-
船體強度
鎖定
船體強度是指船舶的船體結構在規定條件下抵抗各種外力不致造成嚴重變形或破壞的能力。研究船體強度，就是為了保證所設計和建造的船舶在遇到或可能遇到的各種外力作用時，能滿足設計要求，能安全航行，並使船舶有較經濟的結構重力和較好的施工性。
[1]
- 中文名
- 船體強度
- 外文名
- Hull strength
- 分 類
- 總縱強度、局部強度、橫向強度等
- 實 質
- 抵抗各種外力能力
- 作 用
- 使船舶有較經濟的結構重力等
- 相關概念
- 總體強度、總縱強度和總扭轉強度
船體強度分類
艦艇的船體結構在規定條件下抵抗各種外力，不致造成嚴重變形或破壞的能力。一般以艦艇航行狀態為基本工況進行強度校核，必要時以坐塢或下水工況進行校核，對應的狀態分別稱為坐塢強度和下水強度。
按船體結構的整體或某一局部的受力狀況，分為總體強度和局部強度。總體強度，包括總縱強度、扭轉強度和橫向強度。①總縱強度。船體結構抵抗總縱彎曲的能力。作用在整個船體上的重力、浮力、波浪水動力和慣性力等，使船體像自由漂浮的空心梁一樣產生總縱彎曲。有船體中段上拱而首尾部下垂和船體中段下垂而首尾部上翹兩種狀態。前一狀態造成甲板縱向構件受拉，船底縱向構件受壓；後一狀態則相反。在總縱彎曲時，船體中受壓的構件，常因過度受壓而產生屈曲，大大降低船體抵抗總縱彎曲的能力。分析船體中受壓構件是否屈曲及其屈曲後能抵抗外力的剩餘能力，是分析船體總縱強度的重要內容。②扭轉強度。船體結構整體抵抗扭轉的能力。當船體斜向處於波浪中，船體首尾部的波浪表面具有不同的傾斜方向；或首尾載荷置於不同的舷側時，都會使重力與浮力分佈不均勻，引起船體扭轉。通常長大甲板開口的船隻，在設計時須重視保證扭轉強度。一般開口較小的艦艇的扭轉強度，通常是有保證的。③橫向強度。船體結構抵抗橫向彎曲的能力。在船體結構中，橫樑、肋骨、肋板，以及由它們構成的肋骨框架和橫艙壁等，都是保證橫向強度的主要構件。對船形比較瘦長的水面艦艇，如船體總縱強度有充分保證，則橫向強度也可得到滿足。局部強度，不涉及船體總縱強度的局部結構抵抗外力的能力。幾乎包括船體的每一局部結構和構件，如板架強度、艙壁強度、上層建築強度、炮座加強結構強度等。局部強度不足，在多數情況下僅導致船體局部結構破壞；但有時局部破壞，也會造成全船斷裂。不同類型艦艇對船體結構強度具有不同的要求。滑行艇船體強度，主要是能承受巨大沖擊力的能力。在這一外力作用下，可能產生總縱彎曲和局部結構特別是艇體底部破壞。潛艇船體結構須承受很大的靜水壓力，這就決定其耐壓艇體採用環形肋骨加強的圓柱殼和圓錐殼。這種殼體須具有在均勻外壓力作用下的強度和穩定性，以保證潛艇水下航行和機動的安全。艦艇在航行和戰鬥過程中，經常承受週期干擾力或瞬時衝擊力，如主、輔機和螺旋槳工作引起的不平衡力，火炮發射時的氣浪和後坐力，空中、水下爆炸的衝擊波壓力等。這些力會產生全艦或局部的週期或短時振動，造成船體構件的破損。抵抗這類力的能力，稱為船體結構動力強度。隨着艦艇建造、使用經驗的積累，船體強度理論在20世紀初開始形成，並在此後的幾十年間獲得了很大進展。其內容包括分析外力，研究結構應力和破損模式，制定強度衡量標準，提出校核計算方法等。運用船體強度理論於艦艇建造，按照艦艇總體設計對船體強度的要求，進行新造艦艇的結構設計，合理確定其結構形式和構件尺寸，方可保證艦艇的船體強度；對於在役艦艇，也可依據相應的強度衡量標準，進行船體強度校核，檢查其是否滿足規定的強度要求，以保證航行安全和戰鬥使用。
[2]
船體強度作用在船體上的力
船體受力主要有總縱彎曲力、橫向載荷和其它局部力。
船體強度總縱彎曲力
(1)船體靜水總縱彎曲
(2)船體波浪總縱彎曲
在波浪狀況下，船體內產生的總縱彎矩會比靜水中大。當波長與船長相等或接近時，船體的彎曲最嚴重。當波峯在船中時，會使船體發生中拱彎曲，此時船體的甲板受拉伸，底部受壓縮；當波谷在船中時，會使船體發生中垂彎曲，此時船體的甲板受壓縮，底部受拉伸。
[3]
船體強度橫向載荷
圖1
船體強度其它局部受力
作用在船體上的其它力有：船體上機器和螺旋槳運轉時的振動力，船首端的波浪砰擊和水面漂浮物的撞擊等局部的外力，油船的油貨艙內液體的晃動載荷，以及船舶進塢或擱淺時受到船底下墩木或河牀的反力作用等。這些力會使船體發生局部彎曲變形。
[3]
船體強度船體強度分類
船體強度總縱強度
圖2
在研究船體的總縱強度時，將船體看作是變斷面的空心梁(即船梁)，它抵抗總縱彎曲的能力是由船梁的橫剖面模數決定的。通常最大總縱彎曲正應力出現在船舯約佔1/4船長區域內的上甲板和船底板（見圖2），所以上甲板和船底板總是較厚。
[4]
