船体的结构强度
船体强度是指船舶的船体结构在规定条件下抵抗各种外力不致造成严重变形或破坏的能力。研究船体强度,就是为了保证所设计和建造的船舶在遇到或可能遇到的各种外力作用时,能满足设计要求,能安全航行,并使船舶有较经济的结构重力和较好的施工性。
1、极限弯矩:是指在船体剖面内离中和轴最远点的刚性构件中引起的应力达到结构材料屈服极限(在受拉伸时)或构件的临界应力(在受压缩时)的总纵弯曲力矩。
2、总强度:从整体上研究船体梁变形规律和抵抗破坏的能力,通常称为总强度。
3、计算状态:在总纵强度计算中为确定最大弯矩所选取的船舶典型装载状态。
4、剖面模数:W=I/Z,表征船体结构抵抗弯曲变形能力。
5、纵向强力构件:纵向连续并能够有效地传递总纵弯曲应力的构件习惯上被称为纵旧强力构件。
作用在船体上的力
船体受力主要有总纵弯曲力、横向载荷和其它局部力。
总纵弯曲力
船体的总纵弯曲:是指作用在船体上的重力、浮力、波浪水动力和惯性力等而引起的船体绕水平横轴的弯曲。它由静水总纵弯曲和波浪总纵弯曲两部分叠加而成。
(1)船体静水总纵弯曲
船舶在静水中受到的外力有船舶及其装载的重力和水的浮力。重力的方向向下,浮力的方向向上。重力和浮力在静水中处于平衡状态,即重力和浮力大小相等方向相反,作用在同一铅垂线上。
(2)船体波浪总纵弯曲
在波浪状况下,船体内产生的总纵弯矩会比静水中大。当波长与船长相等或接近时,船体的弯曲最严重。当波峰在船中时,会使船体发生中拱弯曲,此时船体的甲板受拉伸,底部受压缩;当波谷在船中时,会使船体发生中垂弯曲,此时船体的甲板受压缩,底部受拉伸。