内河船舶总纵强度计算书Word格式.docx
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168.636
17.506
10—11
162.038
167.666
16.536
11—12
162.638
168.266
17.136
12—13
13—14
14—15
15—16
16—17
17—18
122.994
126.827
23.920
18—19
21.517
19—20
22.025
合计
2563.791
2538.393
2644.590
2619.192
474.920
449.522
2各种装载静水剪力NS和弯矩MS
各种装载静水剪力NS和弯矩MS，见表2。
表2各种装载静水剪力NS和弯矩MS
站号
A级满载出港
A级满载到港
剪力Ns（KN）
弯矩Ms（KN*m）
0.000
1
71.222
276.080
-104.478
-343.071
2
-379.964
-95.838
-496.025
-1532.432
3
-1087.177
-2443.374
-1140.244
-4488.611
4
-1144.848
-6095.390
-1150.247
-8560.886
5
-974.953
-9555.977
-947.202
-12304.248
6
-800.240
-12428.803
-758.161
-15379.226
7
-650.025
-14747.434
-567.748
-17807.366
8
-505.336
-16563.074
-378.748
-19588.736
9
-353.806
-17873.482
-193.207
-20731.644
10
-202.816
-18667.912
-21.477
-21265.547
11
-54.774
-18952.313
144.810
-21223.281
12
112.384
-18699.109
323.267
-20593.373
13
292.863
-17852.979
510.897
-19339.425
14
496.559
-16351.608
708.390
-17428.971
15
726.171
-14111.198
922.643
-14816.603
16
955.163
-11088.609
1143.307
-11462.803
17
1207.114
-7245.741
1384.351
-7321.880
18
1117.124
-3126.617
1262.327
-2978.288
19
267.077
-610.696
342.123
-412.535
20
最大值
B级满载出港
B级满载到港
-42.712
-241.108
-198.652
-306.053
-523.830
-1375.618
-635.307
-1695.635
-1296.383
-4648.274
-1341.495
-5034.349
-1373.149
-9369.454
-1376.209
-9636.686
-1137.886
-13820.326
-1146.341
-13906.200
-890.168
-17447.486
-930.477
-17415.533
-670.826
-20278.085
-713.157
-20186.084
-462.826
-22379.862
-497.434
-22218.094
-254.916
-23772.316
-292.086
-23531.981
-50.884
-24462.212
-105.420
-24177.301
147.705
-24465.448
83.054
-24182.835
358.295
-23770.841
288.755
-23516.117
577.045
-22344.006
503.291
-22132.699
805.827
-20153.914
727.858
-20000.404
1049.010
-17158.894
969.187
-17073.536
1293.866
-13331.536
1216.775
-13312.834
1562.474
-8628.475
1484.743
-8672.866
1454.823
-3650.911
1372.085
-3768.030
441.693
-584.850
399.574
-713.962
604.720
1028.388
387.568
1070.691
824.161
3462.351
645.701
3242.610
834.635
6288.403
696.618
5941.599
737.010
8965.785
601.129
8564.556
531.405
11125.975
387.172
10659.739
373.983
12666.990
189.004
12052.028
218.822
13674.862
19.287
12816.875
61.726
14150.147
-142.805
13015.805
-86.101
14105.354
-275.007
12712.804
-221.688
13577.166
-376.371
12011.442
-340.191
12615.597
-468.020
10980.883
-429.479
11299.608
-535.984
9678.089
-495.279
9719.084
-587.778
8171.033
-528.977
7968.833
-621.531
6518.063
-531.784
6156.291
-626.652
4798.777
-516.579
4364.861
-599.179
3117.597
-471.047
2676.984
-523.454
1612.406
-345.476
1280.893
-366.476
504.077
-200.779
345.713
-204.603
-60.467
0.171
3.静水剪力Nst和弯矩Mst包络线及最大值
静水弯矩与剪力包络线数值，见表3。
604.72
-1341.5
-1376.21
-9636.69
-13906.2
-17447.5
-20278.1
-22379.9
-23772.3
-468.02
-24462.2
-535.985
-24465.4
-542.359
-23770.8
-22344
-20153.9
1049.01
-17158.9
-13331.5
-8672.87
-3768.03
4.波浪垂直弯矩
MW=aKL2B（Cb+1.2）×
10-3
=22853.033kN.m
其中：
K=-2.12L+340
a=1.0（A级航区:
a=1.0;
B级航区:
a=0.87;
C级航区:
a=0.83）
MW值在船中0.25L范围内保持不变，船长两端趋于零。
三．船体扭转外力计算
1）水动力扭矩
MT=9.81akCTSCbLB3（1+1.24ZS/D）
=9786.0269kN.m
k=0.162+0.556/B
CTS=（0.04B/d+2.84）×
10-2
a=0.80;
a=0.60）
ZS=1.88890.04m（Zs为船中大开口剖面的扭转中心至船底基线的距离）
MT值在两端为零，在船中最大，MT沿船长按余弦曲线分布。
原点在船中，距原点X处的水动力扭矩按下式确定：
MT（X）=MTCOS（PI*X/L）
2）货物扭矩（船中）
装卸状态M0TC=0.409Wb=7496.904kN.m
航行状态MTC=0.245Wb=4490.810kN.m
MTC值在船两端等于零，沿两端到船中的MTC值按直线分布，见表4。
表四货物扭矩
装卸状态M0TC
航行状态MTC
749.690
449.081
1499.380
898.162
2249.070
1347.243
2998.760
1796.324
3748.450
2245.405
4498.140
2694.486
5247.830
3143.357
5997.520
3592.648
6747.210
4041.729
7496.904
4490.810
4192.5292
四.船体弯、扭总强度校核
1.船体薄壁梁离散及剖面特性计算
将船体沿船长方向划分为21个节点，20个薄壁梁单元，取7种剖面类型。
2.船体应力校核
选取7个校核剖面，各计算剖面的静水弯曲应力、波浪合成应力及其与翘曲应力之合成应力计算与衡准汇总于表4中。
表中:
静水弯曲应力：
σS=MS/WV×
103N/mm2
波浪垂直弯曲和静水弯曲合成应力：
σC=（MS+MW）/WV×
弯扭合成应力：
σ1=σC+σWN/mm2
由表5可见，本船各项应力均小于许用应力值，因此总纵强度与扭转强度满足规范要求。
表5应力校核（单位：
W—cm3，I—cm4，M—kN·
m，σ—Mpa）
校核剖面
项目
No.1
（#14）
No.2
（#24）
No.3
（#65）
No.4
（#85）
No.5
（#110）
No.6
（#115）
No.7
（#121）
截面剖面模数
甲板处Wd
652521
723522
580476
774842
714160
689557
船底处Wb
566969.1
572749.4
887037.6
732016.7
842627.5
448319.2
舱顶处Wc
614742.4
679577.6
554163.0
731801.3
678352.3
642933.3
最大静水弯矩Ms
3784.36
8274.07
24390.21
22614.05
10523.41
6734.78
2618.95
静水
弯曲
应力
甲板处σsd<
137
5.800
11.436
42.018
38.958
13.581
9.430
3.798
船底处σsb<
6.675
14.446
27.496
25.494
14.376
7.993
5.842
舱顶处σsc<
6.156
12.175
44.013
40.808
14.380
9.928
4.073
波浪垂直弯矩Mw
6446.579
10676.87
22853.03
21062.87
9941.13
7716.781
5047.562
合成弯矩Ms+Mw
10230.93
18950.94
47243.24
43676.92
20464.54
14451.56
7666.512
合成
甲板处σcd<
157
15.6791
26.1926
81.3871
75.2433
26.4112
20.2357
11.1180
船底处σcb<
18.0450
33.087
53.2596
49.2391
27.9564
17.1506
17.1006
舱顶处σcc<
16.6426
27.8864
85.2515
78.8160
27.9646
21.3039
11.9243
装卸状态
翘曲应力
甲板处
Sw0d
78.7550
50.4550
28.3068
0.4349
29.0164
51.7423
80.8789
船底处
Sw0b
68.5647
40.1645
22.5335
0.3462
23.0984
41.1893
63.8631
总应力
Tnd<
84.5546
61.8908
70.3244
39.3927
42.5978
61.1727
84.6769
船底处Tnb<
75.2394
54.6107
50.0298
25.8401
37.4743
49.1819
69.7048
航行状态
Swd
56.0293
36.2835
20.2517
0.3105
20.744
37.1931
57.60617
Swb
48.7795
28.8833
16.1213
0.2472
16.5131
29.6074
45.48665
Tvd<
71.7084
62.4761
101.6388
75.5538
47.1552
57.4288
68.7242
船底处Tvb<
66.8245
61.9710
69.3809
49.4863
44.4695
46.7580
62.5872
五.变形校核
1.扭转变形
大开口范围平均扭转角与舱口对角线伸长见表6
表6大开口范围平均扭转角与舱口对角线伸长
项目
装卸状态
航行状态
大开口范围平均扭转角（deg/m）
-0.01049
-0.00715
舱口对角线伸长（mm）
-11.2568
-7.66394
六.屈曲强度校核
本船甲板和船底采用纵骨架式，甲板板、船底板的弯曲屈曲校核见表7：
表7屈曲强度计算与校核
板厚t
（mm）
短边长度b
欧拉应力σE
（N/mm2）
临界应力σcr
实际应力
（N/mm2）
安全系数
K（>
1.35）
备注
甲板板
12
520
404.733
200.889
2.468
满足
船底板
8
179.882
158.248
53.2596
2.971
σE=76（100t/b）2N/mm2
σcr=σY（1-σY/4/σE）N/mm2
σY=235N/mm2
七.结论
由上述计算可知：
该船总纵强度与扭转强度及屈曲强度满足规范。
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