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《船舶結構設計》課程設計報告第第頁船舶與海洋工程學院《船舶結構設計》課程設計報告目錄TOC\o"1-3"\h\u211821課程設計任務 379121.1課程設計的目的和意義 3138661.2課程設計的具體任務 35982設計任務小組分工 362533基本結構設計方案及基本結構圖的繪制 353803.1結構布置的一般原則和規定 357873.2基本結構設計方案 4204673.3基本結構圖的繪制 4156173.4基本結構圖的最終確定 5287434基于《國內航行海船建造規范》規范的結構設計 5220384.1甲板板厚(2.4) 563834.2甲板邊板(2.4.3) 6230404.3甲板水頭(2.8) 717084.4甲板橫梁(2.8.2) 8191984.5甲板強橫梁(2.8) 1044034.6甲板縱骨(2.8.5) 12282904.7甲板縱桁(2.8) 13190714.8艙口端橫梁(2.8.9) 1740314.9艙口圍板(2.20.3) 18218994.10支柱(2.10.1) 1981764.11水密艙壁(2.13.2) 2061614.12制蕩艙壁(2.13.10) 22270565#12-#35主甲板板架結構有限元建模與強度計算 22181735.1問題描述 22307325.2有限元模型 2329926總結 325949附錄一、主甲板基本結構圖 3612376附錄二、主甲板構件尺寸的規范計算書 37174571.5000噸江海直達船說明 37296541.1主要尺度 37187571.2主要尺度比 37271511.3肋距及中剖面構件布置 37311961.4概述 38132172.確定船體主甲板的構件尺寸 38193932.1主甲板計算水壓頭 38287442.2強力甲板 38175162.4尾~#12主甲板骨架 39106272.5#12~#35主甲板骨架 3986152.6#35~#134主甲板骨架 4079852.7#134~首主甲板骨架 4082302.8貨艙口甲板縱桁 41282192.9貨艙端橫梁 4161582.10支柱 4124512.11水密艙壁 4298522.12制蕩艙壁 434附錄三、帶附連帶板的型材的剖面模數計算程序 44

1課程設計任務1.1課程設計的目的和意義“船舶結構設計”課程設計是船舶與海洋工程專業本科教學之實踐教學環節的重要組成部分,在本科教學中具有重要的地位和作用。通過本課程設計,可以培養學生綜合運用船舶結構強度、結構力學(二)、船體結構與計算機繪圖等本專業課程所學理論知識,分析和解決實際問題的能力;培養學生在理論計算、有限元結構分析、結構設計、工程繪圖、查閱文獻資料和應用計算機等方面的能力;培養學生正確的設計思想和刻苦鉆研、勇于探索的創新精神,使學生能初步掌握利用設計規范,提出船舶基本結構設計方案,確定主要構件尺寸;應用有限元軟件分析船體典型板架結構強度。1.2課程設計的具體任務1)熟悉《國內航行海船建造規范》第2篇船體部分中的第一章(通則)、第二章(船體結構)和第八章(散貨船補充規定)的基本內容;2)根據《國內航行海船建造規范》確定5000噸江海直達船甲板板架基本結構設計方案;3)按照規范確定主甲板構件尺寸,繪制主甲板結構圖,完成船體結構構件規范計算書。4)對甲板板架結構#12—#35區域進行有限元建模,進行結構強度直接,完成計算有限元計算書。2設計任務小組分工表2.1小組分工及貢獻度姓名課題分工貢獻度黃揚確定主甲板構件尺寸、基本結構圖繪制、整理報告、答辯PPT1.2宋江峰有限元建模及強度的直接計算1.2周兆騰確定主甲板構件尺寸0.8張小鋒確定主甲板構件尺寸0.83基本結構設計方案及基本結構圖的繪制3.1結構布置的一般原則和規定1)結構的整體性原則有關構件應布置在同一平面內,以組成封閉的整體框架結構共同承受載荷的作用。甲板縱桁-橫艙壁豎桁-內龍骨或底縱桁;甲板縱骨-橫艙壁垂直防撓材-船底縱骨;肋板-肋骨-橫梁;舷側縱桁-橫艙壁水平桁-縱艙壁水平桁。2)受力的均勻性和有效傳遞原則(1)結構構件的布置要盡量均勻,以避免構件規格太多或是造成材料的浪費;(2)結構應保證某一構件承受外力后,能有效地將力傳遞到鄰近的結構構件上,以避免某一獨立的結構構件承受外力。(3)支柱的布置問題:應將支柱設置在實肋板上或桁上,并應在實肋板或桁材上設置垂直加強筋。當支柱的間距較大時,應將支柱設置在實肋板與桁材的交叉點上,如不設在交叉點上則應在支柱下面設置局部肋板或局部桁材。在支柱下面的肋板和桁材上不準開設人孔。3)結構的連續性和減少應力集中原則(1)構件的布置應力求保證其連續性,盡可能避免構件突然中斷;(2)為減少應力集中,所有船體構件的剖面形狀應有平順的過渡。4)局部加強原則在設計過程中,對那些在使用中要承受較大局部荷載的結構進行適當的局部加強。5)一些基本規定參見具體規范:《鋼質海船入級規范》(2006),《國內航行海船建造規范》(2006),《鋼質內河船舶建造規范》(2009)等。3.2基本結構設計方案本船航行于長江武漢至寧波中國近海航區及長江A、B級航區。主要運輸礦石及鋼材,兼顧煤碳及水泥熟料等一般散貨。設計水線長107.10m,計算船長104.10m,型寬17.5m,型深7.6m,結構吃水5.8m,尾~#10及#140~首的肋距為600mm;#10~#140肋距為700mm。船舶結構首尾為橫骨架式形式,中部貨艙區采用雙底雙舷、單甲板、縱骨架式形式。主船體由6道水密艙壁劃分為首尖艙(兼壓載水艙)、首壓載水艙、第二貨船(頂邊艙設壓載水艙)、第一貨艙(頂邊艙設壓載水艙、淡水艙、重油艙,底邊艙設輕油艙)、機艙、尾壓載水艙、舵機艙。本船設有首尾樓。機艙棚及居住艙室、駕駛室等均設置于尾部。貨艙區域為雙層底,雙層底自首部防撞艙壁向尾伸至機艙,頂邊艙由首壓載水艙向尾伸至機艙前壁。通過對母型船的調查研究和本的特殊要求,分析本船的船體強度要求,選擇《國內航行海船建造規范》作為本船的建造規范(適用范圍:適用于焊接結構的鋼質海上航行船舶,L/B>5;B/D≤2.5)3.3基本結構圖的繪制根據以及已經給出的本船型線圖和總布置圖,繪制中剖面、基本結構圖和肋骨線型圖草圖,并進行結構構件的初步布置,可以在CAD中初步繪制甲板的基本結構圖。3.4基本結構圖的最終確定按規范計算船體主要構件的尺寸,邊計算、邊繪圖,邊完善初始的結構布置方案,最終完成符合規范要求的主甲板的基本結構。主甲板的基本結構圖見附錄一4基于《國內航行海船建造規范》規范的結構設計4.1甲板板厚(2.4)例:主甲板船尾—#12按照規范,本船主甲板厚度應參照規范2.4.2計算:從基本結構圖中可知:L=104.1m,橫梁間距s=0.7m,甲板縱桁間距S=2.1m,Fd=0.7,則:實取板厚為9mm。4.2甲板邊板(2.4.3)例:主甲板#12—#35甲板邊板的寬度:實取800mm甲板邊板的厚度不小于甲板的厚度,取為12mm。4.3甲板水頭(2.8)例:主甲板的水頭根據上述規范可以計算依據表計算甲板各區域壓頭值:本船區域主要構件h次要構件hC1C2C3尾~#9主甲板1.3011.30120.524.0#9尾~#35主甲板1.3011.30120.524.0#35~#134主甲板3.3011.45220.546.3#134~首主甲板4.3011.95220.524.04.4甲板橫梁(2.8.2)例:140#-首部甲板橫梁剖面模數W的計算參照對于本船,主甲板層數為1,故,查表可得:,帶入公式可算得:同時需要考慮橫梁附連帶板的影響,根據下面的規范來進行計算此外綜上所述,選取球扁鋼編號為г12。實際的剖面模數為:4.5甲板強橫梁(2.8)4.5.1橫骨架式強橫梁()考慮制造方便,取與縱桁相同的尺寸,即:艏強橫梁取⊥,艉強橫梁取⊥。4.5.2縱骨架式強橫梁(2.8.7)例:#35—#134取⊥,其4.6甲板縱骨(2.8.5)例:#35—#134由基本結構圖可以得知:則:由于,則甲板縱骨的剖面模數:。綜合分析,考慮縱骨附連帶板的影響,實取г18b。4.7甲板縱桁(2.8)4.7.1橫骨架式甲板縱桁(2.8.3)由規范以及可知其中,l取為兩支柱間最大間距,即,帶入得:實際計算中需計算考慮附連帶板,由規范有:其中,l取#140-#153,即,,

。帶入算得:取,帶入數據,算得4.7.2縱骨架式甲板縱桁(2.8.6)本船的首尾端部分屬于橫骨架式,而船舯部分的貨倉區域屬于縱骨架式。例:#35—#134W=4.75bhl2=4.75×3.5×3.301×2.12=222.22cm3其中,L取船舯區域貨倉部分強橫梁的間距,為2.1m。取T型材⊥其W=904cm3I=30863cm44.7.3艙口甲板縱桁(2.8.8)例:#81-#85實取T型材:⊥,4.8艙口端橫梁(2.8.9)例:#41—#81貨艙艙口由基本結構圖可以看出:艙口部分的甲板為縱骨架式,并且艙口縱桁支持多根強橫梁,屬于第一種情況。其中:C取1.6,梁的跨距為2.6m。取⊥實際的4.9艙口圍板(2.20.3)例:#41—#81貨艙艙口由于其位于露天的干舷甲板上,屬于位置1所以其高度應不小于600mm圍板厚度應不小于11.705mm實取厚度12mm,高度為1700mm。實取艙口圍板的尺寸為:L4.10支柱(2.10.1)對于主甲板下方首平臺上的支柱:,帶入算得對于主甲板下首平臺上的支柱,,帶入算得分別取對于上方支柱,帶入算得保險起見,取t=12mm。則支柱分別取為。4.11水密艙壁(2.13.2)(1)艙壁板厚例:#140防撞艙壁對于本船,,帶入算得實取艙壁厚度?。?)艙壁扶強材例:#6艙壁取C=3,s=0.7m,h=5,l=4.8,代入計算得W=Cshl2=3×0.7×5×4.82=93.6cm3考慮到附連帶板,球扁鋼型號為г14a其剖面模數為(3)艙壁桁材例:#6艙壁對于本船,b=2.60m,h=2m,l=4.8m,代入計算得帶板面積為:A=10fbtp=10×0.39×2.6×10=101.4cm2綜上,取,W=977.4cm3I=26343cm44.12制蕩艙壁(2.13.10)(1)制蕩艙壁板厚例:#134—#140對于本船,制蕩艙壁高為7m,帶入,則:實際艙壁板的厚度為。(2)艙壁桁材例:#134—#140計算剖面模數和慣性矩,,則:帶板面積取,W=773.22cm3I=24731.92cm4主甲板構件的規范計算書見附錄二5#12-#35主甲板板架結構有限元建模與強度計算5.1問題描述要求建立主甲板的#12-#35部分帶開口加筋板模型,承受豎直向下的均布載荷。首先確定其邊界,在船長方向以橫艙壁為界,在船寬方向以舷側為界;其次確定其邊界條件,橫艙壁處認為其剛性固定,舷側處認為其簡支,將支柱簡化為下端剛性固定、上端簡支的彈簧;然后根據規范確定其載荷條件。其幾何模型如圖所示。圖一加筋板的幾何模型5.2有限元模型(1)幾何建模在圖中選取關鍵點,確定其坐標,在ansys中繪出。由于舷側部分為一條曲線,因此連點成線時采用Splines命令將其用樣條曲線連出,這樣可以保證其不會成為多段線,而其余部分直接采用Strightline連接。用工作平面將甲板按照加強筋的位置進行劃分,包括工作平面的平移、旋轉(旋轉至xy平面)、Booleans運算(divide)等。圖二加筋板幾何模型(2)屬性定義單元類型——板:shell4node181加強筋:beam2node188材料屬性——楊氏模量E=2.1e+11,泊松比0.3梁截面(Section)定義時,由于球扁鋼自定義截面導入時出錯,因此選用不等邊角鋼代替(按照角鋼與球扁鋼慣性矩和剖面模數相等的條件選擇角鋼型號)T型材:offset-Z

=腹板高度+面板高度/2角鋼:offset-Z=h-d/2(3)梁的方向點每一根橫向加強筋和縱向加強筋都要定義一個方向點。其方法為Preprocessor→Modeling→Copy→Keypoint。(4)改變線的方向改變線的方向的目的是改變梁的方向。(5)網格劃分板單元全為結構化的四邊形網格,盡量少用三角形單元。梁單元為分段的直線,一個肋位間劃分3~5個網格,先劃分板材即面,然后劃分骨材型材即線,最后劃分支柱。(其中大部分面的網格劃分采取映射網格,但舵柱孔及支柱附近的網格采取自由劃分)。(6)施加邊界條件和載荷艙壁處邊界條件為剛性固定,舷側處邊界條件為簡支,支柱處邊界條件為簡支。施加均布載荷,按照水頭近似估計。云圖分析正應力:X方向Y方向剪應力:X-Y平面位移:X方向Y方向Z方向合位移6總結本次課程設計的內容主要分為兩部分:一是按照規范確定主甲板構件尺寸,繪制主甲板結構圖;二是對#12—#35甲板板架有限元建模及結構強度直接計算。第一部分的主要內容是查找規范中關于甲板構件尺寸的要求,然后根據規范要求,采用尺寸相對最小的構件,以減輕船舶自重,保證船舶的載重量;第二部分的主要內容是依據相關的有限元分析軟件,通過幾何建模、邊界條件的確定、施加載荷、進行運算等過程對相關區域的甲板板架進行強度的直接計算。我們采用的是目前最常用的也是最熟悉的有限元分析軟件ANSYS。拿到課程設計的題目后,我們組分為兩小組,一小組按規范確定主甲板構件的尺寸;另一組進行甲板板架的有限元建模和結構強度的直接計算。由于課設期間一直在進行專業實習,時間緊,任務重。在很多細節上不得已采用簡化處理,以爭取在規定時間內完成任務。下面是我們組員對于本次課程設計的感想:黃揚:本次課程設計歷時十來天終于得以完成。由于這期間還要進行專業實習,每天近四個小時的車程很容易消耗精力,所以每天做課設的時間比較少,再加上還要完成船舶推進的課程設計,總的來說,時間是很緊的,因此課程設計的完成情況并不是很好,只能說基本上完成了要求,能力也得到了一定的提高,如果時間充足的話,我相信還能做得更好。作為本次課程設計小組的組長,我深知自己的責任與義務。在拿到課程設計的題目后,便進行了組員任務的分配,盡量讓每個人都能從課設的過程中得到應有的鍛煉,提高專業知識水平。不過由于多方面的因素,這樣的目標并沒有很好地實現,可能是由于學期已經結束,組員有些懈怠,沒有能完成分配的任務。這樣任務基本上就落在少數組員身上了,這也是最后課設的完成情況不是很樂觀的原因之一。作為組長,我應該負起一定的責任。本次課程設計,我主要負責的部分是根據規范進行甲板板架構架尺寸的確定、基本結構圖的繪制以及答辯PPT的制作和答辯主講人。前面一部分的內容,主要是查找規范,根據規范的要求,來確定甲板構件尺寸。這是一個比較繁瑣的過程,需要細心和仔細。在校核的過程中,也碰到過許多很多問題,比如關于支柱的載荷的計算。剛開始不知道怎么確定,后來通過和同學的討論才得以解決。再有就是基本結構圖的繪制,也需要很大的耐心,還要仔細認真,確實對我是一種考驗。在進行強度校核的過程中,為了方便計算剖面模數,同時也為了學以致用,便用C++編寫了一個小程序,用于計算帶附連帶板的型材的剖面模數。雖然是個小程序,但是許久不用C++的我還是花了比較長時間才將程序完善好,通過共享給班上的同學,之后對程序又進行了一定的完善,不能不說,這也為繁忙的課程設計增添了一點小樂趣,既能方便他人,還能讓自己得到一定的鍛煉,何樂而不為呢?總的來說,本次課程設計的收獲還是挺多的。一是通過這的課程設計,對于船體構件的設計有了更加深刻的認識,對于船體構件尺寸的確定有了更加清晰明確的思路,提高了自己的專業知識水平,對于有限元分析軟件ANSYS也有了更多的了解,為以后進一步的學習打下了基礎。二是作為組長,鍛煉了了自己的組織與協調能力,通過與組員的交流溝通,提高自己的表達能力和規劃管理的能力,這是一個看不見摸不著的東西,但對于今后個人的發展還是十分重要的。三是通過這次的課程設計,使自己平時隱藏的缺點都暴露出來,有助于進一步的認識自我,通過努力,克服缺點,不斷的提高和完善自我。宋江峰:經過一個多星期的努力,本次課程設計終于是基本完成了。這次課設我的任務是進行有限元建模分析,然而對ansys軟件不熟悉的我來說這可算是一大挑戰。由于之前稍微操作過ansys軟件,在建模開始階段還比較順利,不過還是因為特征點數量較多而輸錯過幾次,后來從同學那里得知可以在execl中列出點坐標再導入到ansys中,這樣方便了檢查和改正。在定義梁截面時也遇到了問題,球扁鋼在cad文件中建成后在導入到ansys中是出現了錯誤,幾次修改都沒能成功,最后還是根據剖面模數和慣性矩相等的條件選擇相應型號的不等邊角鋼代替球扁鋼。對于T型材的模型創建是直接利用ansys中的截面類型,沒有按照老師要求將其拆分為梁和桿的原因是任務T型材不算很大,并且自己的時間也不太充裕。在支柱的建模過程中,建立一個支柱比較容易,但是始終沒能將其與甲板板連為一體,最后只能認為其剛度為無窮大,在甲板板的相應節點上施加簡支的約束。Ansys建模中遇到的問題中還包括在用工作平面切割后,添加的梁截面方向不一致,在這個問題上浪費了將近一天的時間。最后在有限元課堂的課件中找到了原因,原來是線條的方向不一致,從而導致了梁截面方向的差異,需要運用Modeling→Move/Modify→ReverseNormals→oflines操作將線條的方向調整一致,從而使梁截面方向一致。這次有限元建模雖然歷經坎坷,最后的結果也不是很完美,但是卻在很大程度上增強了自己對于ansys軟件的認識以及使用能力。并且這次課設的時間與期末考試和暑期實習相沖突,只能利用晚上的時間進行建模,一個多星期的時間天天都熬夜到很晚,在這一點上深刻的認識到自己的學習能力與作業效率還是很有待于提高的。總的來說,這次課程設計,對于自己很多方面的素質的提高都很有幫助。周兆騰:結構強度的課設在大三的尾巴終于完成了,期中考試完了之后一直想著下半個學期有著好幾門課設,復習結構強度的時候對部分內容感覺到有些晦澀難懂,對之后的結構課設也表示一定的擔憂,期末考試結束之后也沒能閑著,準備著實習課設等等,還是略有倉促,結構強度課設涉及了船舶建造規范、結構強度計算校核、板材尺寸確定、有限元建模分析等內容。我們小組做的是船舶主甲板相關計算,我承擔了甲板強橫梁、甲板縱桁的尺寸確定工作,這個工作先是根據實際船舶情況查找相應尺寸確定規范,再將甲板型材按區分類,計算剖面模數和慣性矩,再選定型材校核是否滿足要求,完成之后就確定了應采用的型材了。在我根據規范計算剖面模數的時候,用到了另外組員計算出來的甲板水頭,所以課設也要求了整個組的工作協調有序性,對于組內的合作意識也有一定的要求。這次的課設持續了十天左右,中間由于白天需要實習,只能晚上要做,并且部分數據的處理比較麻煩,我們組員自編程序進行計算,提高了不少效率,也對結構強度的知識掌握度更高了。張小鋒:這次船體結構課程設計相比較我們之前做的幾門課設,要更加復雜和困難,在剛開始的時候不知道怎么下手,在認真的看了課程設計指導以及找的模板之后才稍有眉目。我們組分到的任務是計算主甲板的結構強度,在明確了需要計算的部位以及結構后,大家分工合作一起努力把這部分的計算給完成的。另外有限元建模的部分是統一交給一個人完成的提高了效率??偟膩碚f,我通過這次課程設計知道了船舶強度與結構設計是一項非常復雜的過程,雖然花費了很多時間做課設,但是在最后做出來之后看著自己的勞動成果也會覺得很值得。因為在這個過程中也學習到了很多,不僅僅加強了對專業知識的掌握,還知道了團隊分工合作,另外也對有限元建模的軟件操作更加熟悉。

附錄一、主甲板基本結構圖

附錄二、主甲板構件尺寸的規范計算書5000噸江海直達船說明本船航行于長江武漢至寧波中國近海航區及長江A、B級航區。主要運輸礦石及鋼材,兼顧煤碳及水泥熟料等一般散貨。設計水線長107.10m,計算船長104.10m,型寬17.5m,型深7.6m,結構吃水5.8m,尾~#10及#140~首的肋距為600mm;#10~#140肋距為700mm?;窘Y構圖、中剖面圖參見圖紙。船舶結構首尾為橫骨架式形式,中部貨艙區采用雙底雙舷、單甲板、縱骨架式形式。主船體由6道水密艙壁劃分為首尖艙(兼壓載水艙)、首壓載水艙、第二貨船(頂邊艙設壓載水艙)、第一貨艙(頂邊艙設壓載水艙、淡水艙、重油艙,底邊艙設輕油艙)、機艙、尾壓載水艙、舵機艙。本船設有首尾樓。機艙棚及居住艙室、駕駛室等均設置于尾部。貨艙區域為雙層底,雙層底自首部防撞艙壁向尾伸至機艙,頂邊艙由首壓載水艙向尾伸至機艙前壁。1.1主要尺度設計水線長:LWL 107.10米計算船長:L 104.10米型寬:B 17.5米型深:D 7.6米計算吃水:d 5.8米1.2主要尺度比長深比:EQ\F(L,B)=EQ\F(104.1,17.5)=5.95>5寬深比:EQ\F(B,D)=EQ\F(17.5,7.6)=2.30≤2.5艙口寬度比:EQ\F(b,Bl)=EQ\F(10.4,17.5)=0.594<0.6艙口長度比:EQ\F(lH,lBH)=EQ\F(28,33.6)=0.833>0.7方形系數:Cb=0.8〉0.61.3肋距及中剖面構件布置艉~#10及#140~艏 肋距為600mm#10~#140 肋距為700mm實肋板間距2100mm本船規范要求的標準肋距為():S=0.0016L+0.5=0.0016×104.1+0.5=0.667mm(以下均同)在首尾尖艙內,肋骨或舷側縱骨的標準間距應為按本節計算所得值和0.6m的較小者。本船首尾尖艙標準間距:Sb=min﹛0.667m,0.6m﹜=0.6m1.4概述本船設有首尾樓。機艙棚及居住艙室、駕駛室等均設置于尾部。貨艙區域為雙層底,雙層底自首部防撞艙壁向尾伸至機艙,頂邊艙由首壓載水艙向尾伸至機艙前壁。本船主機為: 6230ZC2臺額定功率: 2×778kW(燃千秒油時的功率)額定轉速: 750r/min減速比: 3.95:1設外旋MAU型4葉槳兩只本船的工藝及材料、設備(機電設備等)均按中國船級社(CCS)有關規范、規則的要求進行建造和檢驗。確定船體主甲板的構件尺寸2.1主甲板計算水壓頭主甲板計算壓頭:甲板各區域的水壓頭:本船區域主要構件h次要構件hC1C2C3尾~#9主甲板1.3011.30120.524.0#9尾~#35主甲板1.3011.30120.524.0#35~#134主甲板3.3011.45220.546.3#134~首主甲板4.3011.95220.524.02.2強力甲板(1)0.4L船中區域開口邊線外的甲板板實取甲板板厚18mm、20mm(2)開口邊線以內及離船端0.075L的甲板板實取甲板板厚為9mm。甲板邊板(2.4.3)船中部0.4L區域內的強力甲板邊板寬度:強力甲板邊板在端部的寬度,應不小于船中部寬度的65%:(4)主甲板板取值小結:尾部-#12:甲板板厚實取9mm,甲板邊板厚度實取12mm,寬度800mm;#12-#35:甲板板厚實取9mm,甲板邊板厚度實取14mm,寬度800mm;甲板邊板的厚度增加是為了向船舯區域的甲板厚度過渡。#35-#134:0.4L船中區域開口邊線外的甲板板板厚實取20mm,0.4L船中區域開口邊線內的甲板板板厚實取18mm。這是由于本船在船舯區域大開口,為了保證船體的抗扭強度以及船舯剖面的基本剖面模數的要求,而使甲板板和甲板邊板的厚度增大。#134-船艏:甲板板厚實取9mm,甲板邊板的厚度14mm和12mm,寬度實取1200mm。2.4尾~#12主甲板骨架(1)甲板橫梁()取г12其橫骨架式甲板縱桁(2.8.3)取⊥EQ\F(8×300,10×100)其橫骨架式甲板強橫梁(2.8.4)取與甲板縱桁相同的尺寸,為⊥EQ\F(8×300,10×100)2.5#12~#35主甲板骨架甲板縱骨(2.8.5)由基本結構圖可以得知:則:由于,則甲板縱骨的剖面模數:。綜合分析,考慮縱骨附連帶板的影響,實取г18b。實際的剖面模數為:甲板橫梁(2.8.2)取г14a,其橫骨架式甲板縱桁甲板縱桁的尺寸與船尾~#12主甲板骨架中甲板縱桁的骨架尺寸相同。取為:⊥EQ\F(8×300,10×100)橫骨架式甲板強橫梁與甲板縱桁的尺寸相同,取為:⊥EQ\F(8×300,10×100)2.6#35~#134主甲板骨架甲板縱骨(2.8.5)取與#12~#35主甲板骨架中的甲板縱骨相同的尺寸,為г18b。(2)縱骨架勢強橫梁(2.8.7)取⊥,其縱骨架勢甲板縱桁(2.8.6)取與相同區域內甲板強橫梁相同的尺寸,為:⊥艙口圍板(2.20.3)艙口圍板的厚度實取厚度12mm,高度為1700mm。實取艙口圍板的尺寸為:L2.7#134~首主甲板骨架(1)甲板橫梁(2.8.2)其中:,帶入公式可算選取球扁鋼編號為г12。實際的剖面模數為:橫骨架式甲板縱桁(2.8.3)取⊥其橫骨架式甲板強橫梁(2.8.4)取與甲板縱桁相同的尺寸,為⊥。2.8貨艙口甲板縱桁實取T型材:⊥,2.9貨艙端橫梁其中:C取1.6,梁的跨距為2.6m。取⊥實際的2.10支柱(1)支柱負荷計算(2.10.1)式中P0為上方支柱所傳遞載荷,按簡支梁支座反力計算。序號支柱位置支持長度a(m)支持寬度b(m)壓頭h(m)P1(kN)分配系數P0(kN)P(kN)1主甲板下#3,#-0152.052.02主甲板下機艙平臺上#234.553.31.301137.976.9214.83主甲板下機艙平臺上#163.853.31.301116.73/474.51/432.7223.94主甲板下機艙#0183.683.65主甲板下首平臺上#1401165.8129.1294.9機艙支柱都在同一垂線上,所以簡化為只取支撐面積最大的兩根計算。支柱剖面積(2.10.2)及支柱壁厚(2.10.3)按上表支柱負荷分層分區選擇計算如下:序號區域負荷P(kN)長度l(m)擬取r′A′I′At1t2實取1機艙平臺上223.92.0φ108×143.3541.3466.8φ108×142機艙至主甲板83.65.28φ108×143.3541.3466.8φ108×143首平臺上294.92.0φ102×123.2133.9349.65φ102×122.11水密艙壁(1)艙壁板厚(2.13.2)5艙壁號shtt下取值(由下向上排列)#12(#6,#6~#12)39.6312×1500,10×1500,8#350.612×1500,10×1500,8#86(#83)0.612×1500,10×1500,8#134(#130)0.612×1500,10×1500,9#1400.659.310.411.412×1500,10×1500,9#35~#134內舷板取值:18×1600,16×1600,12扶強材()(2.12.6)艙壁號shlW計I計取材W實I實#12(#6,#6~#12)82.29605.64г14b112.61422#35(4.8m平臺下)#35(4.8m平臺上)0.650.62.2196.436.121264.81182.75г18bг12221.067.193205671.9#86(4.8m平臺下)#86(4.8m平臺上)0.650.62.2196.436.121264.81182.75г18bг12221.067.193205671.9#83(與#86取相同)#130(4.8m平臺下)#130(4.8m平臺上)0.650.62.2196.436.121264.81182.75г18bг12221.067.193205671.9#134(與#86相同)#140(4.8m平臺下)#140(4.8m平臺上)0.650.62.2196.436.121264.81182.75г18bг12221.067.193205671.9下內舷板211.51362.11г18b221.03205上內舷板39.67218.98Г1267.19671.9桁材(2.13.5)艙壁號bhlW計算I計算取材W實I實艉—#62.623.4582.624952.3⊥88228571#12—#352.624.8790.737591.0⊥977.3726342.9#35—#13730.15475.6⊥931.0434386.2#134—艏929.57203.47⊥931.0434386.2水平桁取為相應的垂直桁型號。2.12制蕩艙壁艙壁板厚實取t=12mm(2)艙壁桁材W=12bhl2=12×2.4×1.60×4.22=597.20cm3I=2.5Wl=2.5×597.20×4.2=5374.77cm4實取⊥W=771.40cm3I=24506cm4

附錄三、帶附連帶板的型材的剖面模數計算程序C++代碼如下:#include<iostream>#include<iomanip>#include<cmath>usingnamespacestd;doublemain(){ doubleh,a1,ix1,y1,a,t,y,i,az,w,A,dw,fs,B,Bt,Db,Dt,H,Ht,ht,ab,ad,ah; intc,k; do { cout<<"請選擇型材種類:"<<endl; cout<<""<<endl; cout<<"1.T型材(面板和帶板厚度不大于1/10的腹板高度)"<<endl; cout<<""<<endl; cout<<"2.軋制型材(包括角鋼、球扁鋼等)"<<endl; cout<<""<<endl; cout<<"3.焊接T型材(其它):"<<endl; cout<<""<<endl; cin>>c;switch(c){case3:cout<<"請輸T型材的腹板的高度H和腹板的厚度Ht(單位:mm):"<<endl;cin>>H>>Ht;cout<<""<<endl;cout<<"請輸T型材的面板的寬度B和面板的厚度Bt(單位:mm):"<<endl;cin>>B>>Bt;cout<<""<<endl; cout<<"請輸入帶板的寬度Db(單位:mm):"<<endl; cin>>Db; cout<<""<<endl; cout<<"請輸入帶板的厚度Dt(單位:mm):"<<endl; cin>>Dt; cout<<""<<endl; ad=Db*Dt; ab=B*Bt; ah=H*Ht;az=ad+ab+ah; y=(ab*(H+Bt/2)+ah*(H/2)-ad*Dt/2)/(az*10); i=((B*Bt*Bt*Bt+H*H*H*Ht+Db*Dt*Dt*Dt)/12+ab*(H+Bt/2)*(H+Bt/2)+ah*H*H/4+ad*Dt*Dt/4-az*y*y*100)/10000; w=i/y;break;case2:cout<<"請輸入型材的高度h(單位:mm):"<<endl; cin>>h; cout<<""<<endl;cout<<"請輸入型材的剖面積A1(單位:cm^2):"<<endl; cin>>a1; cout<<""<<endl; cout<<"請輸入型材自身的慣性矩Ix1(單位:cm^4):"<<endl; cin>>ix1; cout<<""<<endl; cout<<"請輸入型材的中和軸位置y1(單位:cm):"<<endl; cin>>y1; cout<<""<<endl; cout<<"請輸入帶板的剖面積A(單位:cm^2):"<<endl; cin>>a; cout<<""<<endl; cout<<"請輸入帶板的厚度t(單位:mm):"<<endl; cin>>t; cout<<""<<endl; az=a1+a; y=(a1*y1-0.05*a*t)/az;i=ix1+(y1-y)*(y1-y)*a1+(a*t*t*0.01)/12+(0.05*t+y)*(0.05*t+y)*a; w=i/(0.1*h-y); break;case1:cout<<"請輸T型材的腹板的高度dw和厚度ht(單位:mm):"<<endl;cin>>dw>>ht; cout<<""<<endl;cout<<"請輸T型材的面板的寬度B和面板的厚度Bt(單位:mm):"<<endl;cin>>B>>Bt; cout<<""<<endl; cout<<"請輸入附連帶板剖面積A(單位:cm^2):"<<endl; cin>>A; cout<<""<<endl;a=B*Bt/100;fs=dw*ht/100;if(A<a) { A=a; }; i=(dw*dw/100)*((fs/3)+(A*a-0.25*fs*fs)/(A+a+fs)); w=(dw/10)*(a+(fs/6)*(1+2*(A-a)/(2*A+fs)));y=i/w;} cout<<"****************1203HY****************"<<endl; cout<<""<<endl; cout<<"帶附連帶板的型材的剖面模數W(cm^3):"<<w<<endl; cout<<"帶附連帶板的型材的慣性矩I(cm^4):"<<i<<endl; cout<<"連帶板的中和軸的位置y(cm):"<<y<<endl; cout<<""<<endl; cout<<""<<endl; cout<<"是否繼續進行計算:"<<endl; cout<<""<<endl; cout<<"1.是2.否"<<endl; cout<<""<<endl; cin>>k; } while(k==1);system("pause"); return0;}基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統的設計與研究基于單片機的嵌入式Web服務器的研究MOTOROLA單片機MC68HC(8)05PV8/A內嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現的供暖系統最佳啟停自校正(STR)調節器單片機控制的二級倒立擺系統的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協議棧的實現基于單片機的蓄電池自動監測系統基于32位嵌入式單片機系統的圖像采集與處理技術的研究基于單片機的作物營養診斷專家系統的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統研究與開發基于單片機的泵管內壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統開發基于單片機的液壓動力系統狀態監測儀開發模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數控系統的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環走絲方式研究基于單片機的機電產品控制系統開發基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內核設計及其應用研究基于單片機的遠程抄表系統的設計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統單片機系統軟件構件開發的技術研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設計和應用基于單片機的光纖光柵解調儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統的研制基于單片機的數字磁通門傳感器基于單片機的旋轉變壓器-數字轉換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調系統的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統設計Pico專用單片機核的可測性設計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現基于單片機的電液伺服控制系統用于單片機系統的MMC卡文件系統研制基于單片機的時控和計數系統性能優化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學生單片機應用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數據采集系統基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設備的數控改造基于單片機的溫度智能控制系統的設計與實現基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協議轉換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監測技術研究基于單片機的膛壁溫度報警系統設計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設計基于單片機船舶電力推進電機監測系統基于單片機網絡的振動信號的采集系統基于單片機的大容量數據存儲技術的應用研究基于單片機的疊圖機研究與教學方法實踐基于單片機嵌入式Web服務器技術的研究及實現基于AT89S52單片機的通用數據采集系統基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統基于單片機的控制系統在PLC虛擬教學實驗中的應用研究基于單片機系統的網絡通信研究與應用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統設計與研究基于單片機的模糊控制器在工業電阻爐上的應用研究基于雙單片機沖床數控系統的研究與開發基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究HYPER

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