局部强度计算书设绘通则
局部强度计算书设绘通则1 主题内容与适用范围
1.1本标准规定了“局部强度计算书”编制的基本要求、内容要点、图面要点、设绘注意事项、校审要点、质量要求和附录。
1.2本标准适用于基于梁理论应用二维或三维板架模型对船体局部结构进行强度分析,编制“局部强度计算书”之用。
2 引用标准及设绘依据图纸
2.1 引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效,所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨引用标准规范和规则的最新版本的可能性。
2.2 设绘依据图纸
a) 要求计算部位及相邻有关部位的结构图纸和有关计算书。
b) 必要时需要参考的设备图纸或其他图纸。
3 基本要求
3.1 “局部强度计算书”一般是根据梁理论和规范要求(例如:入级规范要求的一般载荷与特殊的局部动,静载荷以及有关的温度载荷或强制位移;入级规范要求的许用应力值;入级规范中相应的条文。)校核船体局部结构的扭转应力、弯曲应力、剪切应力、合成应力和变形位移等。
3.2 校核的结构形式要能应用梁理论进行分析,以免造成过大的误差。
4 内容要点
本计算书一般应由概述,计算模型(包括边界条件和载荷或强制位移),输入数据,计算结果,结论和修改意见,简要的结构图纸等组成。
4.1 概述
简要说明本计算的内容和目的(具体的船的具体的部位)、采用的计算机程序、依据的规范、大体的受力情况或温度情况(例如受高温影响的构件)、本计算书中采用的单位制。
4.2 计算模型
根据结构图纸,简化成二维或三维板架模型并在变截面和预期要看响应的位置增加节点,根据实际情况确定边界条件。根据规范中的要求得到相应的载荷,并根据具体情况(例如吊车等设备)计算出所施加的外力或变形或温度梯度分布情况,将以上这些载荷和结构自重分布到各梁元和节点上,选取数个不同的工况分别计算(例如吊车吊臂在不同方向上的情况)。计算模型中应包括标有节点号、梁元号和边界条件的模型图。
4.3 输入数据
输入数据包括各节点的座标、约束、载荷或强制位移;各梁元的始端、终端节点号、梁元的截面特性、载荷(包括温度)、梁元端部的刚性长度或铰链等。输入数据应以一定的格式明了地给出,可以根据节点号和梁元号与模型图对应阅读。
4.4 计算结果
计算结果包括各工况下各节点的弯矩、反力、位移、转角;各梁元的最大弯矩、最大剪力、最大轴向力、最大位移、最大弯曲应力、最大扭转应力、最大剪应力、轴向拉压应力和合成应力;必要时可提供各梁元的挠度曲线、剪力曲线和弯矩曲线。
4.5 结论和修改意见
根据许用应力和允许变形程度对计算结果进行评估,找出不合格的构件。并提出改进意见,用新的模型反复叠代计算至合格后按以上要求重新提供计算书(只需提供最后符合要求的计算)。
4.6 简要的结构图纸
计算书最后应附有简要的结构图纸,图纸中应标有必要的形位尺寸、构件尺寸和设备的位置。
5 图面要求
5.1 计算书一般采用A4幅面的文件纸编制,必要时附图可采用A3幅面。
5.2 计算书的编制尽可能按内容要点的先后顺序排列。
5.3 凡是引用的公式,务必将公式原式写清,符号应作说明。
5.4 计算书中尽可能采用表格形式表达,直接明了。
5.5 计算书中的有效数字应力求统一。
5.6 在公式计算结果后应注明单位和物理意义,符合法定计量单位规定。
6 设绘注意事项
6.1 进行计算前,应熟悉有关的结构图、设备与结构联接情况、设备受力情况、有关规范规则等。
6.2 建模时应注意力求与实际情况一致。对次要构件要进行必要的简化;选取建模范围时要兼顾建模的工作量和准确度,充分利用结构的对称性;慎重考虑边界条件;合理分配载荷。
6.3 注意计量单位的统一和合法性。
7 校审要点
7.1 检查计算模型简化是否正确、得当。
7.2 检查选取工况和载荷是否正确
7.3 检查各梁元的截面特性是否正确。
7.4 检查所有输入数据是否正确。
7.5根据计算得到的变形图、剪力图和弯矩图检查受力是否有不正常的跳跃和变形连续条件是否有不满足的地方。
7.6 检查计算书整理过程中是否有错。
7.7 检查计算书中各参量单位是否符合法定计量单位。
8 质量要求与等级规定
等级的表达方式采用下表形式
等级
评定内容 Ⅰ Ⅱ
参数与实船一致 符合 符合
模型简化简洁、正确 简洁、正确 比较简洁、正确
计算过程正确无误 准确 准确
计算书完整、叙述清楚 完全执行 较好执行
一般差错和图面缺陷 极少 很少
注1: Ⅰ、Ⅱ级即为优良品、合格品,达不到合格为不合格品。
Ⅰ、Ⅱ级品无原则差错。
9 参考资料见附录A
附录A
《局部强度计算书》参考资料
A.1 有关规范
a) CCS《钢质海船入级与建造规范》
b) CCS《船体结构直接计算(指导性文件)》
c) DNV 《CLASSIFICATION NOTE-NO.31.3》
d) DNV 《船舶入级规范》第13节 直接强度计算
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