船體強度與結構設計（簡體書）

本書主要敘述了船體強度和船體結構設計兩方面內容，闡述了船體外載荷、總縱強度、局部強度和扭轉強度等船體強度的原理和計算方法，以及船中剖面優化設計、規範法設計、上層建築設計等船體結構設計的一般方法，並對船體結構直接計算、共同結構規範等先進設計計算方法作了適當介紹。

目錄
結論1
0.1 船體強度1
0.2 結構設計2
0.3 本書內容4
第1章船體結構基礎5
1.1 船體結構間載荷傳遞和結構的變形5
1.2 作用在船體上的載荷7
1.2.1 載荷的分類7
1.2.2 波浪引起的動載荷8
1.2.3 衝擊載荷9
1.3 結構響應分析模型與載荷10
1.3.1 總強度分析模型與載荷10
1.3.2 橫向強度分析模型與載荷11
1.3.3 局部強度載荷13
1.4 船體結構各構件的作用13
1.5 典型船舶的結構特點17
1.5.1 散貨船17
1.5.2 雙殼油輪19
1.5.3 集裝箱船20
1.5.4 汽豐運輸船21
1.5.5 MOSS球罐型LNG船23
1.5.6 薄膜型LNG船24
1.5.7 礦砂船25
第2章船體外載荷27
2.1 概述27
2.1.1 船體樑的受力與變形特徵27
2.1.2 剪力、彎矩計算步驟29
2.2 靜水剪力和彎矩計算30
2.2.1 重量曲線30
2.2.2 浮力曲線36
2.2.3 載荷曲線38
2.2.4 靜水剪力和彎矩曲線39
2.2.5 計算狀態的選取40
2.2.6 船體撓度及貨物分佈對靜水彎矩的影響41
2.3 靜波浪剪力和彎矩42
2.3.1 傳統計算方法42
2.3.2 靜波浪剪力和彎矩計算43
2.3.3 斜直在波浪上的靜潑浪彎矩47
2.3.4 波浪浮力修正48
2.4 總縱彎矩和剪力計算49
2.4.1 公式計算總縱彎矩和剪力49
2.4.2 計算機計算總縱彎矩和剪力50
2.5 總縱彎矩和剪力的近似估算公式56
2.5.1 總縱彎矩的近似估算公式56
2.5.2 剪力的近似估算公式60
2.5.3 總縱彎矩和剪力街準61
2.6 總縱彎矩和剪力計算實例63
2.6.1 主要數據及原始資料63
2.6.2 潑型與波浪參數64
2.6.3 壓載到港狀態的靜水剪力和彎矩計算65
2.6.4 靜波浪剪力Nw 及彎矩Mw 計算68
2.6.5 總縱彎短與剪力計算71
第3章船體總縱強度73
3.1 船體總縱彎曲應力第一次近似計算73
3.1.1 計算剖面與縱向強力構件73
3.1.2 船體剖面模數的計算及第一次近似總縱彎曲應力74
3.2 船體構件的穩定性和總縱彎曲應力的第二次近似計算76
3.2.1 船體構件的工作特徵76
3.2.2 船體構件的穩定性檢驗78
3.2.3 船體板折減革數的計算84
3.2.4 總縱彎曲應力的第二次及更高次近似計算86
3.3 船體構件的多重作用及按合成應力校核總縱強度88
3.3.1 船體構件的多重作用88
3.3.2 底部構件中的應力合成90
3.4 船體梁彎曲剪應力的計算92
3.4.1 船體梁彎曲剪應力的一般公式92
3.4.2 開式剖面構件的剪應力94
3.4.3 多閉室剖面的剪應力95
3.4.4 多閉室剖面剪流的計算示例97
3.5 許用應力99
3.6 船體撓度的計算102
3.6.1 彎曲撓皮曲線102
3.6.2 剪切撓皮曲線104
第4章船體局部強度106
4.1 局部強度計算的力學模型106
4.1.1 建立計算模型的原則106
4.1.2 構件幾何尺寸的簡化107
4.1.3 骨架支撐條件的簡化107
4.1.4 結構處理模型化111
4.1.5 載荷模型化113
4.2 船體骨架的帶板114
4.3 典型船體結構的局部強度計算117
4.3.1 船底結構的強度計算117
4.3.2 甲板結構的強度計算120
4.3.3 舷側結構的強度計算123
4.3.4 艙壁結構的強度計算125
第5章船體扭轉強度計算133
5.1 船體扭轉強度計算分析134
5.1.1 船體扭轉強度計算的方法與步驟134
5.1.2 作用在船體上的扭轉外力134
5.2 具有長大開口的船體扭轉變形137
5.2.1 自由扭轉變形和翹曲變形137
5.2.2 剖面扭轉慣性矩137
5.3 規範關於波浪扭矩及波浪彎矩的公式138
5.3.1 波浪扭矩的規範計算138
5.3.2 斜浪下波浪彎矩的規範計算139
5.3.3 彎扭組合合成正應力140
5.4 大開口船舶彎扭組合分析的有限梁法142
5.4.1 遷移矩陣法原理143
5.4.2 計算實例143
第6章船中剖面結構優化設計148
6.1 船體結構優化設計概述148
6.1.1 材料選擇149
6.1.2 尺寸優化149
6.1.3 形狀優化150
6.1.4 拓撲優化150
6.2 優化算法原理及其在船舶結構優化中的應用150
6.2.1 準則法151
6.2.2 數學規劃法151
6.2.3 智能優化方法151
6.3 中剖面計算法設計153
6.3.1 基本任務153
6.3.2 設計要求與目標153
6.4 按規範要求的船中剖面優化設計154
6.4.1 建立數學模型155
6.4.2 數學優化方法156
6.4.3 規範優化實例157
6.5 基於直接計算的船中剖面優化設計159
6.5.1 分級優化技術的基本思想159
6.5.2 建立數學模型160
6.5.3 直接計算優化實例162
6.6 中剖面結構優化設計的遺傳算法實例163
第7章船體結構規範法設計168
7.1 規範法設計基本思路169
7.1.1 規範法設計的步驟169
7.1.2 建造規範的選用169
7.1.3 結構佈置的一般原則170
7.1.4 結構設計通則171
7.1.5 船體構件的材料級別和鋼級176
7.2 規範對船體縱向強度的要求180
7.3 外板及甲板的設計185
7.3.1 外板185
7.3.2 甲板板188
7.4 船體骨架的設計190
7.4.1 船體骨架設計計算的一般注意事項190
7.4.2 規範對船體骨架要求的基本意義191
7.5 應力集中區的結構設計194
7.5.1 應力集中194
7.5.2 開口的應力集中及降低角隅處應力集中的措施194
7.5.3 肘板的應力集中199
第8章上層建築設計201
8.1 上層建築的變形特徵201
8.2 上層建築設計203
8.2.1 強力上層建築的設計204
8.2.2 輕型上層建築的設計206
8.2.3 輕合金上層建築的設計207
8.2.4 上層建築結構的一般布直211
8.3 上層建築端部的應力集中及加強設計212
8.3.1 應力集中革數212
8.3.2 端部應力集中的加強212
8.4 上層建築振動計算分析215
8.4.1 計算模型215
8.4.2 質量分佈及邊界條件217
8.4.3 計算結果及評價218
第9章船體結構直接計算221
9.1 船體結構直接計算的基本考慮221
9.1.1 通則221
9.1.2 船舶結構有限元模型222
9.1.3 計算工況223
9.1.4 邊界條件226
9.1.5 結呆提交228
9.2 船體結構直接計算所用載荷228
9.2.1 設計載荷228
9.2.2 運動和加速度228
9.2.3 載荷計算235
9.2.4 載荷分量及其施加238
9.3 船體結構直接計算結果分析238
9.4 板格屈曲校核239
9.4.1 屈曲枝核方法239
9.4.2 校核區域240
9.4.3 腐蝕辱度240
9.4.4 屈曲因子計算241
第10章共同結構規範242
10.1 共同結構規範介紹242
10.2 共同結構規範設計243
10.2.1 共同結構規範設計原則243
10.2.2 共同結構規範設計方法243
10.3 船體梁極限強度246
10.3.1 概述246
10.3.2 船體梁極限強度計算方法246
10.3.3 極限強度衡準249
10.4 船體結構疲勞強度250
10.4.1 概述250
10.4.2 疲勞強度評估方法251
10.4.3 疲勞強度衡準259
參考文獻265