目录一、课程设计内容及资料 ............................................................................ - 1 -1、课程设计任务书................................................................................... - 1 -2、课程设计主要内容............................................................................... - 1 -3、船舶设计资料....................................................................................... - 1 -二、船舶剪力与弯矩计算 ............................................................................ - 2 -1、主要数据 .............................................................................................. - 2 -2、参考资料 .............................................................................................. - 2 -3、计算状态 .............................................................................................. - 2 -4、波型和波浪参数选择........................................................................... - 2 -5、压载出港状态的弯矩和剪力的计算.................................................... - 3 -三、船舶总纵强度计算 .............................................................................. - 10 -1、计算依据 ............................................................................................ - 10 -2、船体总纵弯曲正应力计算 ................................................................. - 11 -3、船体总纵弯曲剪应力计算 ................................................................. - 14 -4、船体中剖面极限弯矩计算 ................................................................. - 16 -一、课程设计内容及资料1、课程设计任务书综合应用船舶与海洋结构物强度的有关知识，完成船舶船体中剖面的结构设计，并按相关规范要求进行总纵强度的校核。

2、课程设计主要内容（一）、根据相关规范要求完成船舶舯剖面结构设计 （二）、船体总纵强度的校核1、船舶在静水中平衡位置的确定2、船舶在波浪中平衡位置的确定3、船舶重量分布曲线的确定4、船舶浮力分布曲线的确定5、船舶载荷分布曲线的确定6、船舶剪力和弯矩分布曲线的确定7、剖面特性计算8、许用应力的确定9、总纵弯曲应力校核 10、极限强度校核3、船舶设计资料船舶主尺度： 总长：m L OA 40.128= 设计水线长：m L WL 04.120= 垂线间长：m L PP 50.115= 计算船长：m L 50.115= 型宽：m B 50.19=型深：m D 20.10= 设计吃水：m d 30.8= 方型系数：653.0≈B C二、船舶剪力与弯矩计算1、主要数据船舶计算长度（垂线间长） L=115.50m 船宽 B=19.50m 海水比重 γ=1.025tf/m ³2、参考资料1) 全船重量分布汇总表 2) 静水力曲线图 3) 邦戎曲线图3、计算状态本计算中取压载出港状态进行计算排水量 Δ=5826.25t 重心纵坐标 x g =1.344m 平均吃水 d m =4.24m 浮心纵坐标 x b =0.44m 漂心纵坐标 x f =1.13m 水线面积100w TPCA ρ=A w =1537.56m ²纵稳心半径100PPL MTC L BM ⋅≈∆R=176.04m ²4、波型和波浪参数选择波长 λ= L=115.50m波高 h=4.0m 坦谷波垂向坐标值采用余弦级数展开式计算)4cos 1(2cos 2x r x r y B λπλπλπ-+⋅=各理论站从坦谷波面到波轴线垂向坐标值经计算列入表1： r=h/2=2.0m λ=115.5m表1： y B 值注：表中y B 值由波轴线向下为正，向上为负值。

5、压载出港状态的弯矩和剪力的计算1) 船舶纵倾调整a) 船舶在静水中平衡位置的确定 第一次近似： 首吃水：)2(1f b g m f x LR x x d d --+==4.531m尾吃水：)2(1f bg m a x LR x x d d +--==3.938m排水体积：V =∆γ =5826.25/1.025=5684.15m ³第二次近似：首吃水：d f2=d f1+V−V 1A w+x g −x b1R(L 2−x f ) = 4.729m尾吃水：d a2=d a1+V−V 1A w −x g −x b1R (L2+x f ) = 3.868mV −V 1V=0.081% <0.1%x g −x b2L=−0.02% <0.05%具体计算过程见表2：表2：船舶在静水中平衡位置的计算注：表中各站的横剖面浸水面积由邦戎曲线图查得。

b)船舶在波浪上平衡位置的确定用麦卡尔法计算船舶在波峰时的平衡位置。

取静水平衡线（d f0=4.729 m，d a0=3.868 m）作为波轴线，按波峰在船中，由邦戎曲线图上量出浸水面积ωi，再取ε=-1m，即波轴线向下移动1m，量出各站横剖面浸水面积ωbi，根据表3计算波轴线移动参数ζ0和b。

表3：船舶在波峰上平衡位置的计算1191.9012+251.88255ζ0+2558.7855b20=5684.155.77512076.5904+2558.7855ζ0+30412.91615b20=5684.15×59.155.7752式中 x b′=L2+x b=59.15经整理：251.88255ζ+127.94b=−207.6332558.7855ζ0+1520.646b=−1995.296联立方程式，解得ζ0=-0.92m，b=0.188m首吃水： df=d f0+ζ0+b=4.729−0.92+0.1898=3.999m尾吃水： da=d a0+ζ0=3.868−0.92=2.948 m求出平衡位置后，即可从邦戎曲线上量出船舶处于平衡位置时横剖面浸水面积，如表4：表4：船舶平衡位置的计算结果2)剪力、弯矩计算a)重量曲线根据每一站内重量均匀分布的原则，把整个船的重量按照站位进行分配。

首先进行空船重量的分配计算。

根据船舶外形，按梯形法分布计算，即空船重量近似的用梯形曲线表示，船中重量分配多一些，首尾重量分配少一些。

4b+a+c=6a−c=108 x g 7L该船长宽比L/B≈6，属于瘦型船舶，取b=1.195，于是有a=0.61+54x g7L=0.6998c=0.61−54x g7L=0.5202压载出港时，空船重量W=2561.67t，则：a WL=15.5208b WL=26.5039c WL=11.5375进而获得船舶空船重量曲线分布，如图1：图1：船舶空船重量曲线分布站再分配载重量。

货物重量根据货物重心在船舶总方向不变的原则，利用重量平衡和重量矩平衡原理求出每个站区对应的货物重量，其中每个站区所包含的站中分得的货物重量是均匀分布的。

由船舶布置图（图2）和压载出港载况下重量分布表可知，本次计算规定0站在0肋位，20站在163肋位，设ΔL是货物所跨站间距离的一半，P是货物或者油水等重量，a是重物重心距所跨站距中心的距离（偏向船首为正，反之为负）。

图2：船舶布置图艉—Fr11：600mm；F11:6.6Fr11—Fr39：700mm；F39:26.2Fr39—Fr112：750mm；F112:80.95Fr112—Fr151：700mm；F151:108.25Fr151—艏：600mm: 115.45压载出港载况下重量分布：No.3 压载出港项目重量重心高度重心纵标垂向力矩纵向力矩液面力矩ITEM weight, t KG, m L.C.G., m V.M., t-m L.M., t-m Mfs, t-m 空船light ship 2561.67 7.329 -8.121 18774.5 -20803.3 0.0船员和行李3.10 13.620 -36.131 42.2 -112.0 0.0粮食14.34 13.306 -33.650 190.8 -482.5 0.0货物No.1 货舱/Fr111-131 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0货物No.2 货舱/Fr75-111 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0货物No.3 货舱/Fr39-75 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0货物No.4 货舱/Fr2-22 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0小计0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0轻油舱/P/F31-38 20.58 1.120 -34.559 23.1 -711.6 20.0轻油舱/S/F31-38 25.62 1.120 -34.554 28.7 -885.3 24.0日用轻油舱/F22-33 4.19 11.690 -43.100 49.0 -180.6 0.0小计50.39 1.999 -35.267 8.4 -147.8 44.0No.2 重油舱/P/F39-75 151.94 0.523 -18.022 79.5 -2738.3 412.0No.3 重油舱/P&S/F39-48 80.73 4.740 -27.812 382.7 -2245.3 0.0日用重油舱/P/F23-31 31.51 11.690 -39.950 368.4 -1258.8 0.0小计264.18 3.144 -23.629 99.1 -744.6 412.0滑油储存柜/S/F13-22 14.65 7.050 -46.390 103.3 -679.6 0.0滑油循环柜/C/F24-34 19.19 1.120 -38.550 21.5 -739.8 0.0小计33.84 3.687 -41.944 70.8 -804.9 0.0首尖舱F/151-165 183.81 4.065 55.201 747.2 10146.5 0.0No.1 压载水舱/P&S/F141-151 246.80 3.880 46.654 957.6 11514.2 0.0 No.2 压载水舱/P&S/F131-141 91.30 1.350 39.760 123.3 3630.1 0.0 No.3 压载水舱/P&S/F111-131 201.82 0.810 28.810 163.5 5814.4 0.0 No.4 压载水舱/P&S/F93-111 193.87 0.840 15.330 162.9 2972.0 0.0 No.5 压载水舱/P&S/F75-93 231.54 0.840 2.168 194.5 502.0 0.0No.6 压载水舱/P&S/F38-75 368.33 0.840 -16.541 309.4 -6092.5 0.0 No.7 压载水舱/P&S/F48-57 132.86 4.760 -21.280 632.4 -2827.3 0.0 No.2 边压载水舱/P&S/F131-141 131.17 5.190 39.572 680.8 5190.7 0.0No.3 边压载水舱/P&S/F111-131 354.77 4.740 29.814 1681.6 10577.1 0.0No.4 边压载水舱/P&S/F93-111 239.45 4.740 17.115 1135.0 4098.2 0.0No.5 边压载水舱/P&S/F75-93 222.82 4.740 2.201 1056.2 490.4 0.0No.6 边压载水舱/P&S/F57-75 212.81 4.740 -11.273 1008.7 -2399.0 0.0小计2811.35 3.149 15.515 670.1 3301.6 0.0淡水舱P&S 80.88 9.456 -57.727 764.8 -4669.0 16.3污油舱6.50 0.675 -43.434 4.4 -282.3 0.0结冰0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0载重量deadweight 3264.58 3.342 8.771 10911.1 28632.1 472.3排水量displacement 5826.25 5.095 1.344 29685.6 7828将各部分重量P分解而得的P1和P2解出后按其所跨站的数量进行均布分配。