船舶结构力学01228理论
课程名称：船舶结构力学课程代码：01228（理论）
第一部分课程性质与目标
一、课程性质与特点
本课程研究的主要对象是船体结构中的杆件、杆系和板的弯曲及稳定性,系统地阐述了结构力学中的基本理论与方法----力法、位移法及能量原理。是高等教育自学考试船舶与海洋工程专业的一门重要专业基础课。
二、课程目标与基本要求
本课程的目标：学生通过该课程的学习，掌握结构力学的基本理论和方法，应用它们来解决船体结构中典型结构（杆系和板的弯曲及稳定性）的强度计算分析。还能处理一般工程结构中类似的力学问题。
本课程基本要求：
1．掌握建立船体结构计算图形的基本知识
2．掌握单跨梁的弯曲理论
3．掌握力法的基本原理和应用
4．掌握位移法和矩阵位移法的基本原理和应用
5．掌握能量原理及其应用
6．了解有限单元法的基本概念和解题过程
7．掌握矩形薄板的弯曲理论
8．掌握杆及板的稳定性概念，解答和应用
9．了解薄壁杆件扭转的基本概念
10．该课程理论性强，力学概念较难建立，涉及数学知识较多，学习和掌握有一定的困难。相比较而言，单跨梁的弯曲理论和板的弯曲理论是本课程的基本基础。力法，矩阵位移法，能量法部分偏重于原理和方法在结构分析中的应用。自学过程中应按大纲要求仔细阅读教材，切实掌握有关内容的基本概念、基本原理和基本方法。学习过程中遵循吃透原理、掌握计算方法、看懂教材例题，完成部分习题。不懂的地方要反复学，前、后联系起来学，要克服浮燥心理，欲速则不达，慢工出细活。从而达到学懂、学会、学熟，及应用它们来解决实际结构计算。
三、与本专业其他课程的关系
本课程是船舶与海洋工程专业的一门专业基础课，该课程应在修完学科基础课和相关的专业基础课后进行学习。
先修课程：高等数学，理论力学，材料力学，船体结构与海洋工程制图
后续课程：船体强度与结构设计
第二部分考核内容与考核目标
第1章绪论
一、学习目的与要求
本章是对船舶结构力学总述性的概述。通过对本章的学习，明确船舶结构力学的内容与任务，是为了解决船体强度问题，结构力学研究的是船体结构的静力响应，即内力与变形，以及受压结构的稳定性问题。学习和掌握结构力学的基本原理与方法，经典的力法、位移法及能量原理。对船体结构及其简化成相应的力学计算图形有深刻的理解。
二、考核知识点与考核目标
（一）船舶结构力学的内容与任务（重点）
识记：船体强度的内容，船舶结构力学的内容。
理解：船舶结构力学与船体强度的联系。
应用：分析船体强度与变形及其他问题
（二）船体结构的计算图形（重点）
识记：计算图形，典型的船体结构计算图形（人工计算：四种。计算机计算：空间杆系结构和板、梁组合结构。）
理解：船体结构计算图形简化的内涵和简化过程。
应用：实际船体结构简化为与计算方法相应的计算图形。
第2章单跨梁的弯曲理论
一、学习目的与要求
本章是结构力学的理论基础。通过对本章的学习，应掌握三类梁的弯曲微分方程的建立及其通解，着重掌握梁的支座和边界条件，着重掌握梁的弯曲要素表和叠加原理的灵活应用。
二、考核知识点与考核目标
（一）梁的弯曲微分方程式及其通解（重点）
识记：梁，单跨梁，梁的挠曲线，符号规定，平衡条件，等截面直梁的弯曲微分方程式。梁的弯曲要素，梁端的弯曲要素，初参数法，梁的挠曲线通用方程式。
理解：梁的微段上弯曲要素间的微分关系。理解通用方程式（2-8）
应用：通用方程式（2-8）
（二）梁的支座和边界条件（重点）
识记：边界条件的概念，自由支持，刚性固定，弹性支座，弹性固定端，柔性系数，刚性系数的含义。
理解：不同的支座用相应的边界条件来表达，支座和边界条件的内涵。
应用：利用边界条件和通用方程（2-8），来求解相应的单跨梁挠曲线方程及其他弯曲要素。
（三）梁的弯曲要素表及其应用（重点）
识记：弯曲要素表的应用，叠加原理，叠加求弯曲要素时的技巧。
理解：叠加原理解题的全过程，叠加法画弯矩图和剪力图。
应用：利用弯曲要素表和叠加原理，求解各种形式的单跨梁的弯曲要素，并画出弯矩图和剪力图。
（四）梁的复杂弯曲（重点）
识记：复杂弯曲的定义，复杂弯曲的微分方程式，初参数解，挠曲线通用方程式，辅助函数。
理解：复杂弯曲时剪力与挠度的微分关系与梁在横力弯曲时是不同的。复杂弯曲时梁的弯曲要素表及叠加原理应用的条件。轴向力对梁弯曲要素的影响。
应用：求解复杂弯曲梁的弯曲要素，为板的弯曲作理论准备。
（五）弹性基础梁的弯曲（次重点）
识记：弹性基础梁的定义，弹性基础的刚性系数，弯曲微分方程式，初参数解，普日列夫斯基函数，循环微分关系及特殊数值，挠曲线通用方程式，辅助函数。
理解：弹性基础梁弯曲时的弯曲要素表及叠加原理应用的条件。弹性基础对梁弯曲要素的影响。
应用：求解弹性基础梁的弯曲要素，为某些工程结构物简化为弹性基础梁的弯曲作理论准备。一根舷侧纵桁多根肋骨组成的舷侧结构的算例。
第3章力法
一、学习目的与要求
力法是计算超静定结构的最基本的经典方法。通过对本章的学习，应掌握超静定结构的组成和超静定次数的确定，力法的基本原理及典型方程。并应用力法来解决各类典型结构的计算，例如：刚性支座上连续梁与不可动节点简单刚架的计算，对某些结构简化出弹性支座与弹性固定端，弹性支座上连续梁的计算，简单板架的计算等等。二、考核知识点与考核目标
（一）超静定结构的组成与超静定次数的确定（重点）
识记：静定结构，超静定结构，多余联系，多余约束力，超静定结构的几何组成特征，静力特征。超静定次数，确定超静定次数的基本方法。
理解：同一超静定结构可用不同的方法去掉多余联系得到不同的静定结构。
应用：对各种结构判定其超静定次数。
（二）力法的基本原理及典型方程（重点）
识记：力法的基本结构，变形协调条件，力法的基本原理，力法方程组，主系数、副系数的特点和内涵。
理解：力法方程组的建立，形成力法方程组的一般规律。
应用：用力法解超静定结构。
（三）刚性支座上连续梁与不可动节点刚架（重点）
识记：刚性支座上连续梁，三弯矩方程，刚架，简单刚架，复杂刚架，不可动节点刚架，不可动节点简单刚
架。
理解：结构和载荷的对称性的利用。特殊结构和载荷的连续梁可简化为单跨梁。
应用：用三弯矩方程解连续梁和简单刚架。
（四）弹性支座与弹性固定端的实际概念（重点）
识记：弹性支座与弹性固定端的实际概念，简化的条件。
理解：利用弹性支座与弹性固定端的定义得到柔性系数。
应用：读懂教材例题，能对某些具备简化条件的结构进一步简化。
（五）弹性支座上连续梁计算（次重点）
识记：弹性支座上连续梁，五弯矩方程。
理解：此类问题要考虑支座处的挠度。
应用：解简单的弹性支座上的连续梁。
（六）简单板架计算（一般）
识记：主向梁，交叉构件，板架。
理解：载荷的传递，相交节点挠度相等条件。
应用：简单板架计算。
第4章矩阵位移法
一、学习目的与要求
本章介绍了位移法的基本原理，还介绍了矩阵位移法及其应用。解决大型杆系结构问题，位移法比力法更具有优势。通过对本章的学习，掌握位移法的基本原理，建立位移法的典型方程。在此基础上，把位移法分析杆系结构的全过程以矩阵形式表达，形成矩阵位移法，借助计算机编程计算可解大型杆系结构的力学分析问题。要求学生着重掌握位移法的基本原理。了解矩阵位移法计算杆系结构的一般步骤。
二、考核知识点与考核目标
（一）位移法（重点）
识记：位移法的概念，位移法的基本原理，位移法典型方程，基本未知量，固端剪力，固端弯矩。
理解：弯曲杆元的刚度方程，刚度系数，主系数、副系数的涵义。
应用：对简单结构采用位移法计算。
（二）矩阵位移法概述（次重点）
识记：把位移法变为矩阵位移法，节点位移向量（列矩阵），杆端力向量，弯曲杆元的刚度矩阵。结构坐标系，杆元坐标系。节点的自由度数，矩阵位移法主要包括的内容。
理解：节点的位移分量（自由度数），为什么要两套坐标系，支座约束的处理问题。
应用：把结构化为矩阵位移法计算图形（理解图4-12）
（三）杆元分析（次重点）
识记：基本杆元，刚度矩阵的性质，组合变形杆元，杆元固端力，
理解：刚度矩阵的性质，由基本杆元合并成组和变形杆元。
应用：各种杆元在杆元坐标系中的刚度方程，刚度矩阵。
（四）编号约定与杆元定位向量（一般）
识记：结构节点未知位移向量，杆元定位向量。
理解：为什么需要杆元定位向量
应用：看懂图4-20，能对计算结构进行处理。
（五）坐标转换（一般）
识记：坐标转换关系，力和位移的坐标转换，杆元刚度矩阵的坐标转换。
理解：为什么要坐标转换
（六）整体装配（一般）
识记：结构节点平衡方程组，结构刚度矩阵，结构节点外载荷向量。
理解：结构刚度矩阵的性质。
（七）弹性约束、强迫位移处理（一般）
识记：弹性约束、强迫位移的处理方法。
理解：为什么这样处理。
（八）杆元内力计算、矩阵位移法计算杆系结构的一般步骤（一般）
识记：杆元内力计算，矩阵位移法解题的一般步骤。
理解：式（4-32）。
应用：看懂肋骨刚架和板架计算的例题。
第5章能量原理
一、学习目的与要求
本章是变形固体力学的能量原理。通过对本章的学习，应掌握应用能量原理来计算各种杆系结构，为结构有限单元分析方法打下理论基础。
二、考核知识点与考核目标
（一）应变能和余能（重点）
识记：应变能，线弹性情况杆件应变能的计算公式，拉（压）、扭、弯、剪应变能，弹性支座和弹性固定端应变能。非线性弹性体的应变能计算。余能，余能的计算。
理解：应变能的物理意义，余能的几何意义。
应用：三维弹性体的应变能计算。
（二）虚位移原理及其应用（重点）
识记：虚位移，虚功，虚变形，虚应变能，虚位移原理，虚位移原理的表达式。位能驻值原理，位能驻值原理的表达式。应变能原理，卡氏第一定理。
理解：虚位移原理，位能驻值原理，应变能原理。卡氏第一定理及其适用的条件。
应用：上述原理特别是卡氏第一定理的应用。
（三）虚力原理及其应用（重点）
识记：虚力，虚余功，虚余能，虚力原理，虚力原理的表达式。余位能驻值原理，余位能驻值原理的表达式。
应力能原理，卡氏第二定理，最小余能定理，卡氏最小功定理。
理解：虚力原理。卡氏第二定理和卡氏最小功定理适用的条件。
应用：卡氏最小功定理及卡氏第二定理的应用。
（四）李兹法（重点）
识记：位能驻值原理的近似解法，李兹法解题步骤。
理解：李兹法所取基函数必须满足的条件，为什么。
应用：李兹法解题
第6章平面应力问题的有限单元法
一、学习目的与要求
本章是有限单元法概念及其解题方法。有限单元法被公认为应力分析的有效工具，因此，通过对本章的学习，要求了解有限单元法的基本概念、处理方法和解题过程。本章初看起来公式、符号，推导一大篇，似乎很吓人，但自学者只要按照本章的节号，耐心细心的读下去，必然有所收获，再读一遍，收获更多，如此反复，必能掌握其精髓，站到高处，一览众山小。
二、考核知识点与考核目标
（一）平面应力问题及其基本方程式（一般）
识记：平面应力，应力分量，应变分量，位移分量，平衡微分方程式，几何方程式，物理方程式，边界条件方程式
理解：应变协调方程式，广义虎克定律，力学量间的内在联系。两种边界条件。
（二）解题方法及有限单元法`概念（一般）
识记：三种解题方法，有限单元法概念，结构离散化，单元的位移函数，外力的移置。
理解：有限单元法的实质，关键。
（三）常应变三角形单元（次重点）
识记：节点位移和节点力，位移函数，单元的应变与应力，单元刚度矩阵，收敛准则。
理解：单元刚度矩阵的一般表达式（6-33）。收敛准则。
（四）单元载荷向节点的移置（一般）
识记：等效节点载荷向量，体积力、面力的移置。
理解：虚功等效原则。
（五）有限单元法的解题过程（次重点）
识记：解题过程：计算模型，单元分析，整体装配，约束处理，位移向量，单元应力，整理计算结果。
理解：例题。
第7章薄板的弯曲理论
一、学习目的与要求
本章讨论的对象是承受垂直板面载荷的矩形薄板的弯曲。通过学习，要求学生掌握薄板小挠度横力弯曲时的变形、内力和应力，薄板小挠度复杂弯曲时的变形、内力和应力。大挠度弯曲时的变形、内力和应力，薄板小挠度弯曲理论及其解法。为船舶与海洋工程结构中板与板梁的设计，为一般工程结构中板的设计计算打下理论基础。
二、考核知识点与考核目标
（一）概述（重点）
识记：薄板，船体中的板，薄板弯曲理论的基本假定。几何方程，物理方程。
理解：薄板弯曲理论基本假定的含义。
（二）矩形薄板的筒形弯曲（重点）
识记：发生筒形弯曲的条件，板条梁，筒形弯曲板条梁的变形特点。薄板的弯曲刚度。板的筒形横弯曲，板的筒形复杂弯曲，板的筒形大挠度弯曲。中面力，支撑系数，刚性板，柔性板。
理解：三类筒形弯曲薄板的微分方程及其解。。
应用：计算筒形弯曲板的弯曲要素。
（三）薄板小挠度弯曲理论（次重点）
识记：薄板小挠度弯曲定义。基本假设，薄板挠曲面弯曲微分方程式，边界条件及扭矩的等效剪力。
理解：薄板挠曲面弯曲微分方程式推导中的力学量之间的关系。
应用：板边的边界条件的各种写法与组合。
（四）矩形薄板小挠度弯曲问题的解法（次重点）
识记：纳维叶解法，李维解法，应用叠加原理的解法，教材附录的薄板弯曲的计算公式及相应的数值表，能量解法（李兹法）。
理解：各种解法的条件和过程，结论。
应用：利用教材附录D：矩形平板的弯曲要素表来解决板的弯曲要素计算。
第8章杆及板的稳定性
一、学习目的与要求
本章是受压杆及板的稳定性的基本理论，为研究解决薄壁结构的稳定性问题打下理论基础。通过学习，要求学生掌握结构失稳的基本概念、求出结构的临界压力或临界载荷。掌握计算船体板、船体骨材及甲板结构的稳定性临界载荷。为船体强度与结构设计研究解决稳定性问题作准备。
二、考核知识点与考核目标
（一）基本概念（重点）
识记：失稳现象，中性平衡，临界载荷。
理解：结构失稳也是一种破坏形式。
应用：船体结构的失稳。
（二）单跨压杆的稳定性（重点）
识记：解析法，中性平衡微分方程，失稳形状，半波形。压杆的稳定性方程式。欧拉力。能量法求压杆的欧拉力。不同固定情况的等截面单跨压杆的欧拉力。欧拉公式的适用范围，压杆的柔度，非弹性稳定性问题，临界力。
理解：欧拉力和临界力的涵义。
应用：利用解析法及能量法求压杆的欧拉力或临界力。
（三）多跨压杆的稳定性（次重点）
识记：在刚性支座上等跨度等截面多跨压杆的稳定性，在中间弹性支座上两端自由支持的等跨度、等截面多跨压杆的稳定性。弹性支座的刚性系数，临界刚度，稳定性曲线。
理解：多跨压杆求解欧拉力的方法和过程，为什么仅使用稳定性曲线的实线部分。
应用：利用附录E：稳定性曲线及数值表求解多跨压杆。
（四）简单甲板板架的稳定性（一般）
识记：把甲板板架化成中间弹性支座上的连续压杆来计算，。
理解：如何化出中间弹性支座，非弹性稳定性的处理。
应用：看懂教材上的算例。
（五）板的中性平衡微分方程式及其解，板稳定性的能量解法（次重点：实用公式的应用）
识记：板的稳定性问题，板的中性平衡微分方程式（8-43）的构成规律和涵义。
理解：板的弯曲刚度D在稳定性中的作用。稳定性与板的哪些要素有关。
应用：实用公式（8-50）、（8-51）、（8-55）（8-57）、（8-61）及（8-63～8-70）。
（六）板失稳后的性能和极限强度（次重点）
识记：板失稳后还能继续承载，板失稳后的应力分布，板的有效宽度，折减系数。板的柔度系数，板的极限载荷。
理解：板失稳后的现象与压杆不同。
第9章薄壁杆件扭转
一、学习目的与要求
本章是薄壁杆件扭转的理论和知识。薄壁杆件在工程中的应用非常广泛，通过学习，要求学生了解薄壁杆件在扭转时的变形现象和规律，截面上的应力分布和规律，截面常数以及相应的这些力学量计算公式的推导和计算。二、考核知识点与考核目标
（一）基本概念（一般）
识记：薄壁杆件的定义，薄壁截面的类型，薄壁杆件受扭矩时的变形和应力。
理解：翘曲。为什么薄壁杆件约束扭转是比较复杂的。
（二）薄壁杆件的自由扭转（次重点）
识记：开口薄壁杆件的自由扭转，两个假定，扭率、扭转惯性矩及扭转剪应力的计算公式。单闭室及多闭室薄壁杆件的自由扭转，剪应力的分布和剪流计算，环流方程式。
理解：单闭室及多闭室截面的扭转常数和剪流计算公式的推导及涵义。
应用：求薄壁杆件自由扭转时，截面的扭转常数和剪流。
（三）薄壁杆件自由扭转时截面的翘曲（一般）
识记：扇性坐标，扇性零点，扇性极点，纵向翘曲位移。
理解：导出的翘曲位移计算公式（9-22）、（9-26）。
应用：翘曲的计算。
（四）开口薄壁杆件约束扭转（一般）
识记：翘曲及扇性正应力，纵向翘曲位移，扇性剪应力，二次剪应力，二次扭矩与双力矩，主扇性坐标，约束扭转微分方程和边界条件，扭角方程式。
理解：二次扭矩、弯曲扭转双力矩产生的原因。
应用：读懂教材上的例题。
（五）闭口薄壁杆件约束扭转（一般）
识记：翘曲及扇性正应力，双力矩，扇性剪应力和二次扭矩，约束扭转微分方程和边界条件。
理解：与开口薄壁杆件约束扭转不同的地方，相同的地方。
第三部分有关说明与实施要求
一、考核的能力层次表述
本大纲在考核目标中，按照“识记”“理解”“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。各能力层次要求为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上，其含义是：
识记：要求考生能够对大纲中的知识点，如定义、公式、定理、性质、法则等有清晰准确的认识和表述，并能做出正确的判断与选择。
理解：在识记的基础上，要求考生能够对大纲中的概念、定理、公式、法则等有一定的理解，清楚它与有关知识点的联系与区别，并能做出正确的表述和解释。
应用：要求考生对大纲中的概念、定理、公式、法则等熟悉和理解的基础上，能解决简单的计算、证明或应用问题，也可运用多个知识点，分析、计算或推导解决稍复杂的一些问题。
二、教材
1、指定教材：《船舶结构力学》苏恒煜谭林森，华中科技大学出版社，1993年8月第1版2008年11月第3次印刷
三、自学方法指导
1、在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。
2、阅读教材时，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本理论必须彻底弄清，对基本方法必须牢固掌握。
3、在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，这可从中加深对问题的认知、理解和记忆，以利于突出重点，并涵盖整个内容，可以不断提高自学能力。
4、完成书后作业和适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题、解决问题及提高能力的重要环节，在做练习之前，应认真阅读教材，按考核目标所要求的不同层次，掌握教材内容，在练习过程中对所学知识进行合理的回顾与发挥，注重理论联系实际和具体问题具体分析，解题时应注意培养逻辑性，针对问题围绕相关知识点进行层次（步骤）分明的论述或推导，明确各层次（步骤）间的逻辑关系。
四、对社会助学的要求
1、应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。
2、应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。
3、辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意增删内容，以免与大纲脱节。
4、辅导时，应对学习方法进行指导，宜提倡"认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动争取帮助，依靠自己学通"的方法。
5、辅导时，要注意突出重点，对考生提出的问题，不要有问即答，要积极启发引导。
6、注意对应考者能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题，分析问题，做出判断，解决问题。
7、要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中会存在着不同难度的试题。
8．助学学时：本课程共4学分，建议总课时72学时，其中助学课时分配如下：
五、关于命题考试的若干规定
1、本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容。试题覆盖到章，适当突出重点。
2、试卷中对不同能力层次的试题比例大致是：“识记”为 40%, “理解”为 40％，“应用”为 20％。
3、试题难易程度应合理：易、较易、较难、难比例为2：3：3：2。
4、每份试卷中，各类考核点所占比例约为：重点占65%，次重点占25%，一般占10%。
5、试题类型一般分为：填空题，名词解释，简答题，选择题，判断说明题，计算题等。
6、考试采用闭卷笔试，考试时间为150分钟，采用百分制评分，60分合格。 六、题型示例 （一）填空题
1. 支承于弹性基础上的梁称之为 。 （二）名词解释 弹性固定端 （三）简答题
1． 在什么情况下可以用叠加原理来计算结构上受到几种不同载荷作用时的弯曲要素？ （四）选择题
1．虚力原理是结构变形协调的
A 、必要条件
B 、充分条件
C 、必要和充分条件
D 、既不必要也不充分的条件
（五）判断说明题
1．卡氏第一定理仅适用于线性弹性体系，此结论对吗？为什么？ （六）计算题
1．欲使图示梁EI
qL
v 24)0(4
,试计算弹性支座柔性系数A 应为多少?
船舶结构力学概念题
船舶结构力学习题集 第一章绪论 1. 什么叫做船体总纵弯曲？船体的总纵强度与局部强度有什么区别与联系？ 2. 船体结构中有哪些受压构件？为什么说船在总弯曲时船体受压的构件（主要是中垂状态时的上层甲板）因受压过度而丧失稳定性后，会大大减低船体抵抗总弯曲的能力？ 3. 船舶在航行时为什么会发生扭转现象？船体结构中还有哪些构件在受载后会发生扭 转？ 4. 应力集中是由什么因素引起的？船体结构中哪些部位会发生应力集中？应力集中可能 导致什么后果？ 5. 何谓骨架的带板？带板的宽度（或面积）与什么因素有关，如何确定？试分析带板宽度对骨架断面几何要素的影响。 第二章单跨梁的弯曲理论 1. 梁弯曲微分方程式是根据什么基本假定导出的，有什么物理意义，适用范围怎样？ 2. 单跨梁初参数法中的四个参数指什么参数？它们与坐标系统的选择有没有关系？ 3. 为什么当单跨梁两端为自由支持与单跨梁两端为弹性支座支持时，在同样外荷重作用下两梁断面的弯矩和剪力都相等；而当梁两端是刚性固定与梁两端为弹性固定时，在同样外荷重作用下两梁断面的弯矩和剪力都不同？ 4. 梁的边界条件与梁本身的计算长度、剖面几何要素、跨间荷重有没有关系？为什么？ 5. 梁复杂弯曲时的边界条件与梁横弯曲时的边界条件有何不同？它反映了什么问题？ 6. 梁的弹性支座与弹性固定端各有什么特点？它们与梁本身所受的外荷重（包括大小、方 向及分布范围）有没有关系？ 7. 为什么梁在横弯曲时，横荷重引起的弯曲要素可以用叠加法求出，而梁在复杂弯曲时，横荷重与轴向力的影响不可分开考虑？ 第四章力法 1. 什么叫力法？如何建立力法方程式？ 2. 什么是力法的基本结构和基本未知量？基本结构与原结构有什么异同？力法正则方程 式的物理意义是什么？ 3. 用力法计算某些支座有限定位移的连续梁或平面刚架时应注意什么问题？ 4. 刚架与板架的受力特征和变形特征有何区别？ 5. 仅有肋骨组成的横骨架式船侧板架，为提高其强度，加设一根船侧纵桁。试从板架两向梁之间的相互关系分析，是否恰当？ 6. 如果一根交叉构件板架中有一根主向梁的尺寸或固定情况与其余的不相同，应如何计算？此时交叉构件将是怎样的弹性基础梁？ 第五章位移法 1. 试举例说明位移法的基本原理。 2. 位移法的基本结构是什么样的结构？ 3. 何谓“结构的动不定次数”？如何决定位移法中的基本未知数？ 4. 根据位移法的基本原理，试举例写出节点有集中力或集中弯矩的平衡方程式，列出弹性支座处或开口端为弹性固定端处的节点力平衡方程式。 5. 与力法相比，位移法有何优点与缺点？ 6. 在位移法计算中，刚架或连续梁的开口端是否一定要刚性固定住？如果不需要，试导出相应的由转角引起的杆端弯矩的关系式。 第六章能量法 1. 一梁上同时受到两个集中力时，应变能可否分别计算每一力作用时的应变能再相加，为
船舶结构力学手册汇总
实验1：应变片的粘贴技术实验目的通过实验了解应变片的测量原理及应变片的 选用；通过应变片的实际粘贴、接线，初步掌握应变片的贴粘工艺过程；能够进行粘贴质量的检查并会采取适当防潮措施。、实验仪器、(1) 试件：条形钢(2) 不同规格型号的应变片(3) 粘贴剂：704硅胶、保护剂(4) 仪表：兆欧表、惠斯登电桥、万用表(5) 焊接工具：电烙铁、焊锡、松香(6) 电吹风(7) 其它：0.02-0.04 ㎝导线，绝缘胶带纸，棉纱、脱脂棉、无水酒精、划丝、卡尺、0＃砂纸等。、实验内容及步骤应变片的准备根据测试的内容（拉压力、扭矩、加速度等）、测试条件及贴片部位的情况和布片方案，二次代表的要求（阻值、灵敏度系数等）等因素，选择适当的应变片，在同一桥路中，应变片的灵敏度系数和原始阻值应尽量一致，阻值之差不能超过电阻应变仪的电阻平衡范围（0.5Ω），阻值相差太大，造成电桥的初始不平衡，影响测量精度。应变片的几何尺寸也应选择得当。用目测检查应变片敏感珊是否排列整齐；先用万用表初查应变片有无断路和短路现象及粗略的原始电阻值，再用惠斯登电桥精确测量应变片的阻值（精确到0.1Ω）。2. 构件贴片表面的处理为了保证一定的粘贴强度，必须对构件表面进行处理，试件贴片部位需要处理的面积应大于应变片的基底。首先要去掉表面的锈斑、油漆、氧化皮等污垢；然后用砂轮将表面打平，再用0#或1#砂布磨光。如果是光滑的加工表面，用0#或1#砂布沿与应变片纵向线成450的方向打出一些纹路。打磨面积约为应变片的3-5倍。3. 划线在处理好的表面上,定出测点确切位置,用划针通过测点轻轻划出贴应变片位置的中心线，即应变片的方位线。4. 清洗贴片表面用脱脂棉球蘸无水酒精对贴片表面进行擦洗。一般要擦洗2到3次，直到没有油污为止。擦好的表面切勿用手或其他物触碰。5．贴片在应变片贴面上涂一薄而均匀的胶层,然后把应变片放到贴片位置上(注意对准坐标线)。特别注意要保证应变片的方位；然后在应变片上盖一张玻璃纸，一手捏住引出线，用另一只手的母指或食指从片头到片尾轻轻均匀地滚压，把多余的胶水和气泡挤出，直到应变片粘住为止。应变片贴完后，应该胶层均匀、位置准确、整齐干净。6．干燥固化贴片后，按照所用粘结剂规定的方法和时间进行干燥固化。一般在贴好后需自然干3到4小时，或更长。但为了更快地固化好，可以在自然干燥一定时间后，用热吹风吹烘。7．焊接引出导线为保证焊接处的绝缘，焊前在应变片的引出线下面粘贴一层绝缘胶带纸，此举意在保证引出线焊点处的绝缘。尔后将测量导线的一端靠近应变片的引出线，在测量导线焊接端去皮约3mm 并涂上焊锡后，用电烙铁将应变片引出线与测量导线进行锡焊．接时要快且准，以免产生氧化物而影响焊点质量，焊点要求光滑牢固、无虚焊、假焊、以保证焊点的机械性能和电气性能，焊好后将引线用绝缘胶带固定。为防止机械损伤，可用织物或胶布将贴片部位保护。8．贴片质量检查（1）检查应变片的粘贴是否牢固，胶层是否均匀，位置是否准确。（2）用万用表检查已贴好的应变片有无断路或短路现象，应变片的原始阻值有无变化（3）用万用表高阻档或兆欧表检查应变片与构件表面间的绝缘电阻，在一般实验中绝缘电阻到达500到1000兆欧就即可。绝缘电阻小，表面粘贴质量不好，会使应变仪调平困难及应变片在工作中产生较大的蠕变。注意：用兆欧表测量绝缘电阻时，要慢摇手柄，严防击穿；一般情况下，应尽量少用兆欧表。9．应变片的防护应变片接好导线后，应立刻涂上防护层。这主要是防止大气中水分的侵入，应变片吸水后会降低绝缘电阻、粘结强度会影响其正常使用。常用环氧树脂来作防潮防护。四、实验报告总结贴片的工艺过程及质量检查要求所
船舶结构力学名词解释汇总
2012/2013年度船舶结构力学考试名词解释汇总（1）力学模型：根据结构的受力特征、支承特征、计算要求等来简化实际结构而简化的模型。 （2）带板（骨架的“附连翼板”）：船体中的骨架在受力后变形时和它相连的一部分始终与骨架一起作用，与骨架相连的那部分板即带板。 （3）板上载重分为两类：①面外载荷②面内载荷。 （4）杆件：船体中的骨架（横梁、肋骨、纵骨、纵桁等）大多数是细长的型钢或组合型材，这种骨架简化的力学模型称之为杆件。（5）杆系：相互连接的骨架系统。 （6）连续梁：在上甲板的骨架中，纵骨的尺寸最小，它穿过强横梁并通过横舱壁在纵向保持连续。在计算纵骨时认为强横梁有足够的刚性支持纵骨，从而可作为纵骨的刚性支座。纵骨在横舱壁外侧作为刚性固定端，这样得到的力学模型，即连续梁。 （7）板架（交叉梁系）：在上甲板（或下甲板）的骨架中，甲板纵桁与舱口端横梁尺寸最大，在计算时常可略去其他骨架对它们的影响，于是在研究甲板纵桁与舱口端横梁时就得到了一个井字形的平面杆系。此种杆系因外载荷垂直于杆系平面而发生弯曲，称为“交叉梁系”或“板架”。 （8）刚架：由于在船体横剖面内，横梁、肋骨及船底肋板共同组成一个平面杆系。因此常把它们一起考虑作为船体横向强度的研究对象。这种杆系中各杆的联接点是刚性的，并受到作用于杆系平面内的
载荷作用，故称为“刚架”。 （9）连续梁、刚架和板架就是船体结构中三种典型的杆系。 （10）初参数的物理意义：梁的挠曲线取决于梁端的四个初始弯曲要素v0、θ 、M0及N0（简称“初参数”）。v0、θ0、M0、N0分别代表了 梁左端（x=0）处的挠度、转角、弯矩、剪力。 （11）初参数法的符号法则： ①挠度v：向下为正； ②转角θ：顺时针为正； ③弯矩M：左端面逆时针右端面顺时针为正（使梁中上拱为正）； ④剪力N：左端面向下右端面向上为正（使梁发生逆时针旋转为正）。（12）挠曲线方程的边界补充条件： ①自由支持端（支端）：v=0，v，，=0； ②刚性固定端：v=0，v，=0； ③弹性支座：左端面v=-AEIv，，，，v，，=0；右端面：v=AEIv，，，，v，，=0； ④弹性固定端：左端面v，=αEIv，，，v=0；右端面：v，=-αEIv，，，v=0。（13）力法的概念：计算时是以“力”为未知数，根据变形连续条件建立方程式，最后解出“力”来，所以叫做“力法”。 （14）力法的基本结构：静定结构。（若结构中未知约束力的个数小于或等于独立平衡方程的个数，应用静力平衡方程即可确定全部未知约束力的问题叫静定问题，反之则为静不定。） （15）力法的求解范围：适用于一切静不定结构，但实际上大都用于求解连续梁（刚性支座上的连续梁和弹性支座上的连续梁），简单刚
船舶结构力学课后题答案上海交大版
船舶结构力学课后题答案上海交大版 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
s目录 第1章绪论 (2) 第2章单跨梁的弯曲理论 (2) 第３章杆件的扭转理论 (15) 第４章力法 (17) 第5章位移法 (28) 第6章能量法 (41) 第7章矩阵法 (56) 第9章矩形板的弯曲理论 (69) 第10章杆和板的稳定性 (75)
第1章 绪 论 １．１ 题 １）承受总纵弯曲构件： 连续上甲板，船底板，甲板及船底纵骨，连续纵桁，龙骨 等远离中和轴的纵向连续构件（舷侧列板等） ２）承受横弯曲构件：甲板强横梁，船底肋板，肋骨 ３）承受局部弯曲构件：甲板板，平台甲板，船底板，纵骨等 ４）承受局部弯曲和总纵弯曲构件：甲板，船底板，纵骨，递 纵桁，龙骨等 １．２ 题 甲板板：纵横力（总纵弯曲应力沿纵向，横向货物或上浪水压 力，横向作用） 舷侧外板：横向水压力等骨架限制力沿中面 内底板：主要承受横向力货物重量，骨架限制力沿中面为纵向 力 舱壁板：主要为横向力如水，货压力也有中面力 第2章 单跨梁的弯曲理论 ２.1题 设坐标原点在左跨时与在跨中时的挠曲线分别为v(x)与v(1x ) １）图 2.1 3 3 3 23 034 2 4 3()()()424()26666l l l l l l p x p x p x M x N x v x EI EI EI EI EI ---=++ ++
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船舶结构力学课后题答案(上 海交大版)精选.doc
s目录 第1章绪论 (2) 第2章单跨梁的弯曲理论 (2) 第３章杆件的扭转理论 (15) 第４章力法 (17) 第5章位移法 (28) 第6章能量法 (41) 第7章矩阵法 (56) 第9章矩形板的弯曲理论 (69) 第10章杆和板的稳定性 (75)
第1章绪论 １．１题 １）承受总纵弯曲构件： 连续上甲板，船底板，甲板及船底纵骨，连续纵桁，龙骨等远离中 和轴的纵向连续构件（舷侧列板等） ２）承受横弯曲构件：甲板强横梁，船底肋板，肋骨 ３）承受局部弯曲构件：甲板板，平台甲板，船底板，纵骨等 ４）承受局部弯曲和总纵弯曲构件：甲板，船底板，纵骨，递纵桁，龙骨等 １．２题 甲板板：纵横力（总纵弯曲应力沿纵向，横向货物或上浪水压力，横向作用） 舷侧外板：横向水压力等骨架限制力沿中面 内底板：主要承受横向力货物重量，骨架限制力沿中面为纵向力 舱壁板：主要为横向力如水，货压力也有中面力 第2章单跨梁的弯曲理论 ２.1题 设坐标原点在左跨时与在跨中时的挠曲线分别为v(x)与v( 1 x) １）图2.1 333 23 3 424 3 ()()() 424 () 26666 l l l l l l p x p x p x M x N x v x EI EI EI EI EI ---=++++ 原点在跨中： 3 23 011 110 4 ()4 () 266 l l p x M x N x v x v EI EI EI - =+++， ' 11 ' 11 ()0()0 22 (0)0(0)2 l l v v p v N ?== ? ? ?== ? ２） 3 3 2 3 ()3 2.2() 266 l l p x N x Mx v x x EI EI EI θ - =+++ 图 ３） 3 33 00 2 ()2 2.3() 666 x x x l l p x N x qx dx v x x EI EI EI θ - =++- ? 图 ２.２题 a) 33 1 11311131 (3)(2) 616444641624 pp p pl pl v v v EI EI ????=+=??-+?-? ???? ????= 3 512 pl EI 333 3 2 1911 () 619296 41624 pl pl pl V EI EI EI ?? ?? =-++= ? ?? ?? ??
船舶结构力学设计
課程名稱：船舶結構力學 第一部分課程性質與目標 一、課程性質與特點 本課程研究的主要對象是船體結構中的杆件、杆系和板的彎曲及穩定性,系統地闡述了結構力學中的基本理論與方法----力法、位移法及能量原理。是高等教育自學考試船舶與海洋工程專業的一門重要專業基礎課。 二、課程目標與基本要求 本課程的目標：學生通過該課程的學習，掌握結構力學的基本理論和方法，應用它們來解決船體結構中典型結構（杆系和板的彎曲及穩定性）的強度計算分析。還能處理一般工程結構中類似的力學問題。 本課程基本要求： 1．掌握建立船體結構計算圖形的基本知識 2．掌握單跨梁的彎曲理論 3．掌握力法的基本原理和應用 4．掌握位移法和矩陣位移法的基本原理和應用 5．掌握能量原理及其應用 6．瞭解有限單元法的基本概念和解題過程 7．掌握矩形薄板的彎曲理論 8．掌握杆及板的穩定性概念，解答和應用 9．瞭解薄壁杆件扭轉的基本概念 10．該課程理論性強，力學概念較難建立，涉及數學知識較多，學習和掌握有一定的困難。相比較而言，單跨梁的彎曲理論和板的彎曲理論是本課程的基本基礎。力法，矩陣位移法，能量法部分偏重於原理和方法在結構分析中的應用。自學過程中應按大綱要求仔細閱讀教材，切實掌握有關內容的基本概念、基本原理和基本方法。學習過程中遵循吃透原理、掌握計算方法、看懂教材例題，完成部分習題。不懂的地方要反復學，前、後聯繫起來學，要克服浮燥心理，欲速則不達，慢工出細活。從而達到學懂、學會、學熟，及應用它們來解決實際結構計算。 三、與本專業其他課程的關係 本課程是船舶與海洋工程專業的一門專業基礎課，該課程應在修完學科基礎課和相關的專業基礎課後進行學習。 先修課程：高等數學，理論力學，材料力學，船體結構與海洋工程製圖 後續課程：船體強度與結構設計 第二部分考核內容與考核目標 第1章緒論 一、學習目的與要求 本章是對船舶結構力學總述性的概述。通過對本章的學習，明確船舶結構力學的內容與任務，是為了解決船體強度問題，結構力學研究的是船體結構的靜力回應，即內力與變形，以及受壓結構的穩定性問題。學習和掌握結構力學的基本原理與方法，經典的力法、位移法及能量原理。對船體結構及其簡化成相應的力學計算圖形有深刻的理解。 二、考核知識點與考核目標 （一）船舶結構力學的內容與任務（重點） 識記：船體強度的內容，船舶結構力學的內容。 理解：船舶結構力學與船體強度的聯繫。 應用：分析船體強度與變形及其他問題 （二）船體結構的計算圖形（重點） 識記：計算圖形，典型的船體結構計算圖形（人工計算：四種。電腦計算：空間杆系結構和板、梁組合結構。）理解：船體結構計算圖形簡化的內涵和簡化過程。 應用：實際船體結構簡化為與計算方法相應的計算圖形。 第2章單跨梁的彎曲理論
船舶操纵期末考试试题B卷
单项选择题（每题2分共100分） 00. 旋回时发生横倾，______外倾角越大。 A. 旋回直径越大 B. 稳性高度GM值越大 C. 航速越快 D. 以上都是 01. 提高船舶舵效的措施有： A. 加大舵角 B. 提高航速 C. 以上都对 D. 以上都不对 02. 船舶因受外力而转头，当撤去外力操正舵，船舶仍可稳定于新航向的性质为： A. 静航向稳定性 B. 静航向不稳定 C. 动航向稳定 D. 动航向不稳定 03. 船舶操一定舵角δ之后，其转头角速度Υ将： A. 匀加速地增至Kδ值 B. 最终稳定于δ值 C. 开始上升慢，而后上升加快，至稳定于Kδ值 D. 开始上升快，后上升变缓，最终稳定于Kδ值 04. 船舶的舵效的好坏与操纵性指数K，T有关，下列说法正确的是： A. K/T大说明船舶的舵效好 B. K大说明船舶的舵效好 C. T大说明船舶的舵效好 D. K×T大说明船舶的舵效好 05. 船舶受风时，其风力中心的位置将随风舷角增大而： A. 由船中向船尾移动 B. 由后向前移动 C. 保持不变 D. 由前向后移动 06. 船舶前进中受正横前来风的影响，出现顺风偏的条件主要是： A. 船舶水线上的受风面积大 B. 船舶的前进速度较低 C. 风力较大 D. 满载状态 07. 在有流港，一般来说码头边沿的水深较浅，而航道中央的水深较深，当两者水深相差甚大时，泊位处的水流情况基本上是： A. 平行流 B. 冲开流 C. 压拢流 D. 复合流 08. 船舶在浅水区或大风浪中航行，对主机转速应如何掌握
A. 为保持原先的船速，在浅水和大风浪中都保持额定转速 B. 为保持原先的船速，在浅水区或大风浪中均应将主机增速 C. 在浅水区应保持主机额定转速，而在大风浪中应适当减速 D. 以上说法均不正确 09. 关于两船间的船间作用，下述何者正确 A. 两船船速相差越大，两船的船间作用越大 B. 两船航向相同与相反，航向相反时，船舶所受的船间作用影响较大 C. 大小船同向航行，小船所受影响比大船所受的影响大 D. 以上所述都对 10. 船抛八字锚的方法通常在下列哪种情况时使用：Ⅰ减小单锚泊中的偏荡Ⅱ锚地底质差Ⅲ单锚泊抓力不足时 A. Ⅰ、Ⅱ B. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ C. Ⅰ、Ⅲ D. Ⅱ、Ⅲ 11. 八字锚的抛出方法是：在横风条件下，第一锚在： A. 进抛法中应选上风舷锚，退抛法中应选下风舷锚 B. 进抛法中应选下风舷锚，退抛法中应选上风舷锚 C. 不论进抛法或退抛法，均选上风舷锚 D. 以上都不对 12. 当你值班发现走锚后,你应首先采取的措施是: A. 加长锚链 B. 报告船长,并备车 C. 抛下另一锚,并同时报告船长,通知机舱备车 D. 悬挂Y旗信号 13. 大风中辨别走锚的最有效方法是： A. 锚链始终吃力状态 B. 感到船体受到异常冲击 C. 从走锚中船舶正横附近的物标方位来判断船位的变化 D. 船体周期性的偏荡现象消失，风仅作用于抛锚舷 14. 静水港内靠泊，在控制余速方面比有流港： A. 控速较早，但倒车和抛锚时机较晚 B. 控速、倒车时机较早，抛锚较晚
船舶结构力学(交大)习题集答案
目录 第1章绪论 (2) 第2章单跨梁的弯曲理论 (2) 第３章杆件的扭转理论 (15) 第４章力法 (17) 第5章位移法 (28) 第6章能量法 (41) 第7章矩阵法 (56) 第9章矩形板的弯曲理论 (69) 第10章杆和板的稳定性 (75)
第1章 绪 论 １．１ 题 １）承受总纵弯曲构件： 连续上甲板，船底板，甲板及船底纵骨，连续纵桁，龙骨等远离中 和轴的纵向连续构件（舷侧列板等） ２）承受横弯曲构件：甲板强横梁，船底肋板，肋骨 ３）承受局部弯曲构件：甲板板，平台甲板，船底板，纵骨等 ４）承受局部弯曲和总纵弯曲构件：甲板，船底板，纵骨，递纵桁，龙 骨等 １．２ 题 甲板板：纵横力（总纵弯曲应力沿纵向，横向货物或上浪水压力，横向 作用） 舷侧外板：横向水压力等骨架限制力沿中面 内底板：主要承受横向力货物重量，骨架限制力沿中面为纵向力 舱壁板：主要为横向力如水，货压力也有中面力 第2章 单跨梁的弯曲理论 ２.1题 设坐标原点在左跨时与在跨中时的挠曲线分别为v(x)与v(1x ) １）图2.1o 3 3 3 23034 2 4 3()()()424()26666l l l l l l p x p x p x M x N x v x EI EI EI EI EI ---=++ ++o 原点在跨中：3 2 3 01 1 1104 ()4()266l l p x M x N x v x v EI EI EI -=+ ++o ，'11'11()0()022(0)0(0)2 l l v v p v N ?==???==? ２）3 3 203 ()32.2 ()266l l p x N x Mx v x x EI EI EI θ-=+++ o o 图 ３）3 3 3 002 ()22.3 ()666x x x l l p x N x qx dx v x x EI EI EI θ-=++- ?o o 图 ２.２题 a) 33 11131113 1(3)(2)61644464162 4pp p pl pl v v v EI EI ????=+=??-+?-????????? = 3 512pl EI 3 33321911()61929641624pl pl pl V EI EI EI ????= -++= ???????
船舶结构力学习题册
第一章 绪论 计算骨架断面惯性矩时的表格算法 断面形式 构件 名称 构件面积 a （cm 2 ） 构件形心距参考轴距离（cm ） ay ay 2 构件对其形心的 惯性矩i （cm 4 ） 带板 腹板 面板 … … … … … … … … … … … … / … / A B C 水平构件对其形心的惯性矩可以不计。 断面中和轴离参考轴距离 ε=B/A(cm) 断面对中和轴的惯性矩 I=C-εB(cm 4 ) 最小断面模数 W min =I/y*max （cm 3 ）
第二章单跨梁的弯曲理论 一.初参数法 1.用初参数法求两端自由支持在刚性支座上，受均布载荷的梁的挠曲线。 2.用初参数法图2所示受集中力作用的单跨梁的挠曲线方程式。梁的左端为弹性固定，柔性系数为α=l/(3EI)。梁的右端为弹性支座，柔性系数为A=l3/(48EI)。 3.两端刚性固定的梁，不受外荷重，当其右支座发生位移△时，求其挠曲线与断面弯矩与剪力。
4用初参数法求图中单跨梁的挠曲线方程式。 5. 图中的双跨梁，试用初参数法解之，求出挠曲线方程式，设弹性支座的柔性系数为A=l3/(3EI)。 6.考虑剪切影响，试导出图中梁的挠曲线方程式及两端的弯矩及剪力，并将结果推广到梁左端与右端分别有位移△i,θi及△j,θj时的情况。梁的长度为l,断面惯性矩为I，有效抗剪面积为A s。
7. 如图所示变断面梁，用初参数法解之。图中P=q l，求出挠曲线方程式及P力作用点处的挠度和转角。 8.用初参数法求图所示单跨梁的挠曲线方程式，转角方程式，弯矩方程式，剪力方程式。推导中可令a=αEI/l （1)求出当α→∞时梁两瑞的转角，进行分析讨论。 (2)求出当α→0时梁左端的转角、弯矩及梁右端的转角，进行分析讨论。a
武汉理工大学
武汉理工大学 全日制工程硕士专业学位研究生培养方案（试点） 船舶与海洋工程 （领域代码：S430124） 培养方案编制说明: 根据教育部《关于做好全日制硕士专业学位研究生培养工作的若干意见》、全国工程硕士专业学位教育指导委员会关于《制定工程硕士学位标准的意见》以及船舶与海洋工程专业卓越工程师试点培养方案等文件精神，为更好适应国家经济社会发展对高层次应用型人才的迫切需要，促进专业学位研究生教育的发展，我院结合办学条件的实际情况并适应社会发展的迫切需求，拟对“船舶与海洋工程”领域全日制硕士专业学位研究生的培养模式进行改革试点，制订本培养方案。 一、培养目标 满足社会发展对船舶与海洋工程领域高层次应用型专门人才的需要，培养具有良好的职业素养、能独立担负本专业领域技术工作的，创新能力、创业能力和实践能力强的高层次应用型专门人才。具体要求是： 1．拥护党的基本路线和方针、政策，热爱祖国、遵纪守法，具有良好的职业道德和敬业精神，具有科学严谨和求真务实的学习态度和工作作风，身心健康。 2．掌握船舶与海洋工程领域坚实的基础理论和系统的专业知识，能运用先进技术方法和手段独立解决船舶与海洋工程技术实际问题。 3．掌握一门外国语，可以熟练地阅读专业领域的外文资料，具备基本的听、读、写的能力。 二、培养方向 1．新船型开发与现代设计技术 2．船舶先进制造技术与装备 3．船舶与海洋工程水动力性能 4．船舶结构安全性与可靠性 三、学制、学习年限及学分要求 1．学制、学习年限： 采用全日制学习方式，实行学习年限2～2.5年的弹性学制，本科非本专业的学生辅修大学本科课程可适当增加学习时间，最长不超过3年。 学习分为课程学习和必修环节，课程学习包括必修、选修和专业综合课程，其中第1学期为必修、选修课程学习阶段，专业综合课程在第2、3学期分散安排；必修环节包括开题报告、中期考核、课程实践与专业实践等，安排在第2～4学期进行。 2．学分要求： 实行学分制，毕业获得总学分数不少于24学分，其中课程学习不少于16学分，必修环节不少于8学分。 四、培养模式
船舶结构力学试卷
1 江苏海洋大学成人高等教育期末试卷 课程名称 船舶结构力学 (A 卷) （考试时间120分钟，满分100分） 注意事项：1.请用黑色水笔答题，不可用其他颜色或者铅笔，圆珠笔答题 2.请在装订线以内答题 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 得分 一、名词解释（每题6分，共30分） 1、力学模型： 2、带板（骨架的“附连翼板”）： 3、板上载重分为两类： 4、杆件： 5、杆系： 二、问答题（每题10分，共20分） 1. 为什么单跨直梁在几种横向载荷作用下引起的弯曲要素可以采用叠加法求出,而单 跨直梁在复杂弯曲时横荷重与轴向力的影响不可分开考虑? 2. 何谓力法与位移法?对于矩形薄板弯曲问题的纳维叶解法属何种方法,为什么? (10分 三、解答题 1. 试写出图1所示单跨梁和矩形板结构的边界条件。 (10分) 函授站 班级 姓名 学号 ……………………………………………………………………………………装………….………………….. ….……………..…订…………………..………………..……线……………………………………………………………… 全自由边 F A b (a ) (b ) 图 1
1 2. 试用初参数法求图2中的双跨粱的挠曲线方程式，己弹性文座的柔性系数为：3 3l A EI 。 (20分) 四、(10分) 图1所示结构，已知作用在杆中点的弯矩M , 和EI , l 用初参数法求单跨梁的挠曲线方程。 五、(10分) 图1所示结构，已知作用在杆中点的弯矩M , 和EI , l 用初参数法求单跨梁的挠曲线方程。 y x 2 1 A F 图 2
船舶结构力学课后题答案(上海交大版)
第1章绪论 (2) 第2章单跨梁的弯曲理论 (2) 第3章杆件的扭转理论 (15) 第4章力法 (17) 第5章位移法 (28) 第6章能量法 (41) 第7章矩阵法 (56) 第9章矩形板的弯曲理论 (69) 第10章杆和板的稳定性 (75)
第1章绪论 1 . 1题 1） 承受总纵弯曲构件： 连续上甲板，船底板，甲板及船底纵骨，连续纵桁，龙骨等远离中 和轴的纵向连续构件（舷侧列板等） 2） 承受横弯曲构件：甲板强横梁，船底肋板，肋骨 3） 承受局部弯曲构件：甲板板，平台甲板，船底板，纵骨等 4 ）承受局部弯曲和总纵弯曲构件：甲板，船底板，纵骨，递纵桁， 龙 骨等 1 . 2题 甲板板：纵横力（总纵弯曲应力沿纵向，横向货物或上浪水压力，横向 作用） 舷侧外板：横向水压力等骨架限制力沿中面 内底板：主要承受横向力货物重量，骨架限制力沿中面为纵向力 舱壁板：主要为横向力如水，货压力也有中面力 第2章单跨梁的弯曲理论 2.1题 设坐标原点在左跨时与在跨中时的挠曲线分别为V （x ）与V （A-） _ N 疽 | || PC-%)' | || /心一%)\| P (-%’ ' 2EI 6EI 11% 6E/ 11% 6EZ II 3% 6EI 耳(％) = 0 %(%) = 0 *(0) = 0 NJ0) = % 2 )图22 心）= q ）x+ PC —%)' 6E7 3 )图 2.3 1 、 c N x 3 r v qx^dx II 心、)=哧+亩+L 布■-1% PS — %)' 6E7 2. 2题 a) v. = v nn +v n = 'i pp p pl 3 F —13 1、 6E7 16' 4 4 4 4 4 4 6EI 4 16 2 = P %2EI V 2 = A% 1 )图 2.1 原点在跨中: 宜+|| 心一%)' 6EI 11% 6E/
2009年船舶结构力学期末考试A卷
武汉理工大学考试试题纸（ A 卷） 课程名称: 船舶结构力学专业班级: 一、（30分）简答题 1.船体结构中分别列出承受总纵弯曲、横向和局部弯曲、既受总纵弯曲又受横向 弯曲构件的名称（5） 答：１）承受总纵弯曲构件：连续上甲板，船底板，甲板及船底纵骨，连 续纵桁，龙骨等远离中和轴的纵向连续构件（舷侧列板等）。 ２）承受横向弯曲构件：甲板强横梁，船底肋板，肋骨。 ３）承受局部弯曲构件：甲板板，平台甲板，船底板，纵骨等。 ４）承受横向弯曲和总纵弯曲构件：甲板，船底板等。 2.给出单跨梁弯曲时，弯曲要素M、N、v之间的关系式，刚性固定在刚性支座上和弹性支座的边界条件表达式。（5）
答：（1） , ,
（2）a、刚性固定在刚性支座：梁在刚性固定端处挠度与转角均为零而弯矩、剪力不等于零，其边界条件为： b、弹性支座： 式中： A—弹性支座的柔性系数，K—刚性系数。
左端断面：右端断面：自由支持：
刚性固定： 3. 哪些因数对单跨杆稳定性有影响，是怎样影响的？柱子曲线有什么用途？简单估算一等截面双跨梁的欧拉力，两跨的长度分别为1L ，2L 。（10） 答： (1) 单跨杆的欧拉力一般表达式： 影响因素： 杆的长度L ，长度越长，杆越不稳定，反之亦然； 杆的截面惯性矩I ，截面惯性矩越大杆越稳定，反之亦然； 材料的弹性模数E ，杆的弹性模数越大越稳定；
杆的相当长度系数，杆的长度与断面均相同 的条件下，两端固定程度越大，欧拉力越大，杆越稳定。 (2) 柱子曲线用途：柱子曲线的用途：当杆件的柔度λ已知时，通过查不同材料的柱子曲线图可得其失稳应力，从而解决压杆的非弹性稳定性问题。 (3) 等截面双跨梁的欧拉力求解：
《船舶结构力学》B卷参考答案
华中科技大学文华学院 2009～2010学年度第一学期 《船舶结构力学》参考答案、评分标准 专业：船舶与海洋工程使用范围：本科考试时间：20XX年11月27日 卷型：B卷考试方式：开卷课程性程：必修(学位课程) 1.为什么单跨直梁在几种横向载荷作用下引起的弯曲要素可以采用叠加法求出，而单 跨直梁在复杂弯曲时横荷重与轴向力的影响不可分开考虑？ (10分) 解答：(1)因为梁的弯曲公式是在小变形与材料符合胡克定律的前提下导出的，因此梁的弯曲要素与梁上的横向载荷成正比，即梁的弯曲要素与外载成线性关系，因此当梁上受到几种不同载荷作用时就可以运用叠加原理计算。 (2)梁的复杂弯曲，其弯曲要素计算式中，轴向力与横向载荷是耦合在一起，不再是分别与轴 向力和横向载荷呈线性关系，即弯曲要素与轴向力有关的参数u= 跨直梁在复杂弯曲时横荷重与轴向力的影响不可分开考虑。 2.何谓力法与位移法？对于矩形薄板弯曲问题的纳维叶解法属何种方法，为什么？ (10分) 解答：力法：在求解结构力学问题时，以“力”为基未知量，然后根据变形连续条件建立方程式，最后求解出“力”。 位移法：在求解结构力学问题时，以“位移”为基本未知量，然后根据静力平衡条件建立方程式，最后求解出“位移”。 矩形薄板弯曲的纳维叶解法属位移法，因为该法首先假设具有待定系数的挠曲函数，然后通过求解用挠曲函数表示的平衡微分方程求得满足边界条件的挠曲函数。 3. 试问在何情况下矩形薄板会发生筒形弯曲？筒形弯曲时板条梁与普通梁弯曲有何差别，在求解筒形弯曲时，可利用普通梁的弯曲要素表吗？ (10分) 解答：当矩形板(1)长边与短边之比为 2.5～3；(2)垂直于板面载荷沿板长边方向不变时，板在横向载荷作用下将产生筒形弯曲。 筒形弯曲部分的板条梁与普通梁弯曲的差别在于板条梁的两个侧面要受相邻板的约束而不能 ε=，而普通梁弯曲时，横截面将不再保持原截面形状，因自由变形，其截面仍为矩形，因此0 y
hhit船舶结构力学期末考试复习资料
4. 试写出图1所示单跨梁和矩形板结构的边界条件。 (10分) 解答： 图1(a)的边界条件为： 0,0,() ,(),0x v v EIv m x l v A EIv F v θα'''====-?? '''''==+=? 图1(b) 的边界条件为： 2 22 332 22 320,0,00,0,00,0,0,0,(2)0w w y w x w y x w w w w w x w y b x y x y x y μμ?? ?? ======???????????????====+=+-=????????? ? 5. 试用初参数法求图2中的双跨粱的挠曲线方程式，己弹性文座的柔性系数为： 3 3l A EI =。 (20分) 解：选取图2所示坐标系，并将其化为单跨梁。由于000v θ==，故该双跨梁的挠曲线方 程为： 23 3 001()()266x l M x N x R x l v x EI EI EI =-=+- (1) 式中M 0、N 0、R 1可由x =l 的边界条件v (l )=0，和x =2l 的边界条件(2)0EIv l ''=及
(2)[(2)]v l A EIv l F '''=+。由式(1)，可给出三个边界条件为： 000011001026 20 4 2() 363 M N l M N l R l R l l M Nl N R F ? +=?? +-=???+-=-+? (2) 解方程组式(2)，得 0012610,,11 11 11 M Fl N F R F =- = = 将以上初参数及支反力代入式(1)，得挠曲线方程式为： 23 35()()111133x l Fl F F v x x x x l EI EI EI ==- +-- 一． （15分）用初参数法求图示梁的挠曲线方程，已知3l EI α=，3 6l A EI =， q 均布。 解：梁的挠曲线方程为： 处的边界条件为： ; 处的边界条件：
船舶结构力学复习题
船舶结构力学复习习题 第一章绪论 思考题： 1.什么叫做船体总纵弯曲？船体的总纵强度与局部强度有什么区别与联系? 2.一个完整的船体结构计算图形应包含哪些具体内容？为什么对同一船体结构其计算图形不是固定 的、一成不变的 3.船舶在航行时为什么会发生扭转现象？船体结构中还有哪些构件在受载后会发生扭转。 4.连续梁、桁架、刚架、板架的区别与联系。 第二章单跨梁的弯曲理论 主要内容及解题要点 1．本章叙述等断面单跨粱(包括普通梁、复杂弯曲梁及弹性基础梁)的弯曲理论，要求在己知梁的尺度、材料、荷重及边界条件下能够求出梁的弯曲要好——梁的挠度、转角、弯矩及剪力，从而可计算出梁的应力与变形。 求解单跨梁弯曲的基本方法是弯曲微分方程式的积分法，即初参数法，实用方法是利用己知的梁的弯曲要素表和叠加法。 2．应用初参数法求解梁的弯曲问题时，可利用已导出的梁在一般荷重作用下的任意边界条件下的挠曲线方程式，再利用梁端的边界条件求出方程式中的未知常数(初参数)，因此正确写出梁的边界条件是重要的。解题时应注意梁的坐标、荷重的位置与方向，还要能正确写出分布荷重的表达式。 对于静定梁或具有对称性的梁，可利用静力平衡方程或对称条件求出某些未知初参数，常可使求解得到简化。 3．在应用梁的弯曲要素表解题时，应注意以下几点： (1)充分了解弯曲要索表的种类、应用范围、坐标及符号法则。 (2)不同荷重作用下的弯曲要素可由各个荷重作用下的弯曲要素叠加得到。【但对于复杂弯曲的梁，只有在轴向力不变时才用叠加法，对于弹性基础梁，只有在弹性基础刚度为常数时才可用叠加法。】 (3)在画梁的弯矩图与剪力图时，尽可能将梁化为购端自由支持的情形来做。叠加弯短图，注意图形及符号，并尽量使得最终的弯矩图与剪力图祷矩、醒目。 (4) 因要求出梁的应力，还必须掌握梁的正应力与剪应力的计算。 思考题： 1．粱弯曲微分方程式是根据什么基本假定导出的，有什么物理意义，适用范围怎样。 2．单跨梁初参数法中的四个参数指什么参数？它们与坐标系统的选择有没有关系? 3．为什么当单跨梁两端为自由支持与单跨梁两路为弹性支座支持时，在同样外荷重作用下两梁断面的弯矩和剪力都相等；而当梁两端是刚性因定与梁两端为弹性固定时，在同样外荷重作用下两梁断面的弯矩和剪力都不同? 4．梁的边界条件与梁本身的计算长度、剖面几何要素、跨间荷重有没有关系?为什么？ 5.叠加法的适用条件。 5．当梁的边界点上作用有集中外力P或集中外弯矩M时，一种处理是把该外力放在梁端，写进边界条件中去。另一种处理是把该项外力放在梁上，不写进边界条件。在求解梁的弯曲要素时，两种处理方法的具体过程有哪些不同?最后结果有没有差别？ 6．粱的弹性支座与弹性固定端各有什么特点？它们与梁本身所受的外荷重(包括大小、方向及分布范围)有没有关系？有哪些分类？ 第三章力法 主要内容及解题要点：
结构力学答案部分
第2章单跨梁的弯曲理论 ２.1题 设坐标原点在左跨时与在跨中时的挠曲线分别为v(x)与v( 1 x) １）图2.1 333 23 3 424 3 ()()() 424 () 26666 l l l l l l p x p x p x M x N x v x EI EI EI EI EI ---=++++ 原点在跨中： 3 23 011 110 4 ()4 () 266 l l p x M x N x v x v EI EI EI - =+++， ' 11 ' 11 ()0()0 22 (0)0(0)2 l l v v p v N ?== ? ? ?== ? ２） 3 3 2 3 ()3 2.2() 266 l l p x N x Mx v x x EI EI EI θ - =+++ 图 ３） 3 33 00 2 ()2 2.3() 666 x x x l l p x N x qx dx v x x EI EI EI θ - =++- ? 图 ２.２题 a) 33 1 11311131 (3)(2) 616444641624 pp p pl pl v v v EI EI ???? =+=??-+?-? ???? ????= 3 512 pl EI 333 3 2 1911 () 619296 41624 pl pl pl V EI EI EI ?? ?? =-++= ? ?? ?? ?? b) 2 ' 292 (0)(1)3 366 Ml Ml Pl v EI EI EI - =+++ = 22 2 0.1573 1620 6327 Pl Pl Pl EI EI EI -+= ? 2 291 ()(1)3 366 Ml Ml Pl l EI EI EI θ - =+-+ = 22 2 0.14107 1620 6327 Pl Pl Pl EI EI EI - --= ? ()()() 22 2 2 1 33311 121 333 363 l l p l l v m m EIl EI ???? ? ??? ??????=----+ ??? ??
船舶结构力学复习题
船舶结构力学复习题
船舶结构力学复习习题 第一章绪论 思考题： 1.什么叫做船体总纵弯曲？船体的总纵强度与局部 强度有什么区别与联系? 2.一个完整的船体结构计算图形应包含哪些具体内 容？为什么对同一船体结构其计算图形不是固定的、一成不变的 3.船舶在航行时为什么会发生扭转现象？船体结构 中还有哪些构件在受载后会发生扭转。 4.连续梁、桁架、刚架、板架的区别与联系。 第二章单跨梁的弯曲理论 主要内容及解题要点 1．本章叙述等断面单跨粱(包括普通梁、复杂弯曲梁及弹性基础梁)的弯曲理论，要求在己知梁的尺度、材料、荷重及边界条件下能够求出梁的弯曲要好——梁的挠度、转角、弯矩及剪力，从而可计算出梁的应力与变形。 求解单跨梁弯曲的基本方法是弯曲微分方程式的积分法，即初参数法，实用方法是利用己知的梁的弯曲要素表和叠加法。
1．粱弯曲微分方程式是根据什么基本假定导出的，有什么物理意义，适用范围怎样。 2．单跨梁初参数法中的四个参数指什么参数？它们与坐标系统的选择有没有关系? 3．为什么当单跨梁两端为自由支持与单跨梁两路为弹性支座支持时，在同样外荷重作用下两梁断面的弯矩和剪力都相等；而当梁两端是刚性因定与梁两端为弹性固定时，在同样外荷重作用下两梁断面的弯矩和剪力都不同? 4．梁的边界条件与梁本身的计算长度、剖面几何要素、跨间荷重有没有关系?为什么？ 5.叠加法的适用条件。 5．当梁的边界点上作用有集中外力P或集中外弯矩M时，一种处理是把该外力放在梁端，写进边界条件中去。另一种处理是把该项外力放在梁上，不写进边界条件。在求解梁的弯曲要素时，两种处理方法的具体过程有哪些不同?最后结果有没有差别？ 6．粱的弹性支座与弹性固定端各有什么特点？它们与梁本身所受的外荷重(包括大小、方向及分布范围)有没有关系？有哪些分类？ 第三章力法 主要内容及解题要点：