第二章總縱強度計算
§2-1船體總縱彎曲應力第一次近似計算
一、危險剖面的選擇
危險剖面：可能出現最大彎曲應力的剖面，由總縱彎曲力矩曲線可知，最大彎矩一般在船中0.4倍船長範圍的，所以計算剖面一般應是此範圍內的最弱剖面—既有最大的船口或其電開口的剖面，如機艙、貨艙開口剖面。
除此之外，一般還要對船體骨架改變處剖面，上層建築端壁處剖面，主體材料分布變化處剖面，以及由於重量分布特殊可能出現相當大的彎矩值的某些剖面。
二、縱向強力構件
1、 1、 縱向強力構件
縱向連續並能有效的傳遞總縱彎曲應力的構件。
船中0.4~0.5倍船長區域內連續的縱向構件，上甲板板、外板、內底板、縱桁、中內龍骨等都是縱向強力構件。
船中非連續構件參加總縱彎曲的有效性取決於本身的長度及與主體的連續情況。
（1）、構件連續長度≥3h計算剖面
船口縱圍板、縱桁等縱向構件可計入船體梁剖面計算中，但除外機座縱桁和其它加強縱桁不應計入。
（2）、構件長度的上層建築。
（3）、不少於三個橫艙壁或類似結構支柱的長甲板室。
2、 2、 間斷構件
（1）、相臨艙口甲板。
（2）、縱桁板上的的開口。
三、剖面模數及剖面要素計算
1、 1、 不同材料剖面面積折算
根據變形相等的條件，承受相同的力即在計算時，可以船體樑僅由一種基本材料構件，而把與基本材料彈性橫量不同和構件剖面面積乘以兩材料的彈性橫量之比，同時又不改形心位置。
因此，對薄壁構件，相當於只對板厚作上述變換。
2、 2、 剖面要素的計算步驟
（1）、畫出船體計算剖面的剖面圖並編號（）
（2）、選定引數軸—離基線（0.45～0.5）型深處。確定形心至引數軸距離（）。
（3）、計算剖面積（）、靜力矩（）、慣性矩（）。
（4）、求中和軸至參考軸的距離（）、任意構件至中和軸的距離（）
（5）、求對中和軸的慣性矩（）
（6）、若甲板和船底距中和軸最遠的距離分別為和，則甲板和船底的剖面模數分別為
通常甲板的剖面模數比船底的剖面模數（），所以有時也稱為船體的。在我國「鋼質海船建造規範」中規定以作為最船體結構總強度的要求。
3、 3、 總縱彎曲應力（）計算
§2-2船體構件的工作特性
一、有效性
船舶航行中，參加抵抗總縱彎曲的構件是否全部有效地工作呢？第一次近似計算法在計算中認為參加抗總縱彎曲的構件是全部有效地工作的。但船舶航行中的結構損壞經驗和實船強度試驗結果表明，當船體受到的外載荷增大到一定程度時，參加抵抗總縱彎曲的構件是不能完全有效地參加工作的，特別是有效柔性構件（主要是板材），在受到壓力作用時發生皺摺現象，從而使構件中的應力分布發生變化，使得與之相連的剛性構件（主要是骨架）中的應力大大扣高，有可能導致結構的破壞。
二、多重性
只說明外板多重性，並將說明縱向強力構體分為四類。a總縱彎曲、b板架彎曲、c縱骨彎曲、d板的彎曲。
§2-3 桿及板的穩定性
一、杆的穩定性
在強度計算中，縱向骨材的理論尤拉應力，按兩端自由支援的單跨壓桿的歐
拉公式計算：
若二、板的穩定性
1、 1、橫骨架式
甲板板：
船底板和內底板：
舷頂列板：
舷側外板：
2縱骨架式
3舷側外板的剪下穩定性
§2－4 船體板折減係數的計算
一、剖面折減的概念
當船體總縱彎曲時，縱向骨架梁在計算載荷下是不允許喪失穩定性的，因此在船體構件中只有板是喪失穩定性的。
第一次近似計算求出總縱彎曲應力之後，若所得壓應力大雨相應構件的臨界應力，表明構件失穩。構件失穩後構件上作用的應力發生了變化。
·剛性構件與柔性構件
·折減係數的定義
二、剖面折減係數的計算
在強度計算時，最有可能喪失穩定性的部位是甲板和內、外底板，因此只考慮甲板和內、外底板剖面折減係數的計算問題。
·甲板·內、外底板
§2－5 總縱彎曲應力第二次近似計算
需要對柔性構件進行面積折減
故第二次近似計算時的剖面積，靜矩，慣性矩分別為
修正後的船體剖面積和軸至參考軸的距離ε1，及剖面慣性矩i1
任一構件距中和軸的距離為如果剛性構件中第二次近似計算的總縱彎曲應力值與第一次近似計算值之差不超過5％，則可用第二次近似值進行總縱強度校核。否則應進行第三次近似計算。如果還不能滿足條件，則說明該結構不合理。
§2-6區域性彎曲應力計算
一、 一、 船底板架彎曲應力計算
船底板架一般作為交叉梁繫結構。
·幾何尺寸
：板架寬度取肋板組合剖面中和軸與內底板（外底板）相交點之間的距離；
：艙長；
桁材：肋板：
·載荷船底外板上的水壓力和艙內貨物之差。對於油船，計算波谷在中時，應考慮滿載；波峰在中時艙內空載。
·約束縱向：剛性固定；
舷向：自由支援。
※簡化情況
對於時可以將板架交叉梁系簡化成單跨樑處理。
二、 二、 船體縱骨彎曲應力計算
簡化成兩端剛性固定的單跨樑。
·幾何尺寸
：縱骨跨距；
：縱骨間距；
·載荷：載荷強度，分別為中拱和中垂時的水壓力。
·約束兩端剛性固定。
三、 三、 船底板彎曲應力計算
1縱骨架式
1橫骨架式
§2-7許用應力
一、許用應力的含義
安全係數n：是考慮強度計算中的許多不確定性為保證設計結構必要的安全度而引入的強度儲備。
不確定性：材料機械效能的穩定程度；工藝質量；運輸條件以及使用年限決定的腐蝕磨損情況;結構破壞所引起的後果；計算載荷與實際載荷的差別；結構模型與結構的差別
許用應力與設計，建造和勞動這經驗，以及積累的實船靜載測量和航行試驗結果，根據安全和經濟的原則確定。
二、許用應力值的確定
1 ① 鋼板的腐蝕厚度問題：在同一種環境下腐蝕厚度與船長沒關係，也就是大船與小船的腐蝕厚度幾乎都是一樣的。因此，小船板薄，腐蝕餘量所占板厚的百分比較大；反之，對於大船而言，即相對板厚平說，該百分比較小。
因此，可適當提高大船的許應力值。
2 ② 在計算方法中，波高選取
可適當降低小船的許用應力值，提高大船的許用應力值。
是基於系統分析世界各國船長從120公尺~240公尺的幹貨船和油船的強度分析，其中表明，當將船靜置於波和等於船長，波高等於一定值的坦谷波上計算總縱彎矩時，所得船中剖面幹貨船：總縱彎曲應力的許用應力為0.50σs
總縱彎曲應力與板架彎曲應力合成的許用應力為0.65σs（跨中），1.0σs（支坐）
油船：總縱彎曲應力的許用應力為0.45σs
總縱彎曲應力與板架彎曲應力合成的許用應力為0.55σs（跨中），0.90σs（支坐）
**：總縱彎曲應力的許用應力為0.45σs
總縱彎曲應力與板架彎曲應力合成的許用應力為0.55σs（跨中），0.90σs（支坐）
上甲板的總縱變曲應力實際上是相同的，因此該標準規定，許用應力不隨船長而變。
三、許用應力法的缺陷
只有通過概率方法（可靠性設計）來研究表徵結構強度諸因素，對結構強度的影響。沒能考慮載荷及材料效能的變動性和隨機性，許用應力法的中足之處，在於不能考慮表徵結構強度，諸因素的變動性和隨機性。
§2-8極限彎矩計算
一、 一、 極限彎矩的定義與船體結構的過載能力
·在船體強度計算時，所謂極限彎矩是指船體剖面內離開中和軸最遠點的應力達到結構材料的屈服極限時，船體剖面中所對應的總縱彎矩。
式中—極限彎矩； —標準計算狀態下的計算彎矩； —過載係數。表明船體結構所具有的承受過載的能力大小。對於不同型別的船舶其值是不同的。
二、 二、 極限彎矩的計算
判斷：滿足停止；不滿足繼續進行。
船體強度與結構設計計算書
目錄1.計算說明3 2.剪力和彎矩計算4 2.1計算重量分布和浮力分布4 2.2計算靜水剪力和靜水彎矩5 2.2.1 分別繪製站間載荷 剪力和彎矩圖7 2.3 計算總縱彎矩值和剪力值8 3 總縱彎曲應力 受壓構件的穩定性校核及折減計算11 3.1 臨界應力失穩計算13 4 結論14 1計算說明 本計...
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