船舶1102班 王伟鹏 内河规范对长江300吨货轮进行校核 2讲解Word格式.docx
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站号
y
各站间重量/t
理论站距
1.57
1.68
384.2
0-1
1.82
417.4
1-2
2.00
453.1
2-3
1/3L
2.08
526.7
3-4
563.3
4-5
514.6
5-6
2/3L
2.01
567.4
6-7
1.67
482.2
7-8
1.53
413.6
8-9
1.48
388.5
9-10
∑
4911
可变重量分配：
船员
货仓
燃油
淡水
储物
12
1.7
6.7
4.0
50
300
备注：
船员平均体重取80Kg/人，，燃油和淡水重量以燃油舱和淡水舱的容量乘以燃油密度（835Kg/
）和淡水密度（1000Kg/
）的值。
将空船重量与可变重量分布加和得全船满载出港重量分布：
空船重量分布
可变重量分布
理论站间分布/t
重力/kN
19.2
31.2
305.76
20.8
27.5
269.5
21.8
25.8
252.84
21．9
71.9
704.62
14．9
64.9
636.02
15．7
65.7
643.86
15．5
65.5
641.9
13．8
13.8
135.24
174.6
329
503.6
重量分布曲线如图：
二、满载到港状态的弯矩和剪力的计算
理论站号
力臂乘数
各站浸水面积Fsi（m²
）
面积矩函数（m²
）
理论站矩上的浮力（kN）
-5
5.200
-26
222.4
-4
20.324
-81.296
313.6
-3
21.338
-64.014
386.4
-2
32.321
-64.642
398.9
33.473
-33.473
488.5
33.784
587.9
34.267
607.3
33.356
66.712
571.7
22.773
68.319
495.0
21.032
84.128
478.5
10.200
51.000
355.8
总和
268.059
35.001
4907
修正值
0
修正后总和
4907
由上表计算得出B1=4900可能
Xb1=-0.7007
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：
m
尾吃水：
精度检查：
由于精度符合要求，因此不用做第二次近似计算。
理论站
理论站间重量
理论站间浮力
理论站间载荷
第四列自上而下和
第五列积分和
298.7
117.6
271.3
65.66
182.72
300.32
249.6
39.2
104.86
405.18
732.6
490
529.2
934.38
4-5
617.8
980
1914.38
5-6
627.9
2894.38
6-7
634.7
3874.38
7-8
646.7
4854.38
8-9
645.9
5834.38
9-10
134.8
对第五列修正
剪力值
乘站距一半
第九列修正
弯矩值
11
0.257
2.31
2.47
7.31
5.27
0.578
6.14
18.22
19.63
7.32
0.775
-3.81
15.69
31.89
17.04
3-4
1.948
-8.37
-18.74
44.84
61.58
2.137
-2.17
-28.14
56.72
84.07
2.381
5.66
-18.97
69.16
88.32
2.764
11.2
10.31
81.34
72.31
3.275
16.75
55.65
94.43
41.23
3.681
10.33
108.76
107.23
12.47
3.753
-2.42
123.24
119.38
6.64
由上表可得出
最大静水剪力
最大静水弯矩
静水轴线的波面浸水面积
各站排水体积
力臂
体积矩
10.724
0.75
8.043
23.948
27.534
4.75
132.13
26.512
31.534
6.25
188.34
31.616
38.195
9.25
353.43
40.755
12.25
235.66
34.714
41.773
15.25
512.33
34.916
41.734
18.43
517.47
34.467
32.118
21.25
717.17
23.278
27.912
24.25
512.81
18.23
15.513
27.25
463.12
12.314
8.14
31.25
64.23
315.932
5274.85
浮心纵向坐标
准确度
三、静波浪剪力Nw及弯矩Mw计算
（1）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。
静水波面浸水面积ωi
移轴波面浸水面积ωbi
（3）-
（2）
力臂系数
（2）*（5）
（4）*（5）
（4）*（5）²
m²
k
m³
1）
2）
坐标插值
3）
4）
5）
6）
7）
8）
0.01
0.9
1.3
5.3
4.4
8.5
6.5
3.3
27.2
20.7
72.8
40.7
85.6
11.6
4.5
36.4
24.8
86.3
74.4
232.2
14.3
6.1
95．3
91
102.5
364
1612
14.7
111.3
96.7
175.7
483.5
2345.5
15.6
10.2
134
10.1
117.4
192.3
678.4
4321
15.8
156
142.2
213.4
995.4
6154
13.2
13.1
176
152.8
223.1
1064.8
8537.5
8.6
183
245.6
1634.3
14321
7.1
15.3
191
184
278.5
1840
18400
=108.3
=1115.5
=1009.7
=1598.7
=7179.9
=56012
根据表中数据，按下式计算波轴线移动参数ζ0和b，即
式中V=W/.g=4911/9.8=96.05
=L/2+
=22.5/2-0.7=10.55m
△L=L/10=2.25m
ε=-1m
将表中的
、
代入上式得：
108.3-1009.7ζ0-717.99b=22.72
1598.7-7179.9ζ0-5601.2b=106.55
联立方程式，解得ζ0=--2.378m，b=2.6432m
df=df0+ζ0+b=1.719+2.378-2.6432=1.4538m
da=da0+ζ0=1.650+2.378=4.028m
（2）静波浪剪力及弯矩计算
求得平衡位置后，即从邦戎曲线上量读出船舶处于平衡状态下的横剖面浸水面积Fci，并进行检验平衡精度要求的计算。
船舶在波峰上的平衡位置的计算结果如下表：
df=1.4538m，da=4.028m
计算结果：
浮力B=1×
9.8×
2.25×
169.9
=3746.3kN
浮心坐标xb
=2.25×
（39.08）/169.9
=0.52
横剖面浸水面积FCi（m²
（1）
（2）
（3）
10.3
-41.2
13.46
-40.38
14.67
-29.34
25.78
-25.78
28.43
26.32
23.56
47.12
12.18
36.54
40.8
5.0
25
169.9.
39.08
修正项
静波浪剪力Nw及弯矩Mw计算见下表：
波面下横剖面浸水面积Fci（m²
静水下横剖面浸水面积Fsi（m²
横剖面浸水面积的增量△Fi（m²
（4）的积分（m²
（5）的积分（m）
（4）
（5）
（6）
0.00
0.00
10.78
11.23
11.98
12.21
11.67
10.12
14.63
16.46
15.31
13.66
-11.87
13.13
22.35
19.32
14.34
-12.76
-14.56
23.16
15.34
15.17
-13.19
-28.54
-2.11
14.67
14.18
-12.88
-13.21
-30.55
13.17
13.46
-10.22
-15.66
-67.68
11.14
12.33
11.32
-14.32
-86.54
10.77
10.97
-12.17
-132.22
-11.72
-147.54
静波浪剪力Nw（kN）
Nw的不封闭修正值△Nwi（kN）
修正后的静波浪剪力Nw（kN）
静波浪弯矩Mw（kN·
m）
Mw的不封闭修正值△Mw（kN·
修正后的静弯矩Mw（kN·
-7
-8
-9
-10
-11
-12
15.14
-9.76
23.44
27.88
-121.45
132.45
35.28
-22.56
75.89
80.43
-312.87
431.27
32.17
-47.45
85.76
134.77
-445.32
543.21
-33.47
-63.78
23.34
121.67
-554.76
678.47
-110.34
-72.48
-30.21
-9.78
-793.32
763.36
-150.56
-87.33
-78.34
-209.55
-854.33
683.46
-183.43
-103.47
-72.16
-532.65
-1032.46
412.33
-157.34
-121.67
-53.47
-1001.34
-1203.45
347.16
-133.56
-131.22
-21.77
-1257.92
-1478.33
278.33
-121.12
-142.78
-1533.17
-1530.97
静波浪剪力Nw及弯矩Mw，其分布如图：
修正后的最大静波浪剪力及弯矩为：
Nw，max=178.23kN
Nw，min=-107.65kN
Mw，max=1732.47kN·
m
第二部分总纵强度校核
一．计算依据
本次计算取船中附近28号肋骨剖面进行总纵强度计算。
1.计算参考图纸和计算书
（1）主体结构图
（2）典型横剖面图
（3）弯矩和剪力计算书
2.计算载荷
计算弯矩：
M=1732.47kN·
计算剪力：
N=178.23kN
3.船体材料
计算剖面的所有材料均采用高强度低合金钢材，屈服极限
4.许用应力
总纵弯曲许用应力
二．船体总纵弯曲正应力计算
28号肋骨剖面参与总纵弯曲的构件如典型剖面图所示：
在计算中，参考轴取在基线处。
船体剖面要素及总纵弯曲应力的计算如下表所示：
构件编号
构件剖面Ai（cm²
距参考轴距离Zi（m）
静力矩AiZi（cm²
·
惯性矩AiZi²
（cm²
构件自身惯性矩（cm²
距中和轴距离Zj（m）
总纵弯曲应力σ（N/mm²
（7）
（8）
849.82
3.46
2940.38
10173.71
237.63
1.72
137.86
1333.02
3.23
4305.65
13907.25
—
1.62
108.64
455.13
5.30
2412.19
12784.61
2.75
78.65
876.14
7.22
6325.73
45671.78
411.65
3.66
64.34
Σ
3514.11
15983.9
82537.35
649.28
利用上表的数据可得：
Δ=
即中和轴离基线的距离为4.6m。
船体剖面对水平中和轴的惯性矩为：
剖面上各构件的应力为：
式中
。
综上所述，该船的总纵强度能达到要求。
《船体强度与结构设计》
课程设计报告书
院系：
工程学院
专业：
船舶与海洋工程
班级：
船舶1102
学号：
201011442223
学生姓名：
王伟鹏
指导教师：
张娟老师
时间：
2013—2014学年第一学期
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