毕业答辩——船舶结构力学

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船舶结构力学简答题

船舶结构力学简答题

船舶结构力学简答题船舶结构力学是研究船舶结构在受力作用下的力学性能和行为的学科。

下面是对船舶结构力学简答题的详细解答:1. 什么是船舶结构力学?船舶结构力学是研究船舶结构在受力作用下的力学性能和行为的学科。

它包括对船舶结构的受力分析、应力和应变的计算、结构的稳定性分析等内容。

2. 船舶结构的受力分析包括哪些内容?船舶结构的受力分析包括静力分析和动力分析两个方面。

静力分析主要研究船舶在静止状态下所受到的力的分布和大小,包括船舶的重力、浮力、风力、浪力等。

动力分析则研究船舶在运动状态下所受到的力的变化和作用,包括船舶的惯性力、加速度力、操纵力等。

3. 如何计算船舶结构的应力和应变?计算船舶结构的应力和应变需要先确定结构的受力状态,然后根据材料的力学性质和结构的几何形状进行计算。

应力是单位面积上的力的大小,应变是单位长度上的形变量。

常用的计算方法包括弹性力学分析、有限元分析等。

4. 什么是船舶结构的稳定性分析?船舶结构的稳定性分析是研究船舶结构在受力作用下的稳定性问题,主要包括结构的屈曲稳定性和扭转稳定性分析。

屈曲稳定性分析是研究船舶结构在受到压力或拉力作用下是否会发生屈曲失稳的问题,扭转稳定性分析则是研究船舶结构在受到扭转力作用下是否会发生扭转失稳的问题。

5. 船舶结构力学的研究对船舶设计有什么意义?船舶结构力学的研究对船舶设计具有重要意义。

通过对船舶结构的受力分析和稳定性分析,可以确定船舶结构的合理尺寸和材料,提高船舶的结构强度和刚度,确保船舶在各种工况下的安全性和可靠性。

同时,船舶结构力学的研究还可以为船舶的维修和改造提供科学依据,延长船舶的使用寿命。

船舶结构力学

船舶结构力学

1.2 船体结构的计算图形
(2)骨架 骨架大都为细长的型钢或组合型材,称为杆件或杆。 一般分析时,杆的截面形状如下:
骨架带板
1.2 船体结构的计算图形
(2)骨架 实际中的杆件系统简化为规则的简单计算图形。
上甲板纵骨(杆件)
中间有支柱的舱口杆系
舱口杆系(交叉杆系)
横梁与肋骨组成的刚架
1.2 船体结构的计算图形
(2)骨架
船底交叉杆系
大舱口货船悬臂梁结构
基本理论和方法;
结合杆及杆系的强度问题讲述力法、位移法、矩阵法和 能量法;
板的强度; 杆和板的稳定性及薄壁杆件的扭转。
船舶结构力学
张娟
第一章 绪论
第一章 绪论
研究船舶结构力学主要是为了保证船体结构具有一定的强度, 保证船舶在正常的使用过程和一定的年限内具有不破坏或不发 生过大变形的能力。
船体强度包括:总纵强度、局部强度、稳定性、扭转、应力集 中、动力响应等。 船舶结构力学只研究静力响应,包括外力计算、结构在外力作 用下的响应、许用应力的确定等。
1.2 船体结构的计算图形
(1)板
1.2 船体结构的计算图形
(1)板 一般考虑受骨架支撑的矩形平板问题;此时骨架支撑很重要。
另外还有矩形平板上的开口问题;此时骨架边界不是很重要,主要考虑开 口的形状、大小。
板的边界根据研究问题的不同而不同。 ?当研究板受垂向力的弯曲与变形时,此时的边界条件刚性固定; ?当研究板的稳定性问题时,此时的边界条件为自由支持。
第一章 绪论
船舶结构力学的任务: ① 阐明结构力学的基本原理和方法,包括力法、位移法
和能量原理; ② 应用上述原理解决船舶结构力学所要研究的问题; ③ 阐明有限单元法的基本原理及其在船体结构计算中的

船舶结构力学

船舶结构力学

船舶结构力学船舶结构力学一、 基本概念部分 1、坐标系船舶结构力学与工程力学的坐标系比较如下图:工程力学的坐标系船舶结构力学的坐标系2、符号规则船船结构力学与工程力学的符号规则有相同点和不同点,弯矩四要素的符号基本不同,主要是指弯矩、剪力和挠度的符号规则不同,而转角的符号一致,即是以顺针方向的转角为正角。

船舶结构力学的符号规则如下图所示。

NNN工程力学的符号规则船舶结构力学力法的符号规则船舶结构力学位移法的符号规则3、约束与约束力对物体的运动预加限制的其他物体称为约束。

约束施加于被约束物体的力称为约束力或约束反力,支座的约束力也叫支反力。

4、支座的类型及其边界条件支座有四类:简支端(包括固定支座与滚动支座)、刚性固定端、弹性支座与弹性固定端。

各类支座的图示及其边界条件如下图:1)简支端边界条件:v = 0,v ″ = 02)刚性固定端边界条件:v = 0,v ′ = 03)弹性支座边界条件:v = -AEIv ′′′′′′支座左端 () v = AEIv ′′′支座右 ()端4) 弹性固定端边界条件:v =αEIv ′′左端 () v =-αEIv ′′右()端(A为支座的柔性系数)′′( α为固定端的柔性系数)5、什么是静定梁?什么是超静定梁?如何求解超静定梁?梁的未知反力与静平衡方程个数相同时,此梁为静定梁。

反之,如果梁的未知反力多于梁的静平衡方程数目时,此时的梁称为超静定梁。

超静定梁可用力法求解。

6、什么是梁的弯曲四要素,查弯曲要素表要注意哪些事项?梁的剪力、弯矩、转角和挠度称为梁的弯曲四要素。

查弯曲要素表要注意,四个要素的符号,在位移法中查梁的固端弯矩时要注意把梁的左端弯矩值加一个负号。

7、简述两类力法基本方程的内容力法方程有两类:一是“去支座法”。

是以支座反力为未知量,根据变形条件所列的方程。

二是“断面法”。

以支座断面弯矩为未知量,根据变形连续性条件所列的方程。

8、叠加原理的适用条件是什么?当梁的弯矩与剪力与载荷成线性关系时,梁的弯矩与剪力可用叠加原理求得。

船舶结构力学

船舶结构力学

船舶结构力学解法浅析本书主要讨论船舶的结构,具体即讨论船舶结构的强度计算。

船体结构可简化为板和杆系,杆系又可分为连续梁,刚架和板架。

在强度计算时,主要有四种方法,初参数法,力法位移法,能量法。

下面将对后三种方法做简要解析。

力法♐一.基本概念♐力法是将静不定结构多余的约束去掉,代之以约束反力,使之成为静定结构。

♐在计算式时,以“力”(支座反力,断面弯矩)为未知数,根据变形连续条件(一般铰支座处左右转角相等)建立方程式,最后解出力来。

二,几种典型机构的力法分析♐①简单刚架计算♐不可动节点简单刚架,可将节点当作连续梁的支座,在节点处切开并加上弯矩,然后列出转角连续方程式求解♐②弹性支座连续梁计算♐去掉支座代之以支反力R,利用变形连续条件(支反力R和其他载荷在该节点处作用的饶度与弹性支座扰度AR相等)列出方程式求解♐③一根交叉构件板架计算♐与简单板架相似,在此不详细阐述三,解题步骤♐ 1.观察机构类型,将静不定结构多余约束去掉,代之以约束反力(或切开支座加弯矩等)♐ 2.在去掉约束反力的地方列变形连续性方程,保证基本结构的变形与原结构相同♐ 3.联立方程式求解四.典型例题♐解:1.分析♐在此结构杆系中,以1-2梁为主要研究对象,4-5与1-2交叉且不受外载可简化为弹性支座。

2-6,2-3与1-2在同一平面内且不受外载,可简化为弹性固定端.514362♐ 2.求4-1-5作为弹性支座的柔性系数A ,设1处扰度为V ♐ 3.求2-6,2-3作为弹性固定端的柔性系数α♐ 4.得出柔性系数,利用弯曲要素表即可求出各处扰度EIA EIP P A V L L 6/48/**33)2(===MLM M A V EI L M EI L M L V EI M M EI L M EI L M */)(*03/6/0/3/)(6/3/2323232322623αθθθθθ==+==+⇒=++=--⇒=位移法♐一.基本概念♐将机构节点处的自由度约束住♐以节点转角位基本未知数,再根据节点断面弯矩平衡或剪力平衡列出方程式,从而求出转角二.主要公式1.在铰支座节点处ijji ijji ijXY XY XY XY XY M M V L E V M V V L E M L E M M M M MM '='-='+='+=''='+=j ij i ij j i i ij j ij j ij i ij */I 6*/L 6EI */I 2*/L 4EI */I 2*/L 4EI 0时,当节点处有扰度为杆端弯矩作用产生)为固端弯矩(由外载荷θθθθ当节点处有位移要考虑剪力影响时j 3ij ij i 3ij ij j 3ij ij i 3ij ij j i j 2ij ij i 2ij ij j 2ij ij i 2ij ij */L 12EI */L 12EI */L 12EI */L 12EI */L 6EI */L 6EI */L 6EI */L 6EI V V N V V N V V N N N N N N N YX XY YXXY XY XY XYXY XY +-='-='--='+='''+=时,当断面处有扰度为杆端弯矩作用产生)为固端剪力(由外载荷θθθθ三.解题步骤♐ 1.判断机构节点处自由度个数,有几个自由度则有几个相对应的方程♐ 2.设出固定自由度之后的转角和位移,计算杆端弯矩和固端弯矩,杆端剪力和固端剪力♐ 3.列出弯矩平衡方程和剪力平衡方程,求出转角或扰度四,位移法典型例题分析1.先看自由度,节点2,3处有转角,还有水平位移,设刚架只要弯曲不可压缩且变形很小,则竖直方向位移不考虑,即有三个未知量1234234.联立方程式求得转角和扰度。

船舶结构力学习题答案

船舶结构力学习题答案

船舶结构力学习题答案船舶结构力学习题答案船舶结构力学是船舶工程中的重要学科,它研究船舶结构的力学行为和性能。

在学习船舶结构力学时,我们常常会遇到一些习题,用以检验我们对该学科的理解和掌握程度。

本文将给出一些船舶结构力学习题的答案,希望能够帮助读者更好地理解和应用相关知识。

1. 什么是船舶结构的刚度?船舶结构的刚度是指船体在受力作用下的抵抗变形的能力。

它是通过船舶结构的刚度系数来描述的,常用符号为K。

刚度系数K等于单位力作用下的结构变形与该力的比值。

刚度系数越大,说明船舶结构越刚硬,抵抗变形的能力越强。

2. 如何计算船舶结构的刚度系数?船舶结构的刚度系数可以通过以下公式计算:K = F / δ其中,K表示刚度系数,F表示作用力,δ表示结构变形。

需要注意的是,这个公式只适用于线弹性范围内的结构变形。

3. 什么是船舶的自然频率?船舶的自然频率是指船体在没有外界作用力的情况下,自由振动的频率。

它是船舶结构的固有特性,与船舶的刚度和质量分布有关。

自然频率越高,说明船舶的结构越刚硬,抵抗外界扰动的能力越强。

4. 如何计算船舶的自然频率?船舶的自然频率可以通过以下公式计算:f = 1 / (2π) * √(K / m)其中,f表示自然频率,K表示刚度系数,m表示质量。

需要注意的是,这个公式只适用于线弹性范围内的结构变形。

5. 什么是船舶的静力稳定性?船舶的静力稳定性是指船舶在静止状态下,抵抗外力翻覆的能力。

它是通过船舶的稳定性曲线来描述的。

稳定性曲线是以船舶的倾覆角度为横坐标,以船舶的稳定性指标(如右倾力矩或倾覆力矩)为纵坐标的曲线。

6. 如何计算船舶的稳定性指标?船舶的稳定性指标可以通过以下公式计算:M = V * GZ其中,M表示稳定性指标,V表示船舶的体积,GZ表示船舶的倾覆力矩曲线与纵轴之间的距离。

稳定性指标越大,说明船舶的稳定性越好,抵抗倾覆的能力越强。

7. 什么是船舶的动力稳定性?船舶的动力稳定性是指船舶在航行状态下,抵抗外力翻覆的能力。

船舶结构力学课后题答案

船舶结构力学课后题答案

船舶结构力学课后题答案船舶结构力学课后题答案1.什么是船舶结构力学?船舶结构力学是研究船舶结构受到的力学作用及其力学性能的学科。

它主要涉及到船舶结构的强度、刚度、稳定性、疲劳、振动、冲击等方面的问题。

船舶结构力学的研究对于船舶的设计、建造、维修和运营具有重要意义。

2.船舶结构的强度是指什么?船舶结构的强度是指船舶结构在外界力作用下所能承受的最大应力或变形程度。

船舶结构的强度对于船舶的安全性和使用寿命具有重要影响,因此在设计和建造船舶时需要进行强度计算和强度验证。

3.船舶结构的刚度是指什么?船舶结构的刚度是指船舶结构对外界力作用的抵抗能力。

刚度主要包括纵向刚度、横向刚度和扭转刚度。

船舶结构的刚度对于船舶的航行性能和稳定性具有重要影响,因此在设计和建造船舶时需要进行刚度计算和刚度验证。

4.船舶结构的稳定性是指什么?船舶结构的稳定性是指船舶在受到外界力作用时保持平衡的能力。

船舶结构的稳定性对于船舶的航行安全和运载能力具有重要影响,因此在设计和建造船舶时需要进行稳定性计算和稳定性验证。

5.船舶结构的疲劳是指什么?船舶结构的疲劳是指船舶结构在循环荷载作用下产生的疲劳损伤和疲劳破坏。

船舶结构的疲劳对于船舶的使用寿命和安全性具有重要影响,因此在设计和建造船舶时需要进行疲劳计算和疲劳验证。

6.船舶结构的振动是指什么?船舶结构的振动是指船舶结构在受到外界激励作用下产生的振动现象。

船舶结构的振动对于船舶的航行舒适性和结构安全具有重要影响,因此在设计和建造船舶时需要进行振动计算和振动验证。

7.船舶结构的冲击是指什么?船舶结构的冲击是指船舶结构在受到外界冲击力作用下产生的应力和变形。

船舶结构的冲击对于船舶的抗冲击能力和结构安全具有重要影响,因此在设计和建造船舶时需要进行冲击计算和冲击验证。

8.船舶结构力学的研究对船舶设计和建造有什么意义?船舶结构力学的研究对船舶设计和建造具有以下几方面的意义:•提高船舶的强度和刚度,保证船舶的安全性和使用寿命;•提高船舶的稳定性,保证船舶的航行安全和运载能力;•预测和控制船舶结构的疲劳、振动和冲击,保证船舶的航行舒适性和结构安全;•优化船舶结构设计,提高船舶的性能和经济效益。

船舶结构力学

船舶结构力学

第一章:绪论1由于船舶经常在航行状态下工作,它所受到的外力是相当复杂的。

这些外力包括船的各种载重(静载荷)、水压力、冲击力、以及运动所产生的惯性力(动载荷)等。

为了保证船舶在各种受力下都能正常工作,船舶具有一定的强度。

所谓具有一定的强度是指船体结构在正常使用的过程中和一定的年限内具有不破坏或不发生过大变形的能力。

2船体强度包括中拱状态、总纵强度、局部强度、扭转强度问题、应力集中问题、低周期疲劳。

3把船舶整体当做空心薄壁梁计算出来的强度就成为船体的总纵强度。

局部强度是指船体的横向构件(如横梁、肋骨、及肋板等)一集船体的局部构建(如船底板、底纵衍等)在局部载荷作用下的强度。

4船体强度所研究的问题通常包括外力,结构在外力作用下的响应,及内力与变形,以及许用应力的确定等一系列问题。

船舶结构力学只研究船体结构的静力响应,及内力与变形,以及受压结构的稳定性问题,因此,船舶结构力学的首要任务是阐明结构力学的基本原理与方法,即阐明经典的方法、位移法及能量原理。

5船舶设计与制造是一个综合性很强的行业。

学习本课程不要仅仅满足于会计算船体结构中一些典型构件(如连续梁、钢架、板架、板)还应学会解决一般工程结构的计算问题。

6船体结构是由板和骨架等构件组成的空间复杂结构,在进行结构计算之前需要对实际的船体结构加以简化。

简化后的结构图形称为实际结构的理想化图形或计算图形(又称计算模型或力学模型等)7结构的计算图形是根据实际结构的受力特征,构建之间的相互影响,计算精度的要求以及所采用的计算方法,计算工具等因素确定的。

因此,对于同一个实际结构,基于不同的考虑就会得出不同的计算图形,对于同一个实际结构,其计算图形不是唯一的,一成不变的。

8首先是船体结构中的板,板是船体的纵、横骨架相连接的,且通常被纵、横骨架划分成许多矩形的板格。

9其次是船体结构中的骨架,船体结构中的骨架无外乎是横向构件—横梁、肋骨、肋板和纵向构件—纵桁、纵骨等,它们大都是细长的型钢或组合型材,故称为“杆件”或简称为“杆”。

船舶结构力学1

船舶结构力学1

1、强度:是指船体结构在正常的使用过程和一定的年限内具有不破坏或不发生过大变形的能力。

2、总纵强度:是把船舶整体当作空心薄壁梁计算出来的强度。

3、局部强度:指船体的横向构件以及船体的局部构件在局部载荷作用下的强度。

4、船体强度的内容:总纵强度体、局部强度、稳定问题、扭转问题、应力集中问题、船体在运动的波浪上的外力计算,船体的振动,船体的低周期疲劳等。

5、船舶结构力学的内容:阐明结构力学的基本原理与方法;应用它们解决船舶结构力学所要研究的问题。

6、船体结构是由板和骨架等构件组成的空间复杂结构。

7、计算图形:船体结构是由板和骨架等构件组成的空间复杂结构,在进行结构计算之前需要对实际的船体结构加以简化,简化后的结构图形即为计算图形。

8、与骨架相连的那一部分叫做骨架的“带板”。

9、板架应该是指由板与纵、横骨架所组成的板、梁组合结构;由于杆系中各杆相互刚性连接,并受到杆系平面内的载荷作用,故称这种杆系为“刚架”或“肋骨框架”。

10、梁是受外荷重作用而发生弯曲的杆件;单跨梁是仅在梁的两端有支座的梁;悬臂梁是单跨梁的一种特殊的情形。

11、梁端的边界条件就是梁端弯曲要素的特定值或弯曲要素之间的特定关系式。

12、梁的复杂弯曲是同时考虑横向和轴向这两种载荷作用的梁的弯曲。

13、梁的弯曲公式是在小变形及材料符合虎克定律的前提下导出的,所以梁的弯曲要素与梁上的外力呈线性关系。

10、当梁受任何横向荷重及轴向拉力或轴向压力作用而发生复杂弯曲时,不论梁端固定情况怎样,总归是轴向拉力将使梁的弯曲要素的值减小;轴向压力将使梁的弯曲要素的值增大,且使弯曲变形去向无限大的轴向压力就是压杆的临界压力。

11、几何不变体系是指如果不考虑材料应变所产生的变形,体系在受到任何载荷作用后能够保持其固有的几何形状和位置的体系。

超静定结构则是几何不变但却存在多余联系的体系,其全部反力和内力仅凭静力平衡方程是不能完全确定的。

12、多余联系:对保持体系的几何不变来说是不必要的联系。

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结构力学
1.船体结构中,那些构件是承受总纵弯曲的?哪些是承受横向弯曲和局部弯曲的?哪些是既承受总纵弯曲又承受局部弯曲的
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,底纵桁,龙骨等;
2.试概述船体结构中甲板板,舷侧外板,内底板,外底板及舱壁板各受什么载荷?
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。

3.简述结构力学中梁弯曲理论的三个基本假设。

1)平断面假设,梁在弯曲前的断面在弯曲后仍为平面2)刚性足够大,各向同性的弹性材料3)两个弯曲主平面
4.分别说明结构力学中梁弯曲要素和板弯曲要素的符号规定。

梁弯曲要素的符号规定:梁的挠度:向下为正;梁的断面转角:顺时针方向为正;梁的弯矩:在左断面逆时针方向为正,在右断面顺时针方向为正;梁断面的剪力:在左断面向下为正,在右断面向上为正;
5.梁的弯曲中剪切为什么会引起挠度。

26
从梁的微段的两个断面上的剪应力分布可知,在剪应力作用下,微段将发生歪斜,于是就产生了由于剪切力的存在而产生的挠度。

6.简述结构力学中的力法原理。

以力的大小为未知参数,通过变形连续条件建立方程,最后求出力。

有两种方式一种是去支座加力,一种是将多支座连续梁从中间支座处断开,将连续杆件离散。

7.简述计算杆系弹性固定端柔性系数的方法。

(实际结构中杆件的弹性固定端是与其相邻的不受外载荷的杆件作用的结果;换言之,受载杆与不受载杆相连时,不受载杆相当于受载杆的弹性固定端)为计算弹性固定端的柔性系数,只需把受载
杆与不受载杆在相交处切开,并加上相互作用的弯矩,计算不受载杆在弯矩M 作用下的转角θ,θ与M的比值就是柔性系数。

8.简述位移法的原理。

94
将杆系拆分为两端刚性固定的单跨梁,(这种两端刚性固定的单跨梁是位移法中的基本结构)在固定端强迫添加一个转角(或还有位移),并根据截面力平衡列方程,求出固定端转角或位移等未知数。

【力法将杆系拆分为两段自由支持的单跨梁,而位移法将杆系拆分为两端刚性固定的单跨梁。


9.简述矩阵法的主要计算过程。

151
(1)将结构离散为杆元与节点,并建立杆元坐标系与结构坐标系;(2)建立杆元坐标系中的杆元刚度矩阵;(3)坐标转化得结构坐标系中的杆元刚度矩阵;(4)组合各杆元刚度阵得结构坐标系下的总刚度阵;(5)计算节点外载荷矩阵;(6)约束处理;(7)求解平衡方程的节点位移;(8)计算杆元端点力求杆元的内力与变形。

10.说明纵骨架式和横骨架式船体板临界应力的计算方法。

P274
纵骨架式船底板:公斤力/厘米2,或牛顿/毫2
横骨架式船底板:公斤力/厘米2,或牛顿/毫米2
11.简述板的筒形弯曲概念及其发生的条件。

203
条件:板的边长比相当大(大于或等于2.5到3),外载荷沿板的长边不变化。

概念:板沿短边有曲率,沿长边无曲率的弯曲方式为筒形弯曲。

12.说明什么是板条梁?它与普通梁的不同点是什么?(203)在板的筒形弯曲部分沿弯曲方向取一个单位宽度的狭长梁,这个狭条梁称为板条梁。

板条梁与普通梁的弯曲方式是一样的,但是板条梁的两个侧面受到约束,这就使板条在变形后的截面仍为矩形,而普通梁弯曲后截面不再保持矩形(受压部位扩大,受拉部位缩小)。

13.什么受力状态下甲板板架可能出现稳定性问题?262
在船体总弯曲的压应力作用下可能失稳。

14.说明什么是杆件的临界力?什么是欧拉力?它们有什么区别?249,251,255
杆件失稳时的相应的压力叫做杆的临界力。

欧拉力是弹性范围内的临界力。

在造船界,通常将杆件在弹性范围外的失稳的力叫做临界力,以区别于在弹性范围内的失稳的欧拉力。

15.简述杆件的非弹性稳定概念。

255
压杆在失稳时,材料已经超出了弹性范围,这种失稳叫做非弹性失稳。

16.简述位能驻值原理。

125
总位能等于应变能与力函数之差,;表示总位能有一驻值(有极值),故此原理称为位能驻值原理;
17.说明李兹法求解梁弯曲问题的思路。

127
李兹法利用位能驻值原理把变分问题看做是求一个包含有限个变量的普通函数的极值问题,对于梁的弯曲,具体作法是将挠曲线写成级数形式式中为选取的不破坏梁端位移边界条件的函数,称为形状函数或基函数为待定系数,然后将带入总位能中,使总位能称为含参多元函数,接着对总位能求偏导,令其为0,即可得出参数值,然后将参数带入挠曲函数中即可得到挠曲函数。

18.说明板的后屈曲概念及其所考虑的因素。

285
板在失稳后,不是立即破坏,还能继续承受一定程度的压缩载荷,这一现象称为板具有后屈曲强度。

需要考虑板的中面力,板的大挠度,材料在超过比例极限之后的非线性问题;(船体板是连续的,板格不孤立,有骨架支撑,产生了中面力)
19.说明板的弯曲中板的分类及其主要区别。

211
刚性板:中面力对弯曲要素的影响可以忽略;
柔性板:中面力对弯曲要素的影响不可忽略;
薄板:板的中面力远较弯曲力大,板主要靠中面拉力承载。

20.举例说明海底管道跨越一个障碍物的力学计算模型。

将障碍物简化为刚性自由支持,将管道简化为梁。

所受载荷考虑为均布载荷(沿着管的轴向方向)
21.船舶与海洋工程结构力学与结构动力学的区别?
船舶结构力学是研究船体结构静力响应的一门课程;
船舶结构动力学是研究船体结构动力响应的一门课程。

22.船舶与海洋工程结构力学与船舶与海洋工程结构强度的关系
船舶结构强度是泛指研究船体结构强度的科学,它包括外力、结构在外力作用下的反应,即内力研究和许用应力的确定等一系列问题;而船舶结构力学则是专指研究船体结构内力的问题,不包括外力及许用应力等方面的问题。

23.何谓“梁”,梁的自由支持边界条件是什么?受外荷重作用而发生弯曲的杆件叫做梁;挠度和弯矩为零。

24.采用船舶与海洋工程结构力学中的力学进行多跨梁的求解,常用两种方法,请简要叙述。

力法和位移法。

力法:在计算时以力为未知数,根据变形连续条件建立方程式,最后解出力来。

位移法:以杆系节点处的位移为基本未知数的方法。

25.简述采用船舶与海洋工程结构力学中的位移法求解杆系问题时的基本步骤。

1)分析结构的节点,看一下有几个节点可以发生转角,从而决定有几个未知数;2)然后设想在可能有转角发生的节点处全加上扛转约束,这样结构中各杆均成了两端刚性固定的单跨梁,计算这种梁在外力作用下的杆端弯矩即固端弯矩;3)假想将加固的各节点强迫转动,使发生转角θ1θ2θ3 。

θn,按公式写出各干因转角而发生的杆端弯矩,并写出各干的杆端总弯矩;4)对发生转动的各节点建立节点弯矩平衡方程式;5)解弯矩平衡方程式组,得θ1θ2θ3 。

θn,于是可计算出各干的杆端弯矩,从而求出各干的弯曲要素26.对于一单跨梁小挠度弯曲,拟采用船舶与海洋工程结构力学中的初参数法和能量法中的李兹法求解,试问哪种方法计算结果更精确?
27.简述船舶与海洋工程结构力学中有限元法的计算步骤?1)结构的离散2)计算单元的刚度矩阵3)计算结构总刚度矩阵4)建立外力矩阵5)约束处理6)求解节点位移7)计算单元应力8)支座反力计算和节点力平衡的检验28.简述杆的稳定性中欧拉应力与临界应力的区别,孰大孰小?
杆件失稳时的相应的压力叫做杆的临界力。

欧拉力是弹性范围内的临界力。

29.对于船体板架,在不更换现有构件的前提下,试提出提高板格稳定性的有效措施。

30.说出5种船舶与海洋结构力学中常用的分析方法?
1)有限元法;2)力法;3)位移法;4)能量法;5)初参数法;。

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