船舶结构强度课程设计报告说明书要点Word下载.docx
《船舶结构强度课程设计报告说明书要点Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《船舶结构强度课程设计报告说明书要点Word下载.docx(23页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
![船舶结构强度课程设计报告说明书要点Word下载.docx](https://file1.bdocx.com/fileroot1/2023-2/3/ae3259fa-6790-4eb1-a225-b36985c70b42/ae3259fa-6790-4eb1-a225-b36985c70b421.gif)
舱容系数η1.51立方米/T(即装载率r=0.66T/立方米)
上甲板货物计算载荷p1.3T/立方米
3、课程设计报告要求
(1)编制船体结构设计计算书
(2)绘制设计横剖面的结构图
用1:
50比例绘制。
船体结构尺寸确定
一、外板厚度计算校核
1.船底板
(1)按规2.3.1.3要求,船底为纵骨架式时其船中部0.4L区域的船底板厚度应不小于下式计算所得之值:
mm;
mm
式中:
s=0.7m,L=99m,d=6.50m,Fb=1.0,
按2.3.1.2规定,h1=0.26C,计算时取不大于0.2d;
按2.2.3.1规定,
h1=0.26c=0.26×
7.9=2.054m
因2.054大于0.2d=0.2×
6.5=1.3m,因此取h1=1.3m
所以得:
实取t=12mm
(2)离船端0.075L区域的船体板厚度t按规2.3.1.4要求应不小于按下式计算所得之值:
mm
式中:
L——船长,m;
s——肋骨或纵骨间距,m,计算时取值应不小于
;
——肋骨或纵骨的标准间距,m
根据1.2.8。
1规sb=0.0016L+0.5=0.0016*99+0.5=0.6584
则:
t=(0.035L+6)=(0.035×
99+6)×
=9.465mm
实取t=10mm
按规2.3.1.5要求,船中部0.4L区域的船底板厚度应不小于端部船底板厚度,则本船要求的基本板厚为t=10.9480mm。
本船船底板厚度实取t=14mm,满足规要求。
2、平板龙骨:
按规2.3.2.2规定,平板龙骨厚度应按中部船底板厚度增加2mm,则要求平板龙骨厚度t=12.9480mm,且均不小于相邻船底板厚度。
按2.3.2.1规定,平板龙骨宽度应不小于下式之值:
b=900+3.5L
L-船长,m。
平板龙骨的宽度不必大于1800mm。
平板龙骨的宽度应在整个船长保持不变。
式中:
L=99
则:
b=900+3.5×
99=1246.5mm
本船实取平板龙骨厚度t=16mm,宽度b=1500mm,满足规要求。
3、舭列板:
按2.3.3.1规定,舭列板为横骨架式时其厚度应不小于按2.3.1.2计算所得之值:
s-肋骨间距(m),计算时取值应不小于纵骨的标准间距sb。
d-吃水,m。
L-船长,m;
但计算时取不必大于200m。
Fb-折减系数,见本章2.2.5.7;
m,其中,s为0.7m;
S为船底桁或龙骨间距,1.4m;
h1=0.26C,计算时取不大于0.2d;
C—系数,见本章第2节2.2.3.1。
L=99s=0.7sb=0.6584Fb=1.0d=6.5S=1.4
E=1.25m
h1=0.26C=0.26×
C=0.26×
又不大于h1=0.2d=0.2×
6.5m=1.3m所以h1取1.3m
t1=10.84mm
t2=13.685mm
船实取舭列板厚度为t=16mm,满足规要求。
4、舷侧外板:
本船舷侧采用横骨架式结构,按规2.3.4.2要求进行计算,船中部0.4L区域舷侧外板厚度t应符合下列规定:
(1)、距基线
以上舷侧外板厚度t应不小于按下列两式计算所得之值:
L=99;
s=0.7;
sb=0.6584;
Fd=1;
d=6.5;
S=2.5
E=1.0784m;
h2=0.5C=0.5×
C=0.5×
7.9=3.95m
又不大于h2=0.36d=0.36×
6.5m=2.34m所以h2取2.34m。
t1=9.9868mm
t2=8.7412mm
所以t=12mm
(2)、距基线
以下舷侧外板厚度应不小于下两式计算之值:
sb=0.6584;
Fd=1d=6.5S=2.5
E=1.0694h1=1.3m
t1=9.85mm;
t2=12.32mm;
所以t=16mm
⑶、距基线
至
区域的舷侧外板厚度t,由上述计算所得之值用插法求得。
5.舷顶列板
(1)按规2.3.5.1要求,舷顶列板的宽度应不小于:
b=800+5L=800+5×
99=1295mm,
但不必大于1800mm。
则本船舷顶列板宽度实取b=1500mm,符合规要求。
(3)按规2.3.5.2要求,舷侧为横骨架式时,船中0.4L区域舷顶列板厚度t应不小于按下列两式计算所得之值:
L1=L=99m;
s=0.7m;
Fd=1.0;
E=1.0694;
mm;
在船中部0.4L区域的舷顶列板的厚度,在任何情况下均不小于强力甲板边板厚度的0.8倍,也不小于相邻舷侧外板的厚度。
舷顶列板的厚度可逐渐向两端过渡到端部的舷侧外板厚度。
宽度按2.3.5.1规定应b≥0.1D=0.1×
9=0.9m。
本船舷顶列板厚度实取t=16mm,满足规要求。
6.局部加强
按照规2.3.6.1要求,与艉柱连接的外板、轴榖处的外板以及多推进器架托掌固定处的外板厚度,应不小于端部厚度的1.5倍,也不小于中部外板的厚度。
t=1.5×
9.465=14.20mm
本船该区域的外板厚度实取t=16mm,满足规要求。
7.底板
(1)按规2.6.9.1要求,底板厚度应不小于以下各式计算之值:
船中部0.4L区域:
t=0.04L+5s+2.1
机舱区域:
t=0.055L+4.8
L=99m,s=0.7m
t=0.04×
99+5×
0.7+2.1=9.56mm;
t=0.055×
99+4.8=10.245mm;
(2)按规2.6.13.1要求,底板的厚度应按2.6.9.1公式计算,但计算可减小1mm。
t=8.56mm
t=9.245mm
本船底板厚度实取:
t=12mm,满足规要求。
其余区域:
8.首柱、球鼻首前端和锚链筒出口处两侧外板
(1)按规2.14.1.2要求,钢板焊接首柱在夏季载重线以上0.5m处一下区域的板厚t应不小于按下式计算所得之值:
t=0.08L+5.5mm
L=99m,则:
t=0.08×
99+5.5=13.42mm
(2)按规2.14.5.1要求,球鼻前端以及易受锚和锚链碰损部分的外板应予以增厚,加厚板的厚度可取为钢板首柱的厚度。
本船以上部位的厚度实取t=16mm,满足规要求
二、甲板
1.强力甲板
(1)按规2.4.2.1要求,开口线外强力甲板厚度t,除应符合中剖面模数要求外,还应不小于按下列各式计算所得之值:
s=0.7m,L1=L=99m,Fd=1.0
本船该区域强力甲板厚度实取t=12mm,满足规要求。
(2)按规2.4.2.2要求,在开口边线以及离船端0.075L区域的强力甲板,其厚度应不小于按下式计算所得之值:
s=0.7m,L=99m
本船该区域的强力甲板厚度实取t=12mm,满足规要求。
(3)甲板边板(2.4.3)
按规2.4.3.1要求,在船中部0.4L区域的强力甲板宽度,应不小于(6.8L+500)mm,但不必大于1800mm;
强力甲板边板在端部的宽度,应不下于船中部宽度的65%。
强力甲板的边板厚度应不小于强力甲板厚度。
船中部0.4L区域:
b1=6.8L+500=6.8×
99+500=1173.2mm
船端部:
b2=0.65b1=0.65×
1173.2=762.58mm
本船强力甲板边板实取12×
1500mm;
满足规要求。
2.上层建筑及甲板室甲板厚度
根据规(2.17.5.4)
mm,且不小于5mm
其中L=99m,s=0.7m;
tc干燥处tc=1;
其他tc=0;
C可取:
第一层:
5.5;
第二层:
5.0;
第三层:
4.5;
则:
第一层干燥处t=6.7044mm,其他t=7.7044mm;
第二层干燥处t=6.1894mm,其他t=7.1894mm;
第三层干燥处t=5.6744mm,其他t=6.6744mm;
可统一取8mm。
3.首楼甲板
根据规(2.17.5.5)
首楼甲板厚度应不小于
t=0.02L+6*1.03=8.16mm
实取t=10mm。
4.驾驶甲板
t=0.02L+C=6.98mm;
式中C=5.0;
实取t=8mm。
5.顶棚甲板
t=0.02L+C=6.48mm;
式中C=4.5;
实取t=8mm
三、船底骨架
1.中桁材
按照规2.6.10.1要求,中桁材的高度和厚度符合规2.6.2.1和2.6.2.2要求。
(1)按规2.6.2.1要求,中桁材高度应不下于按下式计算所得之值:
mm,且不小于650mm
B=16.4m,d=6.5m
本船中桁材高度实取h=1000mm,满足规要求。
(2)按照规2.6.2.2要求,中桁材的厚度应不小于下属规定:
1)船中部0.4L区域:
t=0.0077h0+4mm
h0=983mm,则t=0.0077×
983+4=11.5691mm
2)船端0.075L区域中桁材厚度比船中部0.4L区域中桁材厚度减少2mm
即,t=11.5691-2=9.5691mm;
3)炉舱中桁材厚度应较船中部0.4L区域中桁材增厚2.5mm
即,t=11.5691+2.5=14.0691mm
本船中桁材厚度实取:
机舱区域t=16mm,满足规要求;
其余区域t=14mm,满足规要求。
2.旁桁材
由于本船船宽为16.4m,则只设置左右各一道旁桁材。
按照规2.6.10.2要求,旁桁材厚度应满足2.6.4.1要求,即其厚度可比中桁材厚度减少3mm。
即:
t=11.5691-3=8.5691mm;
船端部0.075L区域:
t=9.5691-3=6.5691mm;
机舱区域:
t=14.0691-3=11.0691mm
同时水密旁桁材厚度应比相应的旁桁材增厚2mm,且不应小于肋板厚度。
t=8.5691+2=10.5691mm
t=6.5691+2=8.5691mm
t=11.0691+2=13.0691mm
本船旁桁材厚度实取:
机舱区域t=16mm,满足规要求;
其余区域t=13mm,满足规要求。
3.肋板
按照规2.6.11.2要求,横骨架式实肋板应较规2.6.5.1要求的实肋板厚度增厚10%,但不必大于15mm,而水密和油密肋板厚度与规2.6.6.1相同。
肋板厚度与高度之比一般不小于1/130。
(1)按照规2.6.5.1,货舱和机舱实肋板的厚度应不小于按下式计算所得之值,但不必超过15mm:
t=0.0077h0+1mm
h0=983mm,则:
t=0.0077×
983+1=8.5691mm
则横骨架式实肋板厚度t=1.1×
8.5691=9.42601mm
本船实肋板厚度实取t=10mm,满足规要求。
(2)按照规2.6.6.1要求,水密和油密肋板厚度较货仓实肋板增厚2mm,但一般不必大于15mm。
t=9.42601+2=11.42601mm
本船水密和油密肋板实取t=12mm,满足规要求。
(3)按照规2.6.11.2要求:
1)本船非水密肋板垂直加强筋的规格实取—10×
150mm,满足规要求。
2)本船水密、油密肋板垂直加强筋的尺寸与规2.6.6.2相同,依照规2.6.6.1、2.6.6.2要求,本船实取水密、油密垂直加强筋的规格为—12×
150mm,W=45cm3,满足规要求。
4.船底纵骨
(1)按规2.6.12.2要求,船底纵骨的剖面模数W,应不小于按下式计算所得之值:
本船船底纵骨实取为L160×
100×
10,W=220.459cm3(带板10×
500),满足规要求。
(2)按规2.6.12.3要求,本船底纵骨实取为L140×
90×
10,W=166.351cm3(带板8×
5.舭肘板
按规2.6.15.1、2.6.15.2和2.6.15.3要求
(1)连接主要构件的舭肘板:
其高度和宽度为肋骨腹板高度的1.65倍,厚度与实肋板厚度相同。
本船肋骨高度为400mm(见舷侧骨架计算),即要求h=1.65×
400=660mm,
本船舭肘板实取为
,满足规要求。
(2)连接次要构件的舭肘板:
其高度为底至最近一层甲板之间高度的10%或肋骨腹板高度的2.2倍中的较大者。
本船底至最近一层甲板之间的距离为5.0m,其10%为500mm,本船肋骨高度为125mm,其2.2倍为275mm,本船舭肘板实取为
,与肋骨采用搭接,其搭接长度按规2.6.15.4和2.5.5.3要求取为200mm。
四、舷侧骨架
1.肋骨
(1)按照规2.7.2.1,2.7.2.2,2.7.2.3,2.7.2.4,2.7.2.5,2.7.2.6,2.7.2.7要求,除首尾尖舱外,主肋骨的剖面模数w应并不小于按下式计算所得值;
W=c*c1*s*d*l^2cm^3=224.82
s—肋骨间距;
m
d—吃水,m
l—肋骨跨距,m
c=(2+0.65*d/D)/(1.45-(D^1/2)/l)=5.49
c1---系数,当L>
=90m时,c1=1
取用球扁钢30b×
12Wx=239
(1)按主肋骨的剖面惯性矩l应不小于按下式计算所得之值:
I=3.2Wl=2158.27
肘板(8.3.1.2,2.8.2.4,2.6.15.3):
标准宽度b1=194mm
肘板沿斜板宽度h=233mm
选用上肘板
(2)按照规2.7.2.8,2.7.5.1,2.13.6,要求,首尾尖舱的肋骨剖面模数W和剖面惯性矩I分别不小于按下列两式计算所得之值:
W=4.6sdD=188.37
I=3.5Wl=1977.89
s—肋骨间距
d---吃水
D---型深
l---肋骨跨距,取3m
(3)甲板间及上层建筑肋骨的剖面模数w应小于按下式计算所得之值:
W=CC1sdlD^(/2)
C=0.7+4*d/D
C1---系数,上甲板一下第一层甲板间c1=1,第二层甲板甲板间,c1=1.1;
第三层及其以下各层甲板间,c1=1.45,对于首楼肋骨,c1=0.9,桥楼和尾楼肋骨c1=0.8
本船首尖舱主肋骨为实取L125×
80×
8(带板10×
600),满足规要求要求。
c=3.59,s=0.7,d=6.5,D=9.3
W=71.06(艏楼肋骨);
W=44.10(尾楼肋骨)
艏楼肋骨取用球扁钢18b×
11Wx=73.5
尾楼肋骨取用球扁钢16b×
9Wx=47.9
满足规要求要求。
(2)按照规2.7.2.8要求,本船首尖舱主肋骨为实取L125×
2.舷侧纵桁
按照规要求,本船舷侧纵桁实取为
3.横骨架式强肋骨
按照规2.7.4.1、2.7.4.4要求,本船强肋骨实取为
五、甲板骨架
1.甲板纵骨
(1)第一甲板:
按规2.21.2.2要求,
本船实取纵骨为L140×
10,满足规要求。
(2)第二甲板
1)尾—#24(露天强力甲板、非载车区):
按2.8.5.1规定
实取该区域甲板纵骨为:
L90×
56×
8,满足规要求。
2)#24—#122(载车区域):
按2.21.2.2要求,
本船实取纵骨为L125×
3)#124—首(露天甲板非载车区):
L125×
8,满足规要求。
2..强横梁
(1)第一甲板强横梁:
按规2.21.2.3要求,
1)#17以后区域:
本船实取该区域强横梁为
2)机舱区域:
本船实取机舱强横梁为
3)其余区域:
本船实取强横梁为
(2)第二甲板强横梁:
1)#3及以后强横梁:
按2.8.7.3和2.8.7.6规定,实取该区域强横梁为:
2)#7、#11、#15、#19、#23强横梁:
按2.8.7.3、2.8.7.6要求,
实取该区域强横梁为:
,满足规要求
3)#27、#31、#35强横梁:
按2.21.2.3、2.21.2.3要求
实取强横梁为
4)#39—#109强横梁:
按2.21.2.3要求
5)#113、#117、#121、#123强横梁:
6)#125、#129、#133、#137强横梁:
按2.8.7.3和2.8.7.6要求,实取该区域强横梁为:
7)#140以前强横梁:
按2.8.7.3要求,实取该区域强横梁为:
第一甲板强横梁:
按规2.21.2.3要求
选用球扁钢32b×
13Wx=294
Ix=5849
3.甲板纵桁
首尖舱强力甲板纵桁要满足深舱甲板纵桁要求(2.13.8.3)。
(1)第一甲板甲板纵桁:
按2.8.6.1要求,
取甲板纵桁与强横梁规格相同,即为:
。
A.#17—#29甲板纵桁:
本船实取支持强横梁的甲板纵桁为
,
该区域不支持强横梁的其余甲板纵桁取为
B.机舱其余区域甲板纵桁:
C.其余区域:
(2)第二甲板甲板纵桁:
1)#63以后甲板纵桁:
本船#63以后甲板纵桁不支持强横梁,其规格取为:
2)#63—#109甲板纵桁:
按2.8.6.1和2.8.6.2要求,
本船实取支持强横梁的甲板纵桁为:
,
该区域不支持强横梁的其余甲板纵桁取为:
3)#109以前甲板纵桁:
该区域甲板纵桁不支持强横梁,其规格取为:
第六部分支柱计算
(1)支柱的载荷(2.10.1)
按照规2.10.1.1要求,对于支柱所受的载荷P,应按下式计算:
P=7.06abh+P0KN
a——支柱所支持的甲板面积的长度,m,
b——支柱所支持的甲板面积的平均宽度,m,
h——支柱所支持的甲板的计算压头,m,
P0——上方支柱所传递的载荷,KN,
a=16m,b=8m,
h=0.14p+h0-1.2=0.14×
(1.3×
9.8)+1.2-1.2=1.78m
上方支柱所传递的载荷
=0KN
则得:
上方支柱承受的载荷
=7.06abh+
=7.06×
16×
8×
1.78=1608.55KN;
下方支柱所传递的载荷
=1.3×
9.8=12.74KN,
则计算得:
下方支柱承受的载荷
=1608.55+12.74=1621.29KN
P=
+
=3229.84KN
(2)支柱的剖面积
按照规2.10.2.1要求,支柱的剖面积A应不小于按下式计算所得值:
P——支柱所承受的载荷,KN,
l——支柱的有效长度,m,为支柱全长的0.8倍;
r——支柱剖面的最小惯性半径,cm
=1608.55KN,
=1621.29KN
上支柱的有效长度
=0.8×
3=2.4m,
下支柱的有效长度
=9-3-1.3=4.7m;
则根据规查得:
上支柱剖面的最小惯性半径
=7.33cm
下支柱剖面的最小惯性半径
=9.65cm
A=
3.支柱的壁厚
按照规2.10.3.1要求,管型支柱的壁厚t应不小于按下列两式计算所得之值:
P——支柱所受的载荷,KN,见2.10.1.1;
l——见2.10.2.1支柱的有效长度为支柱全长的0.8倍
——管型支柱的平均直径,219mm。
管型支柱的最小壁厚:
当船长L≥90m时为7mm。
对于上支柱:
实取t1=22mm
对于下支柱:
实取t2=22mm
见附页
《钢质海船入级规2012第二分册》
《2001热轧球扁钢标准规》
《船舶强度与结构》
五、设计小结
一周的课程设计结束了,在这艰辛漫长痛苦的课程设计中我受益匪浅。
对船体强度与结构的规设计首先对是调查研究母型船,然后按规计算船体主要构件的尺寸。
船体强度与结构的规设计涉及到大量的计算和绘图。
依据规对船体外板、甲板、船底骨架、舷侧骨架、甲板骨架及支柱、舱壁、首尾柱、首尾结构、上层建筑及甲板室、机舱等结构设计和强度校核。
在进行设计时应注意严格按照规进行,以保证船体强度与结构的合理性。
此次设计不仅检验了我这一学期所学的船舶原理知识,也锻炼了我如何解决困难和动手的能力。
在设计过程中,学会了查阅资料,和同学们相互探讨,相互学习,相互监督,共同提高。
这次的课程设计是船体强度及结构的设计,通过这次设计我更加明白了老师平日讲课的容,并且通过参考《船体强度与结构设计》课本和查阅2009年《钢质海船入级与建造规》,和在同学的帮助下将这次设计成功的完成了。
对船体强度与结构的规设计首先是调查研究母型船,然后按规计算船体主要构件的尺寸。
依据规对船体外板、甲板、船底骨架、舷侧骨架、甲板骨架及支柱、舱壁、首尾柱、首尾结构、上层建筑及机舱等结构设计和强度校核。
通过这次设计,我们复习了AutoCAD软件,复习了《船体强度与结构设计》。
现在对AutoCAD软件和《船体强度与结构设计》有了更深层次