目錄
結(jié)論 1
0.1 船體強度 1
0.2 結(jié)構(gòu)設計 2
0.3 本書內(nèi)容 4
第1章船體結(jié)構(gòu)基礎 5
1.1 船體結(jié)構(gòu)間載荷傳遞和結(jié)構(gòu)的變形 5
1.2 作用在船體上的載荷 7
1.2.1 載荷的分類 7
1.2.2 波浪引起的動載荷 8
1.2.3 沖擊載荷 9
1.3 結(jié)構(gòu)響應分析模型與載荷 10
1.3.1 總強度分析模型與載荷 10
1.3.2 橫向強度分析模型與載荷 11
1.3.3 局部強度載荷 13
1.4 船體結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的作用 13
1.5 典型船舶的結(jié)構(gòu)特點 17
1.5.1 散貨船 17
1.5.2 雙殼油輪 19
1.5.3 集裝箱船 20
1.5.4 汽豐運輸船 21
1.5.5 MOSS球罐型LNG船 23
1.5.6 薄膜型LNG船 24
1.5.7 礦砂船 25
第2章船體外載荷 27
2.1 概述 27
2.1.1 船體梁的受力與變形特征 27
2.1.2 剪力、彎矩計算步驟 29
2.2 靜水剪力和彎矩計算 30
2.2.1 重量曲線 30
2.2.2 浮力曲線 36
2.2.3 載荷曲線 38
2.2.4 靜水剪力和彎矩曲線 39
2.2.5 計算狀態(tài)的選取 40
2.2.6 船體撓度及貨物分布對靜水彎矩的影響 41
2.3 靜波浪剪力和彎矩 42
2.3.1 傳統(tǒng)計算方法 42
2.3.2 靜波浪剪力和彎矩計算 43
2.3.3 斜直在波浪上的靜潑浪彎矩 47
2.3.4 波浪浮力修正 48
2.4 總縱彎矩和剪力計算 49
2.4.1 公式計算總縱彎矩和剪力 49
2.4.2 計算機計算總縱彎矩和剪力 50
2.5 總縱彎矩和剪力的近似估算公式 56
2.5.1 總縱彎矩的近似估算公式 56
2.5.2 剪力的近似估算公式 60
2.5.3 總縱彎矩和剪力街準 61
2.6 總縱彎矩和剪力計算實例 63
2.6.1 主要數(shù)據(jù)及原始資料 63
2.6.2 潑型與波浪參數(shù) 64
2.6.3 壓載到港狀態(tài)的靜水剪力和彎矩計算 65
2.6.4 靜波浪剪力Nw 及彎矩Mw 計算 68
2.6.5 總縱彎短與剪力計算 71
第3章船體總縱強度 73
3.1 船體總縱彎曲應力第一次近似計算 73
3.1.1 計算剖面與縱向強力構(gòu)件 73
3.1.2 船體剖面模數(shù)的計算及第一次近似總縱彎曲應力 74
3.2 船體構(gòu)件的穩(wěn)定性和總縱彎曲應力的第二次近似計算 76
3.2.1 船體構(gòu)件的工作特征 76
3.2.2 船體構(gòu)件的穩(wěn)定性檢驗 78
3.2.3 船體板折減革數(shù)的計算 84
3.2.4 總縱彎曲應力的第二次及更高次近似計算 86
3.3 船體構(gòu)件的多重作用及按合成應力校核總縱強度 88
3.3.1 船體構(gòu)件的多重作用 88
3.3.2 底部構(gòu)件中的應力合成 90
3.4 船體梁彎曲剪應力的計算 92
3.4.1 船體梁彎曲剪應力的一般公式 92
3.4.2 開式剖面構(gòu)件的剪應力 94
3.4.3 多閉室剖面的剪應力 95
3.4.4 多閉室剖面剪流的計算示例 97
3.5 許用應力 99
3.6 船體撓度的計算 102
3.6.1 彎曲撓皮曲線 102
3.6.2 剪切撓皮曲線 104
第4章船體局部強度 106
4.1 局部強度計算的力學模型 106
4.1.1 建立計算模型的原則 106
4.1.2 構(gòu)件幾何尺寸的簡化 107
4.1.3 骨架支撐條件的簡化 107
4.1.4 結(jié)構(gòu)處理模型化 111
4.1.5 載荷模型化 113
4.2 船體骨架的帶板 114
4.3 典型船體結(jié)構(gòu)的局部強度計算 117
4.3.1 船底結(jié)構(gòu)的強度計算 117
4.3.2 甲板結(jié)構(gòu)的強度計算 120
4.3.3 舷側(cè)結(jié)構(gòu)的強度計算 123
4.3.4 艙壁結(jié)構(gòu)的強度計算 125
第5章船體扭轉(zhuǎn)強度計算 133
5.1 船體扭轉(zhuǎn)強度計算分析 134
5.1.1 船體扭轉(zhuǎn)強度計算的方法與步驟 134
5.1.2 作用在船體上的扭轉(zhuǎn)外力 134
5.2 具有長大開口的船體扭轉(zhuǎn)變形 137
5.2.1 自由扭轉(zhuǎn)變形和翹曲變形 137
5.2.2 剖面扭轉(zhuǎn)慣性矩 137
5.3 規(guī)范關于波浪扭矩及波浪彎矩的公式 138
5.3.1 波浪扭矩的規(guī)范計算 138
5.3.2 斜浪下波浪彎矩的規(guī)范計算 139
5.3.3 彎扭組合合成正應力 140
5.4 大開口船舶彎扭組合分析的有限梁法 142
5.4.1 遷移矩陣法原理 143
5.4.2 計算實例 143
第6章船中剖面結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計 148
6.1 船體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計概述 148
6.1.1 材料選擇 149
6.1.2 尺寸優(yōu)化 149
6.1.3 形狀優(yōu)化 150
6.1.4 拓撲優(yōu)化 150
6.2 優(yōu)化算法原理及其在船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的應用 150
6.2.1 準則法 151
6.2.2 數(shù)學規(guī)劃法 151
6.2.3 智能優(yōu)化方法 151
6.3 中剖面計算法設計 153
6.3.1 基本任務 153
6.3.2 設計要求與目標 153
6.4 按規(guī)范要求的船中剖面優(yōu)化設計 154
6.4.1 建立數(shù)學模型 155
6.4.2 數(shù)學優(yōu)化方法 156
6.4.3 規(guī)范優(yōu)化實例 157
6.5 基于直接計算的船中剖面優(yōu)化設計 159
6.5.1 分級優(yōu)化技術的基本思想 159
6.5.2 建立數(shù)學模型 160
6.5.3 直接計算優(yōu)化實例 162
6.6 中剖面結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計的遺傳算法實例 163
第7章船體結(jié)構(gòu)規(guī)范法設計 168
7.1 規(guī)范法設計基本思路 169
7.1.1 規(guī)范法設計的步驟 169
7.1.2 建造規(guī)范的選用 169
7.1.3 結(jié)構(gòu)布置的一般原則 170
7.1.4 結(jié)構(gòu)設計通則 171
7.1.5 船體構(gòu)件的材料級別和鋼級 176
7.2 規(guī)范對船體縱向強度的要求 180
7.3 外板及甲板的設計 185
7.3.1 外板 185
7.3.2 甲板板 188
7.4 船體骨架的設計 190
7.4.1 船體骨架設計計算的一般注意事項 190
7.4.2 規(guī)范對船體骨架要求的基本意義 191
7.5 應力集中區(qū)的結(jié)構(gòu)設計 194
7.5.1 應力集中 194
7.5.2 開口的應力集中及降低角隅處應力集中的措施 194
7.5.3 肘板的應力集中 199
第8章上層建筑設計 201
8.1 上層建筑的變形特征 201
8.2 上層建筑設計 203
8.2.1 強力上層建筑的設計 204
8.2.2 輕型上層建筑的設計 206
8.2.3 輕合金上層建筑的設計 207
8.2.4 上層建筑結(jié)構(gòu)的一般布直 211
8.3 上層建筑端部的應力集中及加強設計 212
8.3.1 應力集中革數(shù) 212
8.3.2 端部應力集中的加強 212
8.4 上層建筑振動計算分析 215
8.4.1 計算模型 215
8.4.2 質(zhì)量分布及邊界條件 217
8.4.3 計算結(jié)果及評價 218
第9章船體結(jié)構(gòu)直接計算 221
9.1 船體結(jié)構(gòu)直接計算的基本考慮 221
9.1.1 通則 221
9.1.2 船舶結(jié)構(gòu)有限元模型 222
9.1.3 計算工況 223
9.1.4 邊界條件 226
9.1.5 結(jié)呆提交 228
9.2 船體結(jié)構(gòu)直接計算所用載荷 228
9.2.1 設計載荷 228
9.2.2 運動和加速度 228
9.2.3 載荷計算 235
9.2.4 載荷分量及其施加 238
9.3 船體結(jié)構(gòu)直接計算結(jié)果分析 238
9.4 板格屈曲校核 239
9.4.1 屈曲枝核方法 239
9.4.2 校核區(qū)域 240
9.4.3 腐蝕辱度 240
9.4.4 屈曲因子計算 241
第10章共同結(jié)構(gòu)規(guī)范 242
10.1 共同結(jié)構(gòu)規(guī)范介紹 242
10.2 共同結(jié)構(gòu)規(guī)范設計 243
10.2.1 共同結(jié)構(gòu)規(guī)范設計原則 243
10.2.2 共同結(jié)構(gòu)規(guī)范設計方法 243
10.3 船體梁極限強度 246
10.3.1 概述 246
10.3.2 船體梁極限強度計算方法 246
10.3.3 極限強度衡準 249
10.4 船體結(jié)構(gòu)疲勞強度 250
10.4.1 概述 250
10.4.2 疲勞強度評估方法 251
10.4.3 疲勞強度衡準 259
參考文獻 265