机密★启用前大连理工大学网络教育学院2020年春《船舶与海洋结构物结构强度》期末考试复习题☆注意事项：本复习题满分共：200分。
一、单项选择题（本大题共11小题，每小题2分，共22分）1、船体结构设计最后一个阶段是（）。
A．初步设计 B．详细设计 C．生产设计 D．分段设计答案：C2、船体总纵强度计算中，选取的计算波长与船长的关系是（）。
A．计算波长小于船长 B．计算波长大于船长C．计算波长等于船长 D．没有关系答案：C3、许用应力与结构发生危险状态时材料所对应的极限应力值相比，存在如下哪种关系？（）A．许用应力等于极限应力值 B．许用应力大于极限应力值C．许用应力小于极限应力值 D．许用应力与极限应力值没关系答案：C4、扭矩曲线和扭矩分布曲线的关系为（）。
A．扭矩曲线为扭矩分布曲线的一次积分B．扭矩分布曲线为扭矩曲线的一次积分C．扭矩曲线为扭矩分布曲线的二次积分D．扭矩分布曲线为扭矩曲线的二次积分答案：A5、自升式平台着底状态的总体强度计算一般是以哪种工况作为设计工况（）A．拖航工况B．放桩和提桩工况C．满载风暴工况D、桩腿预压工况答案：C6、对于半潜式平台，下列哪种工况每一构件上的载荷只有均布载荷和集中载荷（）A．平台满载、静水、半潜吃水B．平台满载、静水、半潜吃水，但平台有一定升沉运动C．平台满载、静水、半潜吃水，但平台有一定升沉运动，且平台处于井架大钩有集中载荷时的钻井作业状态D．平台满载、设计风暴、半潜吃水、横浪，且设计波长等于2倍平台宽度，波峰位于平台中心线上答案：A7、平台结构在空气中的重量属于下列哪种载荷（）A．固定载荷B．活载荷C．环境载荷D．施工载荷答案：A8、极限弯矩对应的极限状态是以什么量为衡准的（）A．结构受力达到许用应力B．结构受力达到屈服极限C．结构受力达到许用应力的0.9倍D．结构受力达到屈服极限的0.9倍答案：B9、已知扭矩为60Nm，在此扭矩作用下扭转角度为0.1弧度。
则船体的扭转刚性为（）A．300弧度/（牛米）B．400弧度/（牛米）C．500弧度/（牛米）D．600弧度/（牛米）答案：D10、导管架在海上利用驳船运输的过程中受到哪些力的作用（）A．重力、风力、浮力B．惯性力、风力、浮力C．惯性力、重力、风力D．惯性力、重力、浮力答案：C11、对于半潜式平台，下列哪种工况平台左右立柱和下浮体有向内挤压的趋势，水平桁撑受到最大压应力（）A．平台满载、静水、半潜吃水B．平台满载、静水、半潜吃水，但平台有一定升沉运动C．平台满载、设计风暴、半潜吃水、横浪，且设计波长等于2倍平台宽度，波谷位于平台中心线上D．平台满载、设计风暴、半潜吃水、横浪，且设计波长等于2倍平台宽度，波峰位于平台中心线上答案：C二、多项选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分）1、船体结构的适用性包括哪几个方面？（）A．安全性 B．营运适合性C．船舶的整体配合性 D．经济性答案：BC2、总纵弯矩一般分解为下列哪两个弯矩之和？（）A．静水弯矩 B．波浪附加弯矩C．中拱弯矩 D．中垂弯矩答案： AB3、计算船中剖面的剖面模数时，下列哪些构件需要计入？（）A．上甲板 B．外板 C．内底板 D．纵桁答案：ABCD4、下列哪些船舶的扭转强度问题不容忽视？（）A．油船 B．矿石船 C．集装箱船 D．槽型驳船答案：BCD5、下列哪些船舶的扭转强度问题不容忽视？（）A．油船B．矿石船C．集装箱船D．槽型驳船答案：BCD6、下列哪三种是空载重量曲线的绘制方法?（）A．矩形法B．围长法C．抛物线法D．梯形法答案：ABCD7、波浪附加弯矩值的大小与下列哪个因素有关？（）A．船体外形B．设备布置C．舱室划分D．波浪要素答案：AD三、填空题（本大题共30个空，每空1分，共30分）1、船体结构强度计算的方法有，，。
答案：确定性的许用应力法、概率方法、直接计算方法2、船舶结构设计分，，三个阶段。
答案：初步设计、详细设计、生产设计3、斜置于波浪上的外力计算，也是按和两种典型状态进行，波浪形状为曲线。
答案：中拱、中垂、坦谷波4、应力集中系数是与之比值。
答案：应力集中处的最大应力、所选定的平均压力5、船体结构强度计算的任务是研究船体结构和。
答案：抵抗破坏的能力、变形的规律6、作用在船体结构上的载荷对结构的影响分类分为，，。
答案：总体性载荷、局部性载荷、基本载荷7、空载重量曲线的绘制方法有，，。
答案：围长法、抛物线法、梯形法8、导管架平台桩基动力分析的方法主要有，，。
答案：集总参数法、弹性半空间理论解析解法、数值解法9、作用在船体结构上的载荷按随时间的变化性质分为，，，。
答案：不变载荷、静变载荷、动变载荷、冲击载荷10、固定式平台包括与。
它的总体强度分析包括和。
答案：钢质导管架平台、混凝土重力式平台、静力分析、动力分析四、简答题（本大题共10小题，每小题9分，共90分）1、简述总纵强度计算的常规方法。
答案：总纵强度计算的常规方法为静置法。
将船舶静置在波浪上，求出总纵弯曲力矩以及相应的总纵弯曲应力，并将它与许用应力进行比较以判定船体的强度。
静置的意思是：船舶以波速在波浪的前进方向上运动，船与波的相对速度为零，这样可以认为是在重力和浮力作用下静平衡于波浪上的一根梁。
2、自升式平台的局部构件的强度和稳定性计算，都有哪些内容？答案：这些内容包括：桩腿上的销孔与销孔板、齿条与齿条板的强度计算；桩腿的底部结构强度计算；桁架式桩腿的弦杆、水平杆、撑杆以及管状节点强度等。
3、简述杆单元、梁单元、膜单元的定义。
答案：杆单元：仅承受轴向和扭转载荷而不承受弯矩，一般用来表示板材的加强材。
梁单元：为6个自由度的单元，承受弯矩、剪切和轴向力，通常用于表示各种强梁、桁材以及立柱之间的桁撑等结构。
膜单元（平面元）：仅承受平面应力，用来表示所有壳板、仓壁和甲板的板材。
4、船体总纵弯曲计算中，一般需要对哪些剖面进行应力计算？答案：（1）弯矩值最大的：中部最弱剖面；（2）弯矩值可能很大的；（3）重量分布特殊的剖面；弯矩值不大：结构特殊的断面。
5、简述半潜式平台设计工况必须包括的两类工况。
答案：设计工况必须包括两类工况，即静水工况（或叫静力载荷工况）和包括风、浪、流作用的风浪工况（或叫组合载荷工况）。
6、简述半潜式平台典型设计工况Ⅳ的特点。
答案：平台典型设计工况Ⅳ的特点为平台满载、设计风暴、半潜吃水，横浪，设计波长等于2倍平台宽度，波峰位于平台中心线上，此时平台除了受到静水载荷除外，还受到波浪外力作用。
7、计算总纵弯矩时按什么情况进行？答案：计算总纵弯矩时按中拱和中垂两种极端情况进行。
（1）中拱：波峰在中，波谷在首尾，此时船中部浮力较大，首尾处的浮力较小。
（2）中垂：波谷在中，波峰在首尾，此时船中浮力较小，首尾处的浮力较大。
8、简述极限弯矩和过载系数概念。
答案：极限弯矩是指船体剖面内离开中和轴最远点的构件中的应力达到结构材料的屈服极限时，船体剖面中所对应的总纵弯矩。
过载系数值表明船体结构所具有的承受过载的能力的大小。
9、什么是应力集中？答案：在断面发生突变的地方，往往产生极高的应力，且变化急剧，某些点处的最大应力可能比平均应力大许多倍，但最大应力的分布范围却局限于局部地方，我们把这种现象称为应力集中。
五、计算题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）1、某船甲板厚度为10mm ，承受170MPa 的总纵弯曲应力。
其上纵骨间距为800mm ，跨距为2000mm ，计算其有效面积。
答案：纵骨架式板的欧拉应力为22N/mm 10080⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=b t E σ（2分）其中，t 为甲板板厚；b 为纵骨间距。
将已知代入上式可得欧拉应力为： 221001080125N/mm 800E σ⨯⎛⎫=⨯= ⎪⎝⎭（3分） 则，板的折减系数ϕ为： 1250.735170E σϕσ===（2分） 有效面积E A 为： 2800100.7355880mm E A bt ϕ==⨯⨯=（3分）2、某船均布在第6～8两个理论站之间部分长度上的均布载荷为80KN/m （如图所示0～3/2L ∆之间）。
理论站间距为=9m L ∆。
试求等价转化为每一理论站间距上矩形分布载荷1q 、2q 。
1qb)a)等价转化80/KN m答案：根据转化前后重量相等、重心位置不变的条件，把第6～8两个理论站之间的均布载荷q 当作集中载荷98036022L P q ∆=⋅=⨯=kN ，并等价转化为两个站距上的矩形分布。
（2分）设P 转化后每一站距上的矩形分布分别为'12(0.5)Lq a p L L ∆⋅=-∆∆ '22(0.5)L q a p L L∆⋅=+∆∆ （2分） 其中4L a ∆=，故： '118p q ='238p q = （3分）于是所求矩形分布为： 11998090888q q q q =+==⨯=kN/m233803088q q ==⨯= kN/m （3分）3、某方型驳船L=110m ，B=12m ，D=8m ，空船质量W=600t ，沿全船均匀分布，载矿砂400t ，分布于船中80m 内。
设矿砂沿船长均匀分布，但沿船宽方向呈三角分布（如图），且前后反对称。
（1）求出矿砂的分布载荷密度函数，并画出货物重量曲线。
（2）并求出扭矩曲线的表达式。
答案：（1）矿砂的分布载荷密度函数为： 40040405t/m ()8040400x x x x ω⎧-≤≤=⎪=⎨<->⎪⎩或（3分）货物重量曲线为（2分）：55m-55m -40m 40m 0m 5t/m（2）各剖面矿砂的截面中心距船中的距离为：400040m 2)3121(m 2)3121(≤<<≤-⎪⎩⎪⎨⎧-=⨯--=⨯-=x x B B d （1分）沿船长单位长度上作用的扭矩，即分布扭矩为：400040404010100)()(≤≤<≤->-<⎪⎩⎪⎨⎧-=⋅=x x x x d x x m k 或ω（2分）每个剖面的扭矩为分布扭矩的积分，则扭矩曲线的表达式为：⎪⎩⎪⎨⎧≤≤<≤->-<-+==⎰400040404010400)40(100)()(x x x x x x dx x m x T k 或（2分）。