船舶结构课件--第二章 船体结构(1力钢型板)

2020/2/22船舶结构第二章船体结构•第一节船舶外力•第二节船用钢材及其连接•第三节船体结构类型•第四节外板和甲板板•第五节船底结构•第六节甲板结构•第七节舷侧结构•第八节舱壁结构•第九节艏艉结构•第十节船舶管系•第十一节油船管系•第十二节船图识读2020/2/22船舶结构第一节船舶外力•纵向力：沿着船长方向作用的力•横向力：沿船宽方向作用的力•局部力：小范围内受到的比较大的作用力2020/2/22船舶结构纵向力•静水弯矩:重力与浮力沿船长方向分布不均匀，引起船舶在静水中产生弯曲力矩。总纵弯矩纵向扭矩纵向力静水弯矩波浪弯矩2020/2/22船舶结构纵向力（续）•波浪弯矩：波浪运动使海面起伏不平，对船舶来讲，沿船长方向各个部位的实际吃水值各不相同，从而引起弯曲力矩。2020/2/22船舶结构纵向力（续）•总纵弯矩（总纵弯曲力矩）：静水弯矩与波浪弯矩的合弯矩。总纵弯矩2020/2/22船舶结构纵向力（续）•中垂与中拱：指波浪长度与船长接近，造成船中严重下垂或上拱现象，对船舶安全极为不利。中拱（hogging）中垂（sagging）2020/2/22船舶结构纵向扭矩•因斜向波浪作用，或者装卸时因货物在首尾线两舷侧不均匀而引起。2020/2/22船舶结构横向作用力横向作用力静水压力横向波浪作用力垂向剪切力2020/2/22船舶结构横向作用力（续）•静水压力2020/2/22船舶结构横向作用力（续）•横向波浪作用力2020/2/22船舶结构横向作用力（续）•垂向剪切力2020/2/22船舶结构横向作用力（续）•满载货船最大剪切力部位：距首、尾端各约1/4处2020/2/22船舶结构局部作用力•大件货物的重力、机器的重力、海浪对船首的拍击力等。2020/2/22船舶结构第二节船体结构用钢材及其连接•钢材形状•钢材材质•钢材等级•连接方法2020/2/22船舶结构钢材形状钢板：厚度×宽度×长度型钢：扁钢、球扁钢、角钢、槽形钢、工字钢、T形钢、圆钢、钢管等铸钢：首柱、尾柱、锚等锻钢：舵杆、锚杆等2020/2/22船舶结构钢板与型钢钢板型钢扁钢球扁钢等边角钢不等边角钢T型钢工字钢钢管2020/2/22船舶结构钢材材质•低碳钢•合金钢•不锈钢•镍钢•Z向钢：母钢材经过特殊处理后的钢材。2020/2/22船舶结构钢材等级•一般强度船体结构用钢A、B、D、E，4个等级•高强度船体结构用钢按强度分32、36、40，3个级别，每个级别又分A、D、E、F，4个等级。合在一起，写作：A32、D32、E32、F32A36、D36、E36、F36A40、D40、E40、F40A、D、E、F，4个等级的钢材能在0°C、-2°C、-20°C、-40°C下满足韧性要求。2020/2/22船舶结构钢材的选用•基本原则：满足性能要求；具有良好的经济性。•选用方法：中、小型船一般采用一般强度船体结构用钢；大型远洋船舶采用高强度船体结构用钢，目的是减少船体重量。2020/2/22船舶结构钢材连接方法•早期的铆接方法目前在船舶修造中已基本淘汰。•现在采用的焊接方法。焊接钎焊压力焊熔化焊气焊电焊修造船常用2020/2/22船舶结构电焊与气焊•电焊：修造船主要连接方法。手焊、自动焊；电渣焊、埋弧焊、CO2气体保护焊、氩弧焊等•气焊：铸件修补或薄板焊接。2020/2/22船舶结构焊接方式与焊缝类型•焊接方式：对接、角接、搭接•焊缝类型：对接缝、角接缝、塞焊缝角接对接搭接塞焊缝2020/2/22船舶结构角接类型双面深熔角焊双面全焊透角焊交错间断角焊链式间断角焊挖孔焊2020/2/22船舶结构焊接优缺点优点效率高连接强度好接缝处光顺度好缺点焊缝处易出现应力集中现象，最终产生裂纹----避免4条焊缝交于一点2020/2/22船舶结构焊缝质量检查•外观表面光顺，无夹渣、气孔现象•内部探测超声波检查，射线检查2020/2/22船舶结构船舶强度•船舶抵抗外力作用的能力称为船舶强度。总纵强度横向强度局部强度疲劳强度2020/2/22船舶结构第三节船体结构型式•横骨架式•纵骨架式•纵、横混合骨架式2020/2/22船舶结构横骨架式船体结构横向构件数目多、排列密；纵向构件数目少、排列疏2020/2/22船舶结构纵骨架式船体结构纵向构件数目多、排列密；横向构件数目少、排列疏2020/2/22船舶结构混合骨架式船体结构甲板与船底采用纵骨架式；舷侧采用骨架式2020/2/22船舶结构横骨架式船体结构特点横向强度和局部强度好；结构简单、容易建造；舱容利用率高；---横向构件数目多，不需要很大尺寸，因而占据舱内空间小空船重量大。---由于纵向构件数目少，必须增加船壳外板的厚度来补偿，故增加了船体重量该骨架型式主要在中、小型船舶上采用。2020/2/22船舶结构纵骨架式船体结构特点总纵强度大；结构复杂；---小尺寸纵向构件数量多，焊接工作量大舱容利用率低；---船体横向强度主要依靠少数横向构件来保证，因而尺寸很大，占据舱容较多空船重量小。---因为船壳外板可以做得薄一些，故空船重量小该骨架型式主要在大型远洋船舶上采用。2020/2/22船舶结构混合骨架式船体结构特点既满足总纵强度要求，又有较好的横向强度；结构较为简单，建造也较容易；舱容利用率较高；---因为舱内突出的大型构件少，不妨碍舱容及货物装卸舷侧与甲板、船底的交接处，结构连续性不好。该骨架型式在大、中型船舶上广泛采用。2020/2/22船舶结构构件级别•根据构件的作用及尺寸大小，分为主要构件和次要构件2类。•主要构件：船体的主要支撑构件，例如，强肋骨、舷侧纵桁、强横梁、甲板纵桁、实肋板、船底桁材、舱壁桁材等。•次要构件：一般是指板的扶强构件，例如，肋骨、纵骨、横梁、舱壁扶强材、组合肋板的骨材等