毕业答辩——船舶结构物强度.doc

等值梁计算中的计算草图与横剖面图的区别是什么？2，上层建筑参与船体总纵弯曲的程度主要取决于那些因素？答：端点效应：上建端部参与总纵弯曲的程度比中部小，越靠近端部，参与的程度越小；上建长度的影响：上建越短，其中部参与总纵弯曲的程度越小。3，在计算船体总纵弯曲正应力1过程中，逐步近似计算的主要原因是什么？答：因为船体梁实际上时薄壁空心梁，因此在使用“等值梁”计算时有一定的近似性，尤其是要考虑局部稳定性，当某些构件的柔性失稳时，要进行构件折减，用折减的剖面模数在进行简单梁弯曲的计算。4，船体的纵向强度靠哪些构件来保证？答：纵桁、纵骨、纵舱壁、船体外板和横舱壁。5，为什么军船多采用纵式骨架形式？答：纵式骨架可以提高板的稳定性，有利于总强度。6，按照“静置法”所确定的载荷来校核船体总纵强度，是否反映船体的真实强度，为什么？答：不能反映船体的真实强度，因为波浪是随机的，载荷时动态的，而且当L较大时，载荷被夸大。但是具有比较的意义，故称为比较强度。7，在初步设计阶段，如何应用“弯矩系数法”来决定船体的最大波浪弯矩和剪力？答：在初步设计阶段，通过参考母型船，初估一个主尺度、L（排水量、船长），在中拱、中垂两种情况下，由K=L/（Mw）max得出，最大弯矩（Mw）max=L/K，其中中拱、中垂时的K值可以取15-35之间的数。而最大剪力则由（Nw）max=3.5（Mw）max/L得出。8，划分船体四类纵向构件的依据是什么？结合船体的中剖面图指出第1至4类纵向构件的实际应用？按纵向构件在传递载荷过程中所产生的应力种类划分。只承受总纵弯曲正应力的纵向构件，称为第一类构件，如上甲板；同时承受总纵弯曲正应力和船底部板架弯曲正应力的纵向构件称为第二类构件，如龙骨面板；同时承受总纵弯曲正应力、底部板架弯曲正应力和纵骨弯曲正应力的纵向构件称为第三类构件，如船底纵骨；同时承受总纵弯曲正应力、底部板架弯曲正应力、纵骨弯曲正应力和外板弯曲正应力的构件称为第四类构件，如船底板。9，船体总纵强度校核时，应如何选择计算剖面的数目及位置？答：通常选取3到5个危险剖面，分别是：弯矩最大处（船中附近）、剖面最弱处（甲板大开口处）、剪力最大处（距首尾L/4处）。10，Morison公式中的拖曳系数CD的物理意义是什么，其数值主要与哪些因素有关？答：物理意义：CD是表征构件拖曳力大小的一个无因次量，反映阻尼对相对构件的影响。它与物体截面的形状、表面粗糙度，雷诺数和物体上海洋生物的附着程度有关。11，在计算船底外板的局部弯曲正应力与稳定时，对板的边界条件取法有何不同？局部弯曲正应力：四边刚性固定板；稳定性：四边自由支持板。12，船体板的失稳不同于“孤立板”，其主要特点表现在哪些方面？失稳前，船体板中压力是均匀分布的；失稳后，板仍能继续工作，与孤立板不同的是船体板的刚性边界将阻止失稳板的自由趋近，板中压力重新分布，出现刚性区和柔性区。13，为什么船体板的临界应力可以简单地取为欧拉应力，而不做非弹性修正？答：当E（欧拉应力）超出弹性范围时，如计及非弹性修正，会使CR下降；而板上的骨材起到刚性支持的作用，又会使CR增加。考虑这两方面的影响，二者相互抵消，不做修正。14，为什么船体总纵强度校核内容需要包括极限弯矩？船体中剖面的极限弯矩与哪些因素有关？答：船体结构除保证正常航行状态中具有足够的强度外，对某种以外情况也应有一定的强度储备。而且，船舶可能遇到的意外情况是多种多样的，如搁浅、碰撞等，这些情况下计算状态的外力难以确定，因为需要用船体剖面中的极限弯矩来估算船体所需要的过载能力。船体中剖面的极限弯矩与船体材料的屈服极限s和极限弯矩作用下的船剖面模数WS有关。MJ=SWS15,计算船体不同部位纵骨的临界应力CR时，究竟是采用“简单板架”还是“单跨压杆”的力学模型主要取决于什么因素？答：主要取决于支持纵骨的横向构件的刚度是否达到临界刚度。若达到，取“单跨压杆”；若没有达到，取“简单板架”。16，若船体总纵强度满足要求，能否保证其局部强度也自然满足？为什么局部强度计算的应力不与总纵强度计算中的应力（1234）相迭加？答：不能。局部强度计算的区域、载荷、边界条件与总纵强度的不同，他们力的方向也可能不同，所以不能进行迭加。17，在船体横舱壁上加设的支条通常取作垂向布置，其主要目的是什么？与上下纵骨相连，有利于甲板和船底垂向力的传递。18，自升式平台的结构主要由哪几部分组成，该平台结构的薄弱环节是什么?答：平台主体、桩腿、升降机构。桩腿最薄弱。19分析自升式钻井平台在正常作业和托航等不同工况下，所受环境载荷的差异？答：着底工况下：重力、风力、波浪力、潮流力、地基反力；托航工况下：重力、浮力、波浪力、惯性力、桩腿根部固桩处有很大的动弯矩作用。20，根据什么原则将海洋工程结构物划分为大尺度构件和小尺度构件，它们所受的波浪载荷成分有何不同？答：按特征尺度D和波长之比。当D/0.2时，为小尺度构件，以拖曳力、惯性力为主；当D/0.2时，为大尺度构件，以绕射力、惯性力为主。21，依据“建造规范”与依据“强度规范”设计船体结构的方法有什么不同？它们各自有何优缺点？答：按“建造规范”法设计：根据船型、船级、主尺度等已知条件，通过查规范，确定结构型式、总布置、构件尺寸；其优缺点是：简便、安全，但不易反映新技术、新材料、新船型。按“强度规范”法设计时分两种直接设计：由Mmax/= 确定构件尺寸，间接计算：首先选取构件尺寸，得出max=Mmax/,再将max与相比较，进而修改构件的尺寸；其优缺点有：合理、可以反映船的具体特点，但计算工作量大，设计周期长。22，船体总纵强度的校核通常包括哪三项主要内容？答：总合正应力总合max总合弯曲剪应力极限弯矩MjM计23，举例说明船体结构中什么是纵向构件，什么是横向构件？它们对船体总纵强度的贡献有何不同？答：构件长边平行与船长方向的称为纵向构件，如，纵桁、纵舱壁、纵骨、外板、甲板板等。它们承受总纵弯曲正应力。构件长边垂直于船长方向的称为横向构件，如横舱壁、肋骨、肋板、横梁等。它们主要起着保证船体刚度的作用。24，在船体横剖面内，最大的总纵弯曲正应力与剪应力分别发生在何处？答：最大的总纵弯曲正应力：距中性轴最远处；最大的剪应力：中性轴处。25，简述关于上层建筑参与总纵弯曲计算的“组合杆”理论的基本原理。通常在什么情况下需要采用这一理论？答：基本原理：上建与主体作为两根不同的梁，各自遵循“平断面”假设，且彼此满足变形协调条件。在计算上建应力分布时，可先按其完全参与总弯曲计算，若不满足强度条件，可按组合理论计算，这样偏于安全。26，举例说明：在船体结构的局部强度计算中，如何应用“相对刚度分析”来合理的简化计算构件的边界条件？答：支持构件的刚度小于被支持构件的刚度时，按自由支持计算；支持构件的刚度大于被支持构件的刚度时，按刚性固定端计算。如肋骨和肋板的自由自持，肋骨和甲板的刚性固定。27，如果需要在船体甲板上开一个尺寸一定的矩形孔，那么可以考虑采取哪些措施来降低应力集中？答：在直角处采用较大圆弧；使矩形长边沿船长方向；在舱口附近增加板厚；采用高强度材料。28.在海洋平台的强度计算中，选用不同波理论的主要依据是什么？答：根据海洋平台的工作水深（主要），计算用途与计算精度等要求，选用不同的波理论（艾里波、Stokes高阶波、