船舶的设计原理课件3.pptxVIP

船舶设计原理本次课件将深入探讨船舶设计的基本原理和设计流程。从船体结构、流体力学、推进系统等多个角度,全面介绍船舶设计的核心理论知识。助力学生掌握船舶设计的系统方法,为未来的工程实践奠定坚实基础。byJerryTurnersnull船体结构设计强度设计刚度设计根据船体承受的各种荷载,制定合理的强度设计方案,保证船体结构在各种工况下的承载能力。优化船体结构的构型和材料选择,提高船体的整体刚度,减少不利变形和振动。稳定性设计制造工艺合理配置船体各部件的质量和重心位置,增强船体的横向和纵向稳定性。结合制造工艺的特点,优化船体结构的布置和连接方式,确保结构可靠性和经济性。船体结构的基本要素船体外板:船体的主要部分,承受外界作用力,决定了船的强度和刚度。内部支撑结构:包括纵骨、横肋、隔舱等,为船体提供必要的强度和稳定性。结构附件:如甲板、垂直壁等,赋予船体特定的形状和用途。船体结构的主要部分1船身船身是船体结构的核心部分,承担着支撑和保护船内设备与货物的重要功能。它由舱壁、甲板等构成,具有良好的刚性和抗弯能力。2船尾船尾区域包括舵、螺旋桨等推进装置,以及相关的扶梯和管线。它负责为船舶提供动力和操控性。3船首船首部分形状流线,可以减少航行时的水阻。船首还设有锚链和其他系缆装置,用于系泊和锚泊。船壳结构船壳结构是船体结构的核心部分,由外板、内板、纵横肋及其连接件组成。船壳结构承担着承载船体重量、抵御外力、确保密封性等多方面功能,是影响船体强度和刚度的关键所在。合理设计船壳结构对于提高船体整体性能至关重要。船体纵向强度船体结构需要具有足够的纵向强度,以承受在航行过程中所遭受的各种纵向外力。合理的纵向强度设计能确保船舶航行的安全性和可靠性。纵向强度设计需考虑船身在波浪作用下的弯曲变形,以及相应的应力分布。同时还需考虑碇泊、装载等工况下的应力状态。船体横向强度12抗侧向载荷跨肋结构船体结构需要足够的横向强度来抵抗来自外部的侧向载荷,如风浪、涌流等,确保船舶的稳定性和安全性。通过设置合理的肋骨间距和肋骨的尺寸,可以增强船体的横向强度,提高其抗弯扭的能力。34侧壁加强结构优化在船舶侧壁和甲板加设加强筋,可以有效提升船体的横向强度,增强其抗侧载能力。通过优化船体结构的设计,如合理布置肋骨、纵肋、加强筋等,可以达到在满足强度要求的同时,减轻船体重量的目标。船体抗弯强度承受弯曲应力船体结构需要能够承受来自外部作用的弯曲应力,包括船舶航行过程中的各种载荷。提高抗弯强度通过优化船体结构设计,如合理布置纵横桁架、增加肋骨数量等方式,提高船体抗弯强度。分析计算方法采用弯矩-应力分析法,结合有限元计算等方法,对船体抗弯强度进行准确评估。船体抗扭强度扭矩1船体在航行过程中会受到来自波浪、推进系统等产生的扭矩作用。横剪力2船体横截面所受的剪切应力将导致抗扭强度的考虑。纵向柱塞3船体承受的纵向压缩和伸长应力会影响抗扭强度。船体抗扭强度是船体结构设计的重要考虑因素之一。主要涉及船体在航行中受到的扭矩、横向剪切力以及纵向柱塞等作用。合理的结构布置和尺寸设计可以保证船体具有足够的抗扭强度。船体抗压强度承载力1承受纵向和横向压力稳定性2抵御压力变形强度3抵御压力破坏船体抗压强度是指船体结构对纵向和横向压力的承载能力。这种压力主要来自于船体自身的重量以及外部环境作用的压力。良好的抗压强度能保证船体的整体稳定性和结构强度,防止船体发生变形或破坏。船体结构设计需要充分考虑这一指标,确保符合相关规范要求。船体局部强度40%$0.5M应力集中局部加强船体结构某些部位易出现应力集中，如肋骨与外板连接处、船首船尾等。这些局部应力可达到全船设计应力的40%以上。为了降低这些局部应力集中,需要采取局部加强的措施,如加厚外板、加强肋骨等,这将增加船舶建造成本约0.5百万元。船体结构的局部强度分析是确保船舶安全性的重要环节。需要重点关注易出现应力集中的关键部位,采取相应的加强措施,以降低局部应力水平,提高整体结构的抗载能力。船体结构的承载能力船体结构的承载能力是指船体在各种工作状态下能够承受的最大荷载。这是设计船体结构时必须考虑的一个关键因素。良好的承载能力不仅能确保船舶的安全性和稳定性,还能提高其使用寿命。https://www.cs.ubc.ca/~tmm/talks/designprinciples03.pdf合理的承载能力设计对于确保船体结构的可靠性至关重要。船体结构的刚度几何刚度材料刚度梁式刚度壳式刚度几何刚度是指船体结构的几何尺寸和形状对其抗弯、抗扭能力的影响。合理的尺寸和形状设计可以提高船体的整体刚度。材料刚度是指船体结构材料本身的抗变形能力。选用更高强度、更高弹性模量的材料可以增加船体的整体刚度。梁式刚度是指船体纵横向受力时的抗弯能力。合理的肋骨和桁架布置可以提高梁式刚度。壳式刚