船体强度复习题库

本文格式为Word版，下载可任意编辑——船体强度复习题库习题及复习提纲

复习要点;基本概念、原理等。

绪论

一．填空

1.作用在船体结构上的载荷，按其对结构的影响可分为：总体性载荷和局部性

载荷。

2.作用在船休结构上的载荷，按载荷随时间变化的性质，可分为；不变载荷、

静变载荷、动变载荷和冲击载荷。二．概念题：1.静变载荷等等三．简答题：

1．船体强度研究的内容有哪些？

2．作用在船体结构上的载荷如何进行分类？试说明。3．为什么要对作用在船体结构上的载荷进行分类？4．结构设计的基本任务和内容是什么？

第一章：

一、填空题

1.船体重量按分布状况来分可以分为：总体性重量、局部性重量。

2.对于计算船体总纵强度的计算状态，我国《钢质海船入级和建造规范》中规

定，选取满载：出港、到港；压载：出港、到港；以及装载手册中所规定的各种工况作为计算状态。

3.计算波浪弯矩的传统标准计算方法是以二维坦谷波作为标准波形的，计算波

长等于船长。

4.计算波浪弯矩时，确定船舶在波浪上平衡位置的方法一般有逐步近似法和直

接法两种，直接法又称为麦卡尔法。

5.计及波浪水质点运动所产生的惯性力的影响，即考虑波浪动水压力影响对浮

力曲线所作的修正，称为波浪浮力修正，或称史密斯修正。

二、概念题：1.船体梁2.总纵弯曲

3.总纵弯曲强度4.重量曲线5.浮力曲线6.荷载曲线

7.静水浮力曲线

8.静水剪力、弯矩曲线9.波浪附加浮力10.波浪剪力11.波浪弯矩12.静波浪剪力13.静波浪弯矩14.静置法

15.静力等效原则

16.史密斯修正二、简答题：

1.在船体总纵弯曲计算中，计算总纵剪力及弯矩的步骤和基本公式是什么?2.在船体总纵弯曲计算中重量的分类及分布原则是什么？3.试推导在两个及三个站距内如何分布局部重量。

4.空船重量曲线有哪几种计算绘制方法？试推导梯形重量分布的计算公式。5.教材中，静水剪力、静水弯矩的计算采用的是什么方法？静波浪剪力、静波

浪弯矩的计算采用的是什么方法？两种方法可以通用吗（计算方法唯一吗）？

6.波浪浮力曲线需要史密斯修正吗？为什么？7.看懂表1-7、8、9、10、11三、计算题;

1.练习册(1.1)(1.3)(1.4)

2.下图是分析船体梁弯曲剪应力的微元受力简图，左上端为s=0开口处（计算起始点），

中部剖面为任意位置的剖面，1)在图中标出各截面上的应力；

2)并推导计算船体梁任意剖面位置的弯曲剪应力τ的一般公式。

其次章：

一、填空题

1.纵向连续并能有效传递总纵弯曲应力的构件称为纵向强力构件。2.构成船体梁上冀板的最上层连续甲板寻常称为强力甲板。

3.在确定板的临界应力时，寻常不考虑材料不听从虎克定律对稳定性的影响。4.在船体构件的稳定性检验和总纵弯曲应力的其次次近似计算中，需要对失稳

的船体板进行剖面面积折减，折减时首先需要将纵向强力构件分为刚性构件和柔性构件两类。

5.外板同时承受总纵弯曲、板架弯曲、纵骨弯曲及板的弯曲的纵向强力构件称

为第四类构件。

6.船体总纵弯曲时的挠度，可分为弯曲挠度和剪切挠度两部分来计算。7.为了按极限弯矩检验船体强度，须将所得的极限弯矩Mj与在波谷上和波峰

上的相应计算弯矩M进行比较，即应满足Mj/M≥n，n称为强度储存系数。一、概念题：1.强力甲板

2.剖面模数、最小剖面模数3.剖面折减系数的含义4.许用应力

5.船体极限弯矩6.强度储存系数二、简答题：

1.船体构件稳定性计算中，横骨架式舷顶列板和组合梁稳定性计算时，其边界

条件应如何简化？试绘图并说明。（及其他构件）

2.经典弹性理论的基本假定有哪些？试推导平面应力问题的平衡方程和几何

方程。

3.考虑船体构件的多重作用，纵向构件根据其传递载荷过程中所产生的应力种

类及数目可以分为哪几类？

4.绘出分析船体梁弯曲剪应力的微元受力简图，并推导船体梁弯曲剪应力的一

般公式。

5.看懂表2-1、4、7、14、18三、计算题;

1.(习题2.2)；（习题集3、4、5、7）

2.计算下图剖面的中和轴位置及剖面模数：

参考轴

第四章：

一、填空题：

1.有长大舱口船舶的扭转强度计算，国内外主要发展以薄壁梁理论为基础的有

限梁方法(FBM)。

2.引起船体扭转的原因有多种，其中主要的有斜浪航行扭矩、船舶倾斜扭矩、

船舶横摇扭矩。

3.薄壁梁按其剖面形式可分为开口、闭口和混合形式三种。4.薄壁梁扭转时会产生不均匀的纵向变形，称为翘曲。

5.根据梁端边界条件，扭转问题可分为两类：一类是梁端完全自由的扭转，称

为自由扭转或圣维南扭转；另一类是梁端的翘曲部分地或全部地受到限制，称为约束扭转。二、概念题1.翘曲

2.圣维南扭转3.约束扭转二、简答题：

1.长大开口船舶的强度计算有何特点？

2.对长大开口船舶的强度计算，国内外对其理论研究的进展状况如何？3.简述船体斜浪扭矩、倾斜扭矩、横摇扭矩产生的原因？4.斜浪扭矩曲线如何计算绘制？简述其绘图步骤。

5.薄壁梁扭转理论的基本假定有哪些？根据薄壁梁扭转问题的边界条件，扭转

问题可以分为哪几类？

6.翘曲应力如何产生的？其沿船长方向有何分布规律？7.规定的扭矩强度计算的标准状态是什么？

8.我国《规范》提供了波浪扭矩和货物扭矩公式，其分布有何特点？三、计算题;

1.试推导：工字梁的翘曲变形表达式；

2.试推导：单壁室自由扭转问题的Bredt剪应力公式；

3.试推导：开口薄壁梁约束扭转问题的微分方程，并求出翘曲变形及翘曲正应

力的表达式；

4.已知某圆筒状空心等截面直梁，长10m，截面尺寸（cm）如下图，R=12，

r=8，一端固定，另一端在扭矩T=100N.m作用下发生自由扭转，材料G=80GPa，试分别计算梁长3m、5m处的截面的扭转角度及各截面上A、B点的假定分布剪应力τs、τb。

5.已知某等截面直工字梁，长10m，截面尺寸（cm）如下图，一端固定，另

一端在扭矩T=100N.m作用下发生自由扭转，材料G=80GPa，试计算：

1)工字梁的自由扭转惯性矩It；

2)分别计算梁长3m、5m处的截面上

A、B、C、D、E、F点的剪应力τs及各点处的翘曲位移w；5.若上题中的梁在扭矩T作用下发生的是约束扭转，求T中翘曲扭矩Tw和自由扭转剪应力产生的扭矩Ts各有多少，同时求出以下各量：1)翼板扭转产生的弯矩Mf、剪力Qf；2)B、C点的翘曲位移及翘曲正应力。第五章：

一、填空题：

1.衡量型材剖面内材料分布合理程度的指标具体有剖面利用系数、剖面模数比面积、剖面

惯性矩比面积。

2.保证型材的局部稳定性，系指保证其冀板和腹板的稳定性。

3.

二、概念题：

1.剖面模数比面积2.剖面惯性矩比面积3.

二、简答题：

1.型材剖面设计应满足哪些要求？

2.衡量型材剖面内材料分布合理程度的指标具体有哪些？3.型材腹板的相当面积有什么意义？4.型材稳定性计算包含哪些内容？三、计算题;1.（习题5.2）2.试推导具有大小翼板的T型材的大翼板剖面模数计算公式。3.已知大翼板f1=300,小翼板f2=100,腹板f=200,t1=t2=t3=10,求中和轴距小翼

板的距离及小翼板的剖面模数。

《船舶强度与结构设计》习题集

第一章船体外载荷模块

1、空船在重量曲线可用抛物线和矩形之和表示,即把空船重量的一半作为均匀分布,另一半作为二次抛物线分布.如下图所示.试求证距船中x处单位长度的重量为:

??x?2??w????(x)??0.5?0.75?1?????2i???l???????(kN/m)

Y

式中W——空船重量，kN;l——船长的一半，m.

W(X)L/2OZLOLLW2LXX图1-1OZ2、某长方形货驳和10m，均匀装载正浮于静水中。若认为货驳自身质量沿船长均匀分布，此时在货驳中央加10t集中装载荷。试画出其载荷、剪力和弯矩曲线，并求出最大剪力和最大弯矩。

3、长方形浮码头，长20m、宽５m、深３m,空载时吃水１m（淡水）。当中部８m范围内承受布载荷时，吃水增加到２m。假定船体质量沿船长均匀分布。试作出该载荷条件下的浮力曲线、载荷曲线、静水剪力和弯矩曲线，并求出最大剪力与最大弯矩值。

4、某箱形船，长100m、宽18m,在淡水中正浮时吃水为5m。假定船体质量沿船长均匀分布。将一个150t的载荷加在船中后50m处的一点上，试画出其载荷、剪力和弯矩曲线，并计算此时船中的变矩值。

图1-2B5、水线面形状如下图所示的一直壁式船，静置于在船中时的最大静波浪弯矩。

Yy?h2cos2?zL的余弦波上，试计算波谷

L/2W(X)OZLW2LXLLXOZB图1-1图1-26、若将题1.3的船静置于波高h=0.5m的余弦波上，试求最大静波浪弯矩。

《船舶强度与结构设计》习题集

其次章总纵强度模块

1、某型深3.5m的横骨架式船舶，第一次近似计算船中剖面要素时，参考轴选在基线上1.5m

处，并得到以下各数值（对半剖面）：

参考轴以上参考轴以下面积（cm）49210522静矩（cm.m）803.410352惯性矩（cm.m）1467124022该船于中拱状态受到最大变曲力矩为24940kN.m。计算：（1）使船底板在其次次计算时的折减系数不小于0.5（肋距为500mm，每四档肋距设一实肋板），该船底板的最小厚度至少应为多少？

（2）剖面上甲板宽度为2m，舱口旁的甲板厚度为5mm，舷侧板厚度为6mm。若该剖面受到1600kN剪力的作用，求甲板距中心线4m处和舷侧板在中和轴处的剪应力。

2、试计算下述横骨架式内河驳船的总纵弯曲应力（不计初挠度和横荷重的影响）。横剖面图如下图所示。已知：型深吃水甲板厚度船宽肋距材料

船底、舷侧板厚度甲板纵桁中内龙骨中垂弯矩

D=3.2md=2.0mt1=3.5mmB=6.0m;

s=500mm

?Y?235MPa

to=4.0mm

??200?560?6

250?580?6

M=1200kN.m

图2-13、箱形船外板厚度为t，型深为D，弯曲剪力在中前与中后假定为一致的二次抛物线分布，最大剪力值为W/8，试确定其最大的剪切挠度。

4、某长方形货驳沿船长均匀装载500t货，在货驳中央又堆有一集中载荷P（t），正浮于静水中。设货驳自身质量200t，沿船长均匀分布。若不考虑船体弯曲挠度对浮力分布的影响，试求船中剖面处船体弯曲挠度（设船体材料弹性模量为E，船体剖面惯性矩为I）。5、已知某船纵骨架式船底在中拱状态下有以下计算值：

?1?133MPa

总纵弯曲应力

在船底板中在内底板中

?1?97MPa

?在纵骨自由翼板?2?98.6MPa??在船底板中?2?138MPa?在内底板中??180MPa2??在纵骨自由翼板?2?47.1MPa??在船底板中?2?66MPa?在内底板中??86MPa2??在船底板中?3?35MPa??在自由翼板中?3?138MPa

?在船底板中?3?17.5MPa??在自由翼板中?3?69MPa

在舱壁处剖面

板架弯曲应力

在跨度中点剖面

在支座剖面处

船度纵骨弯曲应力

在跨度中点剖面处

?4?66MPa

板格弯曲应力

在支座处在跨度中

?4?16MPa

应力的正负号）。

试计算内底板、纵骨自由翼板及船底板（内、外表面）上的合成应力值（应当注意各种

6、某型深为3.5m的横骨架式船舶如下图所示，第一次近似计算船舯剖面要素时，参考轴选在基线上1.5m处，并得到如下表所列各数值（对半剖面）：

图2-1船舯剖面要素

参考轴以上参考轴以下面积/cm49210522静矩/(cm?m)803.410352惯性矩/(cm?m)1467124022①该船于舯拱状态受到最大弯曲力矩为2494kN?M。试计算：第1次近似计算的总纵弯曲应力。

②使船底板在第2次计算时的折减系数不小于0.8（肋距为500mm，船底宽6m，

?2??40MPa）该船底板的最小厚度至少应为多少？

7、试计算下述横骨架式内河驳船的总纵弯曲应力(不计初挠度和横荷重的影响)。已知：型深D?3.2m；吃水d?2.0m；甲板厚度t1?3.5mm；船宽B?6.0m；肋距s＝500mm；

200?5材料

?y＝235MPa；船底、舷侧板厚度

t0?4.0mm；甲板纵桁⊥60?6；中内龙骨⊥

250?580?6；中垂弯矩M＝1200kN·m；横剖面如图4—16所示。

8、某长方形货驳沿船长均匀装载500t货，在货驳中央又堆有一集中载荷p(t)，正浮于静水中。设货驳自身质量200t，沿船长均匀分布。若不考虑船体弯曲挠度对浮力分布的影响，试求船舯剖面处船体弯曲挠度(设船体材料弹性模量为E，船体剖面惯性矩为I)。

船舶强度与结构设计》习题集

第三章局部强度模块

1、已知某船型深为2.4m,舷侧为横骨架式，每档肋距设肋骨?75?50?6（计入带板的剖

面惯性矩为188.5cm），若在舷侧型深一半处设一道舷侧纵桁

4

4

?5?2023?80（计入带板的剖面

惯性矩为2475cm）。当肋距s=0.6m,舱长l=12m时，试分析舷侧纵桁能否支持肋骨。

2、已知某油船横舱壁（中舱）桁村的计算图形如下图所示。计入带板的剖面惯性矩及最小剖面模数如下：

X=1I4.04mIX=13.0mX=1IX=12.69mX=1L=9.24m图3-1第一道水平桁其次道水平桁竖桁

I1?24.66?104cm4,W1?4040cm3I1?21.08?104cm4,W1?3520cm3I?83.20?104cm4,W?9160cm3

假定外荷重完全由水平桁承受，试计算水平桁I、II及坚桁的弯矩并绘出弯矩图。3、某船在船台上作舱壁水密试验，试水水柱高度达甲板下表面（型深U=6.0m）。已知舱壁的最下一列板厚度t=9mm，舱壁扶强材间距s=900mm,试计算在试水时舱壁板中的最大应力（已知材料屈服极限为?1?220MPa）。

4、某沿海散装货船，其边水舱与甲板纵桁连接，结构简化为下图所示形式。计算水舱结构强度时必需考虑舱口纵桁弯曲影响，计算甲板舱口纵桁强度时又必需考虑边水舱影响。试按

照结构力学方法建立手算计算模型。假使采用有限无法计算时，应采用何种单元？并写出节点终止代码。

纵中剖面线舱口端梁舱口纵桁舱口端梁舷边水舱图3-25、某万吨货船，第三货舱船底板架如下图所示。假定舷侧取自由支持，横舱壁处取刚性固定。板架所受荷重为舷外水压力与货物反压力之差，本船空载到港的均布荷重强度为q=6.42N/cm。

24052121804