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1、手工计算分类,普通设备基座计算大开孔计算支架类结构（boom rest，桅杆)导轨类基座，吊梁结构,普通设备基座计算,这种可以通过手算的必须是受力情况必较简单，可以转化为纯弯曲应力的或纯剪应力的。纯重力或可以通过简单计算换算成重力方式的基座重力和剪力的基座,纯重力或可以通过简单计算换算成重力方式的基座,这种基座都可以简化成几个集中力或均布载荷。示例1：污水处理单元基座：重量，工作重量37吨。布置图如下：,下面我们来分析一下受力情况。首先，要清楚最强的支撑构件是什么？,船体构件强度分类,最强的支撑当然是舱壁或甲板；其次是强梁最后是扶强材。对于舱壁或甲板自身的强度我们不做校核。我们只校核强梁和扶强
2、材。对于本例子，简化的力学模型如下：,舱壁做为支撑，梁做为主要受力构件,用3根梁来支撑它的重力,F=370/3=123kN,L=7.5m,根据上面的简化的力学模型我们得出,对于其中一根梁：所受到的最大的弯距为Mmax=F*L/4=123*7.5/4=230.6kN-m此处的材料为AH36，安全系数按静态的来取，用1.67的安全系数，许用弯曲应力为=212MPa，则所需要的型材的剖面模数为：Mmax*1000/=230.6*1000/212=1088cm-3我们的T型材规格为T1000*14/240*19，其剖面模数为7640cm-3，所以此梁的强度肯定是没有问题的，只要把设备连到梁上就可以了。
3、,示例2,下面的一个饮水采集箱的基座图，工作重量2吨。,下面我们来分析一下受力,对于上面的部分，是4个点受力，都支在柱子上，所以上面的可以不做计算，只算下面的球扁钢。从第一张图上来看，只有一根球扁钢受力，从第二张图来看，是把它分散到3根上去了。我们就以一根来算。下面的简化模型：,F=20kN,a=0.8m,L=2.5m,参考设计手册,最大弯距Mmax=20*0.8*1.7/2.5=11kN-m;材料为AH36，安全系数1.67，许用弯曲应力为=212MPa，则所剖面模数为：Mmax*1000/=11*1000/212=52cm-3球扁钢规格为HP200*10，其剖面模数为232cm-3，OK,
4、示例3,刹车电阻柜基座每一个的重量1.2吨,下面我们来分析一下受力,由于距离舱壁较近,大的T型材不用校核小的工字梁,每根最多承受2个设备,材料AH36,安全系数1.67，许用弯曲应力为=212MPa,力学模型如下:最大弯距Mmax=24*2.5/4=15kN-m,需求剖面模数SM=15*1000/212=71cm-3,工字梁剖面模数为:144cm-3,OK,F=24kN,L=2.5m,示例4:YTRS316-150-033,每个油柜3.65吨,由2根变截面工字钢做为悬臂梁来支撑，每个工字钢长度为1.65m，则最大弯距为36.5*1.65=60kN-m，材料AH36，安全系数1.67，许用弯曲应
5、力为=212MPa，则所剖面模数为：60*1000/212=283kN-m。由于弯距是越来越小的，所以截面可以越来越小。最大处的工字钢：工260*10/120*10，剖面模数为417cm-3，OK。,大开孔计算,分为总体强度来局部强度来算总体强度：如果是在船舯，我们要算扣除大开孔后的舯剖面模数是不是满足总纵强度的要求。这一部分算到总纵强度校核中，不做细讲。如果是海洋平台，一种是做总体分析时做出来大开孔。局部强度：如果是海洋平台，总体分析时不做此开孔。要用此处的应力云图，根据DNV的经验公式来校核。,下面的DNV的经验公式,The check the opening criteria,using
6、 the equation below:,我们以SSCV为例做一下讲解,下图开孔前的剪应力为xy=35MPa，图纸如右。A0=1000*14=1400mm2 A1=(1000-745)*25=6375mm2 6375*77.17/35=1405.61400,支架类结构boom rest和吊机,吊机受力比较复杂的，不能直接从上面得到型材尺寸，需要先根据影响大的部分估算一下，然后根据第四强度论再进行应力合成。其中1-2为轴向弯曲应力（压应力不用考虑），1-3=2为径向扭转剪应力的2倍，2-3是径向的与1-2垂直的径向应力。,以25吨吊的为例做一下计算,下面的吊的数据。Fz|max|=85kN,Fy
7、|max|=165kN,下面算一下各个应力的大小,吊机本身是2180*25的圆钢管,剖面模数SM=90151cm-3,材料的许用应力=212MPa.1-2=1060*1000/90151=11.76MPa;2-3=175*20.54*1000/90151=39.87MPa;=10600*1000/(2*90151)=58.79MPa;=sqrt(0.5*(11.762+39.872+58.792*4)=88.2MPa=212MPa,下面我们来做一下计算,设计的图纸如右图。先以弯曲应力算，最大弯距为Mmax=Fz*L=85*20.54=1746kN-m;则所需要的管的剖面模数为1746*1000
8、/212=8236cm-3;610.1*25的管的剖面模数为：6465cm-3,不够强,所以下面 要做两根。有两种方式，一种是沿BOOM方向，一种垂直它的方向。哪一种更好呢？我们分别在CAD中看一下它的剖面模数（以距离1250计算）。第一种：SM=12938cm-3；第二种SM=42866cm-3。显然第二种方式更好。,支架类结构桅杆,这一部分主要考虑的惯性力，所以要参照稳性和水动力的计算数据，具体可以看船体设计手册舾装部分第1篇，第6章，第节。我今天只说我们需要从稳性和水动力计算中提取哪些数据？垂线间长或总长Lpp，重心高度Zg，初稳性高GM，横摇周期Tr，纵摇周期Tp，最大横摇角r,最大纵
9、摇角 p,船舶升沉量r,风压p。,导轨类和吊梁类基座,导轨类和吊梁类计算都是一样的要求。对于吊梁，一是要考虑其支撑时的最大弯距，另外一个方面是考虑其根部的最大正应力是不是符合要求，此时的安全系数要取2。需要说明的是，我国生产的工字梁标准和日本，韩国生产的是不一样的。这样就造成了我们的吊梁厂家是参考日本或韩国的标准来选工字钢型号，但是用同种规格的工字钢，中国标准的正应力就达到要求。,下面以5吨的吊梁为例,按照日本标准可以选用I28b的工字钢，但是用中国的标准用I45a的才能满足要求，但是我们船上的空间都是受限的，我们只能采取其它措施，比如贴面板，做塞焊。适用工艺如下：,下面是工字钢的数据,我就以I28b来算一下,材料为Q235A，=235/2=117.5MPa；=3.054；P=25kN。则所要的最小的板厚t=sqrt(3.054*25*1000/112.5)=25.5mm，而I28b的下面最厚处的板厚只有18mm。所以压应力是不满足要求的。吊梁支撑的计算一个是对梁本身的弯曲，一个对支撑的拉应力。弯曲我们就做介绍了。只做一下拉应力的计算。以支撑距离4.7米计算，每个支撑受工字梁重量加起重重量总重为52kN.所需要的截面积A=52*1000/117.5=443mm-2。选取DN40的标准管，48.3*3.7，A=518mm-2。足够。,
