船体结构复习

第一章 船舶与海洋平台一般类型及结构的一般知识一、名词解释1、总纵弯曲：作用在船体上的重力、浮力、波浪水动力和惯性力等引起的船体绕水平横轴的弯曲，它是由静水总纵弯曲和波浪总纵弯曲两部分叠加而成。2、中拱弯曲：当波峰在船中时，会使船体中部向上弯曲。3、中垂弯曲：当波谷在船中时，会使船体中部向下弯曲。4、总纵强度：船体结构抵抗纵向弯曲不使整体结构遭受破坏或不发生不允许的变形的能力。5、横向强度:横向构件抵抗横向载荷的能力。6、局部强度：个别构件对局部载荷的抵抗能力。7、主船体:上甲板以下的部分，由船底、舷侧、上甲板围成的水密空心结构。8、上层建筑:上甲板以上的围蔽建筑物部分，它分为首楼、桥楼、艉楼以及甲板室。9、纵骨架式：板格的长边沿船长方向，短边沿船宽方向，纵向骨材的间距小而密横向桁材 的间距大而疏。10、横骨架式：板格的长边沿船宽方向，短边沿船长方向，横向骨材的间距小而密纵向桁材的间距大而疏。11、混合骨架式：纵横方向的骨材间距相差不多，板格的形状接近正方形。12、弯矩的最大值在船体中部，向首尾部逐渐减小。13、一般认为当波浪的波长等于船长时，船体的弯曲最为严重。14、组成船体的四种板架结构：甲板板架、舷侧板架、船底板架和舱壁板架。二、简答题1、作用在船体与海洋平台上的外力有哪些答:船体的总纵弯曲：作用在船体上的重力、浮力、波浪水动力和惯性力等引起的船体绕水平横轴的弯曲，它是由静水总纵弯曲和波浪总纵弯曲两部分叠加而成； 横向的局部载荷：局部的水压力和货物的横向载荷等； 局部载荷：机器和螺旋桨运转时的振动力、船首端的波浪砰击和水面漂浮物的撞击等局部外力、油船的油货舱内液体的晃动载荷等局部外力； 波浪惯性力：船舶横摇时引起肋骨的歪斜和船体的扭转。（发生扭转的原因：船舶在斜 浪中穿行；首尾载荷分布不均。）2、船体骨架布置的形式有几种各有何优缺点分别运用于哪些船舶或部位答：纵骨架式：板格的长边沿船长方向，短边沿船宽方向，纵向骨材的间距小而密横向桁 材的间距大而疏。优点：提高了船梁的纵向抗弯能力，增加了船体的总纵强度，提高板材的稳定性，减轻了船舶的重量。缺点:施工比较麻烦，船舱利用率低；适用船舶与部位：军舰、大型船舶远洋货船和油船等。舷侧、上甲板、船底部位。 横骨架式：板格的长边沿船宽方向，短边沿船长方向，横向骨材的间距小而密纵向桁材的 间距大而疏。优点：横向强度好，施工比较方便，建造成本低，舱容利用率高；缺点：结构重量较大，纵 向强度差；适用船舶与部位：小型船舶、内河船。上甲板、船底、舷侧。 混合骨架式：纵横方向的骨材间距相差不多，板格的形状接近正方形。优点：纵横强度都好，船体重量适中；缺点：施工麻烦，舱容利用率不高；适用船舶与部位：集装箱船、散货船等大中型船舶。首尾尖舱，机舱区域3、集装箱船、散货船、油船各有什么特点答：集装箱船：适宜于航线长、转口多、联运方便的港口； 货舱内和甲板上堆装规格统一的标准货箱； 货舱口宽而长，大多数船舶不设起货装置。散货船：主要运载煤炭、矿物、谷物、化肥、矿砂和水泥等大宗散； 一艘船一般只运载一或两种货物，矿砂要用专门的船舶运输，其他货物可通用； 货舱口较大，船上设有大型起货设备，装卸速度快。油船：油船对防火防爆的要求特别高，在夏季为了降温设有淋水设备，冬季为了防油冻而 变稠，设有蒸气暖油设备； 油船多为尾机型，双船壳结构，其干舷较小，甲板上方设有步桥； 油船的载重量从几百吨至几十万吨。 油船上没有较大的货舱口，只有圆形油气膨胀舱口，并装有油密性舱口盖。4集装箱船加强的原因及其加强措施。答：加强原因：集装箱船的结构与一般的货船不同，它的货舱口宽度几乎与货舱宽度一样大， 舷边只留下一条宽度不大的甲板边板。这样大的开口对船体的抗弯抗扭和横向强 度都很不利，为了补偿强度的不足，故而在结构上常采用以上加强措施。加强措施：采用双层底和双层舷侧，且在双层舷侧和顶部设置有效的抗扭箱结构； 增加甲板边板和舷顶板的厚度，在船的顶部和底部的强力部分均采用纵骨架式； 加强两个货舱口之间的舱口端横梁和甲板横梁等。第二章 外板和甲板板一、名词解释1、边接缝：钢板长边与长边间的接缝；端接缝:短边与短边间的接缝。2、平板龙骨（K）：位于船体中线的一列船底板。3、舷顶列板（S）：与上甲板连接的舷侧外板。4、甲板边板：沿甲板外缘即与舷侧邻接的一列甲板板。5、舷弧：上甲板边线沿纵向向首尾端升高的曲线（首部高度是尾部高度的2-4倍）。6 、梁拱：上甲板沿横向的拱形（高度取为型宽的100/150/1）。7、强力甲板：即为上甲板，船舶总纵弯曲时起最大抵抗作用的一层甲板，它作为船梁的上翼板组成成分，参与船体的总纵强度。甲板板与甲板骨架一起承受并传递各种横向载荷。二、简答题1、甲板板的作用是什么其厚度分布特点答：外板的作用：保证船体的水密性；参与船体总纵弯曲；传递各种横向载荷； 保证船体的局部强度和刚性。厚度分布：沿船长方向的变化：中间厚，两端薄；平板龙骨的厚度和宽度从首至尾应保持不变，其宽度不必大于米；沿肋骨围长的变化：船底板和舷顶列板比其他板厚一些；平板龙骨比其他船底板厚 2mm； 舷侧列板的宽度不必大于米； 在船中的舷顶列板，其厚度不小于倍强力甲板边板的厚 度以及相邻舷侧列板的厚度；局部加强：首端锚孔区域；尾端螺旋桨区域；外板开口；冰区航行的 船舶，其外板在冰带区部分需做必要的加强。2舷顶列板与甲板的连接形式有哪几类各有什么优缺点答：舷边角钢铆接：优点：铆钉连接可以重新分布高应力，能减少结构损坏的危险； 可防止裂缝向舷侧列板继续扩展；缺点：铆接的工作量大，不适应现代化工艺要求。圆弧舷边连接：优点：能使甲板和舷侧的应力顺利渡过；弯曲的圆弧板比平板的刚性 大，舷边不易变形；缺点：减少了甲板的有效利用面积;甲板上流下的水会弄脏舷侧列板； 施工比较麻烦。舷边直接焊接：优点：免除了用铆接及圆弧舷边连接，施工简便； 缺点：要求舷顶列板的上缘应平整，且不能开流水孔，对焊接质量的要求也很高。第三章 船底结构一、名词解释1、底纵桁：底纵桁分为中底桁与旁底桁，中线面处的底纵桁称为中底桁；中线面两侧的底 纵桁称为旁底桁。2、主肋板（又称实肋板）：是指开有人孔、流水孔、透气孔和通焊孔的非水密肋板。3、水密肋板：是指没有任何开孔而且在规定压力下不透水的肋板。4、框架肋板（又称组合肋板）：是由内底横骨、船底肋骨和肘板等组成的框架结构。5、内底板：是双层底上的水密铺板，内底铺板的长边沿船长方向布置。6、内底边板：与外板相连接的那列板叫内地边板。7、箱型中底桁的作用：主要用于集中布置管系，避免管子穿过货舱而妨碍装货。二、简答题1、船底结构分为哪几类各有何优缺点分别适用于哪些船舶答：单底结构只有一层船底板，有船底板和底部骨架组成；结构简单，施工方便；大多 用于小型船舶、内河运输船、载重量在6001以下的油船及各种船舶的首尾端。 双层底结构是由船底板内地板以及内外底板之间的船体构件组成;双层底能保证船舶的 安全，双层底舱的空间可装载燃油、润滑油和淡水，或用作压载水舱；除油船外，海船从首 尖舱舱壁到尾尖舱舱壁采用双层底，小型舰艇和内河船舶仅在机舱等局部区域采用双层底。2、横骨架式单底结构由什么组成，各有什么作用答：横骨架式单底结构由内龙骨和肋板组成。肋板承受船底的局部载荷，并且由给它传递 舷侧。内龙骨将肋板联系起来，作为肋板的支点支持肋板，同时将肋板上的一部分载荷传递 给横舱壁。3、中内龙骨与横舱壁怎么连接有什么特点答：在靠近舱壁的那个肋距内，将中内龙骨的腹板高度加至原来的倍代替肘板，其面板 延伸至横舱壁，并与之焊接； 中内龙骨维持原来的高度，另外设置垂直肘板，肘板高度和宽带均等于中内龙骨高度， 中内龙骨的面板可不与横舱壁焊接，肘板的厚度应与中内龙骨腹板的厚度相同； 将中内龙骨的面板在一个肋距内逐渐放宽成水平肘板，水平肘板在舱壁处的宽度至少为 原来水平面板宽度的 2 倍，并与舱壁焊接。4、内底边板的结构形式有哪几种其优缺点是什么答：下倾式内底边板：优点：内底板与舭列板所形成的沟槽可以作为舭部不污水井； 缺点：抗沉性较差。上倾式内地边板：优点：多用于散货船，便于装卸货物；增加了船底的强度和刚度； 缺点：舱容有一定的损失，造价高。水平式内底边板：优点：舱底平坦，施工方便，且有利于安全； 缺点：内底板上容易积污水，需另设集聚和排除污水的装置。折曲式内底边板：优点：内底的覆盖面积大，抗沉性好；缺点：多占货舱的容积，结构较复杂，施工不方便。5、纵骨与横向构件如何连接的答：由于纵骨是沿船长方向设置的构件，每根纵骨都要与肋板相遇，为了使纵骨连续贯通， 在肋板上开切口让纵骨通过。6、纵骨与水密肋板如何连接答：纵骨中断，用肘板与水密肋板连接，肘板的长度和宽度等于船底纵骨高度的倍，厚 度与肋板相同。纵骨穿过水密肋板，用衬板封焊起来。7、散货船底部结构的特点是什么答：散货船的船底一般为纵骨架式双层底结构； 广泛采用箱型中底桁； 靠近舷侧没有底边舱，底边舱的内底板向上倾斜，散货能自然地向中央倾注，便于卸货和清理，且有利于改善航行性能； 在货舱水密横舱壁肋位处的底边舱应尽可能设置水密隔壁，以缓和底边舱内液体的 冲荡；底边舱内在肋板位置处应做成环形框架或用减轻孔的板代替环形框架；底边舱内有设置纵骨和无纵骨两种形式。8、油船船底结构的特点是什么答：纵骨架单底结构式油船：老式油船的货油舱底部一般多采用纵骨架单层底结构 设置纵舱壁将舱室分为多个舱； 在船长方向设置连续的中内龙骨，货油舱的长度不超过10m； 在货油舱与非货油舱之间设置隔离空舱； 货油舱内有高腹板的内龙骨和肋板以及高大的肘板。纵骨架双底结构式油船：目前的新型油船货油舱底部都采用纵骨架式双层底结构； 货油舱的内底上不应开设人孔，也不应从机舱出入，进入 双层底的出入口应通至露天甲板； 底部靠舷侧处通常设置成斜底边舱结构； 底边舱上设有平台，底边舱斜板下需设置旁底桁。第四章 舷侧结构一、名词解释1、主肋骨：是指最下层甲板以下的船舱肋骨。2、甲板间肋骨：是指两层甲板之间的肋骨，由不等边角钢制成。3、中间肋骨：在冰区航行的船舶上位于水线附近的两肋骨中间设置的短肋骨； 其作用是：增强舷侧外板以抵抗浮冰的撞击和冰块的挤压。4、舷侧纵横：横骨架式舷侧结构中沿船长方向设置的纵向强构件，通常由焊接T型材或折 边板材制成。二、简答题1、简述舷侧结构的特点和用途答：单壳舷侧结构是由舷侧外板和舷侧构件构成的。结构比较简单，施工方便。大多用 于小型船舶、小型的大开口多用途船；载重量50001以下的油船、车客渡船、散货船及各种 船舶的机舱与首尾端结构。双层壳舷侧结构由舷侧外板、内壳纵向舱壁及它们之间的船体构件组成。既能提高船舶 的抗沉性，保证船舶的安全，双层壳的空间又可用作压载舱或空舱。适用于载重量在5000t 以上的油船、中大型集装箱船、散货船及多用途船。2、横骨架式舷侧结构骨架形式主要有哪几种答：单一肋骨的形式由强肋骨、舷侧纵桁和主肋骨组成的形式；双层舷侧的结构形式。3、舷侧纵桁的作用是什么舷侧纵横与强肋骨、普通肋骨的连接方式是什么答：作用：作为主肋骨的支点，可以减小主肋骨的剖面尺寸；可将一部分载荷传递给 强肋骨及横舱壁。连接方式：舷侧纵桁与强肋骨时，舷侧纵桁间断让强肋骨连续，但其面板应与强肋骨面板 相焊接；舷侧纵桁与主肋骨相遇时，腹板上开切口让主肋骨穿过。（无论海船或内河船， 机舱内都必须设置舷侧纵桁与强肋骨）4集装箱船舷侧的结构特点是什么答：集装箱船货舱的舷侧都采用双层壳甲板结构，形成舷边舱； 舷边舱内一般装设两层平台甲板，可作为人员的通道； 上层甲板与上甲板间的箱型结构称为抗扭箱。第五章 甲板结构一、名词解释1、横梁：甲板结构中的横向构件统称为横梁，设置在每一档肋位上。2、普通横梁：普通横梁是横骨架式甲板结构中的主要构件，常用不等边角钢或扁钢制成。3、半梁：舷侧至舱口边的横梁，又称为普通半梁。4、舱口端横梁：舱口端横梁是指位于舱口两端的强横梁，舷侧段用组合T型钢制成，舱口 段用组合角钢制成。其作用是加强舱口的强度和支撑舱口纵桁。5、舱口纵桁：沿舱口边的纵桁，其作用是增加舱口出的强度。6、甲板纵桁：甲板纵桁就是甲板骨架结构中的纵向强构件。其作用是支撑横梁和承受总纵 弯曲。7、舱口悬臂梁：指从舷侧悬伸至舱口边的强横梁。其作用是支持舱口围板及纵桁。 二、简答题1、甲板纵桁遇到横舱壁时与横舱壁的连接情况答： 甲板纵桁遇到横舱壁时，既要保持纵桁的连续性，又要保证舱壁的水密性。其连接 方式有两种：甲板纵桁在舱壁处间断，并加装肘板与舱壁扶强材连接；甲板纵桁连续并 穿过横舱壁，然后加水密补板。2、油船的甲板结构特点。答：油船的甲板均为单层板架；对于船长大于65米的油船，货油舱区域的甲板骨架 应为纵骨架式，船长小于65米的油船可全部采用横骨架式；为了减少自由液面对船舶稳 性的影响，可采用高腹板的甲板纵桁。高腹板的甲板纵桁既能增加甲板结构的强度，又能其 制荡作用。3、散货船的甲板结构特点。答：为了提高装卸效率，散货船上每个货舱设2个或3个舱口，货舱口的宽度也较大；为了防止散货偏向一舷影响船舶的稳定性，故将散货船的舷顶部做成三角形的顶边舱;顶边舱可装压载水提高船舶的重心，减少摇摆，改善航行性能，还增加了结构的强度。 顶边舱的结构形式有两种：一种是无框架的结构，另外一种是环形框架结构。顶边舱 在货舱水密舱壁处应尽可能设置水密隔壁，或者设置制荡舱壁。第六章 舱壁结构一、名词解释1、轻舱壁：轻舱壁是指只起分隔舱室的作用而不承受载荷的舱壁，通常作为上层建筑内 部舱室的隔壁。分为平面舱壁和压筋舱壁。2、防撞舱壁：也称为首尖舱舱壁，就是主船体内最前的一道水密舱壁。二、简答题1、舱壁的种类有哪几种答：按用途分类：水密舱壁：就是指在规定的水压力下能保持不透水的舱壁； 液体舱壁：作为液舱的界壁； 制荡舱壁：设置在油舱或水舱内带有一定开孔的舱壁； 轻舱壁：一般用于船舶上层建筑，作为居住、工作等处的隔壁； 防火舱壁：设置有隔热和防火装置的舱壁；按结构形式分类：平面舱壁：由平舱壁板和加强骨架组成，分为垂直和水平的两种；槽形舱壁：利用板壁的折曲来代替骨架的作用、根据折曲板的形 状，分为梯形、三角形以及矩形等。2、舱壁结构的受力情况答：对于水密横舱壁，承受舱壁平面内的压缩力，包括：海损破舱时，承受偶然性的舱 内横向静水压力；甲板载荷和舷外力；船梁弯曲时的横向剪力；船舶进坞时墩木的反 力。对于油密横舱壁，主要承受经常性的舱内液体的静压力，以及船舶摇摆时产生的液体 晃荡冲击载荷。对于水密纵舱壁，当船舶破舱时，具有水密作用，承受静水压力。较长的 水密纵舱壁还参与总纵弯曲。对于油密纵舱壁，主要承受油货的载荷及其晃荡冲击载荷。3、水密横舱壁的设计需满足什么要求答：水密横舱壁的设计需满足船舶抗沉性和强度的要求。4、所有船舶都应该设置的水密舱壁有哪些答：所有船舶都应该设置的水密舱壁有：水密防撞舱壁、水密尾尖舱舱壁和机舱的端部水 密舱壁。5、什么是制荡舱壁为什么要设置制荡舱壁设置在哪里答：制荡舱壁就是指设置在油舱或水舱内带有一定开孔的舱壁；设置制荡舱壁的作用是在船舶横摇和纵摇时，它能减轻液体的晃动，并减轻液体对周围结 构的冲击。设置的部位一般在液舱、艏尖舱、尾尖舱和压载水舱等舱室。6、平面舱壁板的分布规律其上有哪些构件，它们是如何布置的答：舱壁板是由许多块钢板并合焊接而成，其板列的布置形式可分为水平和垂直两种。当舱壁板沿水平方向布置时，单块钢板自下而上地排成板列。这种布置的优点是各列舱壁 板可取不同的厚度；对于甲板间舱壁或舱深不大的小船舱壁，其舱壁板可垂直布置，这种 布置的优点是重量增加不多，施工方便，各列板的厚度相同。其上的构件有扶强材和纵桁（水平布置的称为水平桁，竖直方向布置的称为竖桁）；扶强 材与纵桁相互垂直布置，若扶强材垂向布置时纵桁就水平布置，若扶强材水平布置时纵桁就 垂向布置。7、槽型舱壁的优缺点常用于那些船舶在靠近船舶首尾端时，槽型舱壁是否合适答：槽型舱壁的优点：在保证同样强度条件下，可以减轻结构的重量，节省钢材；减 少了装配和焊接的工作量；在散货船和油船上，便于清舱，有利于防止锈蚀。槽型舱壁的缺点：它在垂直于槽形方向的承压能力较差；要保证槽型舱壁的强度就要是 槽形体具有一定的深度，占据较大的舱容，对于杂货船很不利，对散货船和油船没有影响。 槽型舱壁多用于散货船和油船，还用于大型军舰等船舶。在靠近首尾端，由于位置狭窄，型线变化较大，通常不采用槽型舱壁。第七章 首尾端结构1、首、尾端的形状有哪些分别用于何类船舶答：首端形状直立型首：首柱呈直线型，与基线相垂直或接近垂直，首部甲板面积不大。应用于早期的铆接船舶，先已很少采用； 前倾型首：首柱呈直线前倾或微带曲线前倾，首部不易上浪，首部甲板面积大，外观上有 快速感，应用于军舰和民船上； 飞剪型首：首部在设计水线以上呈凹形曲线，具有较大的甲板悬伸部，甲板面积大有利于 锚机和系泊设备的设置，应用于远洋航行的大型客船和一些货船上； 破冰型首：设计水线以下的首柱呈倾斜状，以便于冲上冰层，应用于破冰船； 球鼻型首：设计水线以下的首部前端有球鼻型的突出体，多用于大型远洋货船上。尾端形状 椭圆形尾：船的尾部有短的尾伸部，端部露出水面较大，曾用于货船上； 巡洋舰型尾：具有光顺曲面的尾伸部，水平剖面呈半卵形，多用于军舰和民船上； 方型尾：尾部有垂直或斜的尾封板，多用于航速较高的舰艇。2、球鼻首的作用答：在一定条件下可以降低兴波阻力。3、首端的加强部分：首尖舱区域、首尖舱外舷侧区域、首船底部区域。第八章 上层建筑和机舱棚结构小知识点仁上层建筑承受的力：波浪冲力；总纵弯曲；应力集中；船舶摇摆所产生的惯性 力，有时还会有热带风暴的冲击载荷；重力载荷。2、甲板室应尽量避免参与主体的总纵弯曲，以达到减轻结构重量的目的。甲板室各段常用 的伸缩接头有两种形式：滑动伸缩头和弹性伸缩头。3、机舱棚的作用是给机舱采光和补充自然通风，同时对其他区域起到防火、隔热、降低噪 声的作用。机舱棚顶有水平和倾斜两种形式，可根据天窗的采光要求而定，棚顶用螺栓 连接在围壁上。第九章 船体上的其他结构1、基座：固定机械装置的底座结构称为基座。2、作用在基座上的力：基座上受到静力载荷和动力载荷，通常可以分为三种作用力，即垂 直力、水平力（横向和纵向）和倾覆力矩。在水平方向，横向的作用力最大。3、轴遂的作用：保护推进器轴不受货物等重物的碰撞；在海船上轴遂作为机舱至尾室 的通道；供工作人员进入轴遂对尾轴和轴承进行保养和维修。4、轴遂的结构：轴遂有平顶和拱形两种形式，其结构包括侧壁板、顶板和扶强材。平顶的 优点是便于装货；拱形的优点是强度好，顶板厚度可以减薄。5、舷墙的作用：减少波浪和海水冲上甲板；保障人员的安全；不使甲板上的东西滚 落舷外。6、舷墙的设置位置：在露天甲板和上层建筑的边缘都应设置舷墙或栏杆。栏杆一般为圆管， 垂直布置，栏杆间用铁链或横杆连接。除首尾端外，舷墙结构一般不与船体的甲板或舷顶列 板紧密连接，以避免参与总纵弯曲。7、挡浪板的作用：防止迎浪前进时波浪对甲板上的装置和设备以及人员的冲击。挡浪板呈 人字形结构，对称于甲板的中心线。8、舭龙骨：定义：沿船长方向设在舭部外侧的条状的减摇构件。作用：减少船舶摇摆的一 种装置，其防摇作用的大小，由舭龙骨的形状、安装位置和尺寸大小等决定。