船舶在泊中发生中拱变形时,其受力情况如下:
一、主要受力特征
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中部受压
船体中拱时,中部浮力小于重力,导致该区域产生压应力。这种压应力是船舶中拱变形的主要原因。
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首尾受拉
相比中部,船首和船尾的浮力大于重力,因此这两个区域受拉应力作用。
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总纵弯曲应力分布
在船舶的中点(波峰位置)处,总纵弯曲应力为零,即该位置既不受拉也不受压。
二、变形原因
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浮力分布不均 :船舶中部浮力小于重力,而首尾浮力大于重力,导致中部下沉,形成中拱。
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重力与浮力差 :这种浮力差在船舶中部最为显著,从而引发较大的变形。
三、结构影响
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甲板与船底 :甲板受拉,船底受压,可能引发甲板开裂或船底凹陷。
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附加应力 :若船舶处于波浪中,波峰作用会加剧中拱变形。
四、相关概念对比
- 中垂弯曲 :与首尾受拉、中部受压相反,中垂弯曲时甲板受压,船底受拉。
船舶中拱变形的受力特征以中部压应力为主,首尾拉应力为辅,且总纵弯曲应力在波峰处为零。