[科普中国]-船体中和轴

《船体中和轴》neutral axis of hull girder 船体剖面中静力矩为零的轴。

船体中和轴详解在船体结构强度计算中，经常使用的是横向（水平）中和轴和垂向中和轴（剖面垂直中心线）。前者用以计算船体垂向弯曲应力，后者用以计算船体水平弯曲应力。在中和轴处，弯曲应力为零；离开中和轴越远，弯曲应力越大。在确定船体中和轴位置时，应当根据规范的要求，只把那些能够有效地参加抵抗船体总弯曲变形的纵向连续构件的面积计入到计算剖面中。

船体反变形的预置要求在船台装配过程中，由于大接头焊接和火工矫正会引起收缩变形而导致船底翘曲，也会影响船体主尺度，给船台装配带来困难。这种必然发生的翝曲变形，根据船体中和轴位置，将其原因分为以下两类。

（1）船体中和轴偏于结构较强的船底一侧，大部分船台装配的焊缝（包括上层建筑及各类舾装件）则分布在中和轴上侧，且距中和轴较远，这样，船台装配必然会导致船体产生显著的上翘。

（2）位于远离中和轴的上层建筑板材较薄，焊后变形甚大，常出现波浪形变形状态就。这增大了火工矫正工作量,从而加剧艏、艉上翘。1

与船体弯曲强度计算相关的参数（1）Fn--中和轴以下的船体构件的局部构件尺寸减小因数。

（2）FD--中和轴以上的船体构件的局部构件尺寸减小因数。

（3）Imin--船体舯剖面对横向中和轴的最小惯性矩。

（4）Zmin--对横向中和轴的最小船体舯剖面模数。

（5）z--从船体的横向中和轴至计算点的垂直距。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所