中拱和中垂是船舶在总纵弯曲变形中的两种基本形态,其判断依据如下:
一、中拱的判断条件
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重力与浮力分布差异
当船舶首尾处的重量分布大于浮力分布,而船中部浮力大于重力时,船体在船中处发生上拱变形,首尾下垂,形成中拱。
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甲板与船底受力状态
中拱时,甲板受拉,船底受压。
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变形特征
船体中部向上凸起,形似弓形,波浪中波峰位于船中时中拱变形加剧。
二、中垂的判断条件
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重力与浮力分布差异
当船舶首尾处的重量分布小于浮力分布,而船中部浮力大于重力时,船体在船中处发生下沉变形,首尾上翘,形成中垂。
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甲板与船底受力状态
中垂时,甲板受压,船底受拉。
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变形特征
船体中部下垂,形似弓形凹陷,波浪中波谷位于船中时中垂变形显著。
三、补充说明
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静态与动态差异 :中拱和中垂主要描述静水中或波浪作用下的稳态变形,动态情况下(如航行中)的弯曲变形可能更复杂。
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实际应用 :通过观测吃水差、计算弯矩和剪力,可以定量判断船舶是否处于中拱或中垂状态。
判断中拱中垂需结合重力与浮力分布、甲板与船底受力情况,以及变形特征综合分析。