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第三章 船舶受力的校核与强度保证 船体强度（Strength of ship）： 船体结构抵抗发生损伤及变形的能力 总强度 纵向强度 横向强度 扭转强度 局部强度 第一节 船舶纵向强度 一、船体纵向强度概述（Longitudinal strength of ship） 船体结构抵抗因重力和浮力沿船长方向不一致而产生的剪切变形及纵向弯曲变形的能力。 箱形船体静水中纵向受力分析 中拱与中垂 1.剪力(SF,shear force): 作用于船体某一剖面一侧所有外力的代数和。 船尾一侧重力大于浮力为正；反之为负。 最大值在船首尾约1/4LBP处 产生剪切变形： 垂向相对位移 2.弯矩(BM,bending moment): 作用于船体某一剖面一侧所有外力矩的代数和。 船尾一侧重力矩大于浮力矩为正；反之为负。 最大值则出现在船中前后 产生弯曲变形： 中拱（Hogging）：正弯矩 中垂（Sagging）：负弯矩 实际船舶纵向受力分析 YAZHOUHAI “weights buoyancy diagram” 二、船舶纵向强度的校核 1.校核原理：校核剖面上承受的剪力和弯矩不大于所能承受的最大剪力和弯矩则认为满足营运安全。 许用剪力和许用弯矩：船舶纵向上某剖面所能承受的最大剪力和弯矩 ①较小船舶（船长90m以下）：只给出船中剖面静水许用弯矩； ②中等大小船舶（船长150m以下）：给出船中剖面静水(In harbour)和波浪中(At sea)许用弯矩； ③大型船舶（船长150m以上）：给出各横舱壁对应剖面处的静水和波浪中许用剪力和弯矩，也可能将船长分为20站，给出各站面许用值。 注意：许用值每年扣除腐蚀量0.4%～0.6%，使用年限小于5年的船舶可取下限值，使用年限在10年以上时可取上限值。 实际剪力和弯矩 计算重力和重力矩：空船、货物、油水、常数等 计算各剖面处浮力和浮力矩：由吃水和吃水差查取 计算各站面处的剪力：自船尾到该站面重力和浮力之差 计算各站面处的弯矩：自船尾到该站面重力矩和浮力矩之差 2.船舶中剖面纵向受力校核 1)船中静水弯矩估算法 适用于中小型船舶 ①船中剖面实际静水弯矩计算 式中： ——组成空船的各种载荷对舯力矩绝对值之和； ——除空船外的船上各种载荷对舯力矩绝对值之和 ——船体每一段浮力对舯力矩绝对值之和，可由dm查取。 显然，对特定船 ②船中剖面允许静水弯矩计算 式中： —— 船舯剖面所能承受的最大弯矩。 —— 波浪附加弯矩，对特定船为常数。 —— 甲板剖面模数，可从船舶资料中查取，每年平均扣除腐蚀量0.4～0.6% 。 与 的比较 ①当 时，纵强度不受损伤； 当 时，纵强度不满足要求； ②当 时，船舶呈中拱状态； 当 时，船舶呈中垂状态。 纵坐标：除空船重量以外，船上各种载荷对船中力矩 的绝对值之和 横坐标：平均型吃水 虚线：船中剖面的静水弯矩等于零 点划线：船中剖面的静水弯矩的绝对值等于空船状态下静水弯矩的绝对值 实线：船中剖面的静水弯矩的绝对值等于许用临界值 3)载荷弯矩许用力矩表校核法 三、船体纵向变形的检验 d¤M与dM差值的绝对值叫做船舶的拱垂值。 有利 LBP／1200(正常) ≤正常 LBP／800(极限) ≤极限 LBP／600(危险) ≤危险 可开航 好天气开航 不可开航 四、船舶总体布置对总纵弯曲变形的影响 1.中机船 空船：轻微的中拱或中垂 满载：较大的中拱变形 为缓解满载时的中拱变形，可采取如下措施： （1）货物配置：中部多配货，首尾少配货；中途港不能过多的配置在中部货舱 （2）注意油水的配置和使用 （3）正确的使用深舱和冷藏舱 2. 尾机船 空船：较大的中拱变形 满载：大型船——中垂，中小型船——中垂或中拱 为缓解空船状态时的中拱变形，可采取以下措