在石油化工学、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。压力容器一般由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大部分构成容器本体。此外，还配有安全装置、表计及完全不同生产工艺作用的内件。压力容器由于密封、承压及介质等原因，容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全及污染环境的事故。世界各国均将其列为重要的监检产品，由国家指定的专门机构，按照国家规定的法规和标准实施监督检查和技术检验。 分析设计方法