2010年上海交通大学船舶结构力学试题((精)
船舶结构力学概念题习题集
船舶结构力学习题集第一章绪论思考题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.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思考题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？第三章杆件的扭转理论思考题1.何谓自由扭转，何谓约束扭转，各有什么特点？2.非圆断面的自由扭转有什么变形特征？3.刚周边假定的具体内容如何？它有什么作用？4.何谓剪流？何谓布雷特公式？何谓环流方程式？5.多闭室断面杆件的自由扭转惯性矩如何计算？6.杆件在约束扭转时有哪几种应力成份？为什么会出现翘曲正应力？7.薄壁圆管在自由扭转时，平行于管纵轴的截面上是否有剪应力存在？如果有，它会不会使薄壁圆管绕垂直于纵轴转动？第四章力法思考题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。
船舶结构力学习题集答案
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 (16)第４章力法 (18)第5章位移法 (29)第6章能量法 (42)第7章矩阵法 (57)第9章矩形板的弯曲理论 (70)第10章杆和板的稳定性 (76)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2.1333 2334243()()()424 ()26666l l ll l lp x p x p x M x N xv xEI EI EI EI EI---=++++原点在跨中：3230111104()4()266llp xM x N xv x vEI EI EI-=+++，'11'11()0()022(0)0(0)2l lv vpv N⎧==⎪⎨⎪==⎩２）3323()3 2.2()266llp xN xMxv x xEI EI EIθ-=+++图３）333002()2 2.3()666xx x llp xN x qx dxv x xEI EI EIθ-=++-⎰图２.２题a)33111311131(3)(2)616444641624 pp ppl plv v vEI EI⎡⎤⎡⎤=+=⨯⨯-+⨯-⨯⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦=3512plEI333321911()61929641624pl pl plV EI EI EI⎡⎤⎛⎫=-++=⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦b)2'292(0)(1)3366Ml Ml PlvEI EI EI-=+++=2220.157316206327Pl Pl PlEIEI EI-+=⨯2291()(1)3366Ml Ml PllEI EI EIθ-=+-+=2220.1410716206327Pl Pl PlEIEI EI---=⨯()()()2222133311121333363l lp llv m mEIl EI⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭⎡⎤=----+⎪⎣⎦⎝⎭=2372430plEIc) ()44475321927682304qlql qllvEI EI EI=-=()23233 '11116(0)962416683612l q lql pl ql ql v EIEI EI EI EI⎡⎤=--=--=⎢⎥⎣⎦d)2.1 图、2.2 图和2.3 图的弯矩图与剪力图如图2.1、图2.2和图2.3图2.1图2.2图2.3 2.3题1）()32212120624452313120Ml ql l l Mlq q EI EI EI EI q l M θ⎡⎤=---+=⎢⎥⎣⎦∴=右2）32101732418026q l Ml l l Mllq EI EI EIEIθ⎡⎤=-++-⎢⎥⎣⎦ =3311117131824360612080q l q l EI EI ⎛⎫-++-=-⎪⨯⎝⎭ 2.4 题2.5图 3000()6N x v x v x EIθ=++，()00v A p N =-300()6x v x Ap x A N EI θ⎛⎫∴=++- ⎪⎝⎭如图2.4， ()()0v l v l '==由得300200200060263l Ap l A N EI l N EI pl Ap l EI pN θθθ⎫⎛⎫++-=⎪⎪⎪⎝⎭⎬⎪+=⎪⎭⎧-==-⎪⎨⎪=⎩解出3333()1922pl x x v x EI l l ⎛⎫∴=-+ ⎪⎝⎭图2.42.6图()()()()()()()2300122300012120001221223121212260,42026622M x N x v x x EI EIv l v l M l N l EI EI M l l l EI EIEI M l N l N l EI EI x x v x x l l θθθθθθθθθθθθθθ=++'==⎫⎧=--++=⎪⎪⎪⎪⎬⎨⎪⎪=+++=⎪⎪⎩⎭++∴=++由得解得2.5题2.5图：（剪力弯矩图如２．５）()132023330222002332396522161848144069186pl Mp pR p ll p pl v AR EI EI v l Mlpl pl pl v EI EI EI EI v Ml pl pl pl v l EI EI EI EIθ-∴==-===⋅=⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭-'==--=-=-()16A pa b b M A l K l ⎡⎤=++⎢⎥⎣⎦， 图2.5 111,0,6632A l a l b A K ====+=将代入得：()16312pl pl M ==2.7图：（剪力弯矩图如２．６）341113422244440.052405021005112384240100572933844009600l ql ql v A R EI EI l ql ql v A R EI EIl ql ql v EI EI ql ql EI EI==⋅===⋅=⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫=+=⎪⎝⎭ 图２．６()()3331233312111202424401007511117242440100300v v ql ql qlEI l EI EIv v ql ql qll EI l EI EIθθ-⎛⎫=-=-+=⎪⎝⎭--⎛⎫=--=--+= ⎪⎝⎭2.8图（剪力弯矩图如２．７）()2221401112124,,0,11,82411118243212121248243,82864AA Qa b M A K l Q qa a l b A K ql ql M ql qlql R ql v AR EIα⎡⎤⎛⎫=⋅++⎢⎥⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦======++==⨯⨯⨯+==-===由,代入得图２．７442433032355238412816384111(0)246246448192()6488l qlql Ml ql v EI EI EI EI v ql Ml ql EI l EI EI ql EIl ql ql l M EI EI θθα⎛⎫∴=+-=⎪⎝⎭⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭=-=-=-⋅=2.6题. []1max 2max 2113212132142.()()62()()62()()242(0)sN EIv s sss s N dv dx dx dx GGA N EI v dx v C GA GA EI ax bx v v v f x cx d f x ax b C GA EI EIax bx f x f x c a x d GA GA qx qx f x f x EI EIv v τγ'''====-''=−−−→-+⎡⎤''∴=+=++++-+++⎢⎥⎣⎦⎛⎫''=-+++-+ ⎪⎝⎭''==''=⎰式中由于11142323432342(0)00()()00242602,224()241222425()23848s s s s s d b v l v l ql EI ql al EI c a l EI GA EIGA qlal EIql ql c EI EIqx qlx qx qx ql v x xEI EI GA EI GA l ql ql v EI GA ===''==⎧⎛⎫-++-=⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎪+=⎪⎩=⎛⎫∴=--++ ⎪⎝⎭∴=+可得出由得方程组：解出：a=2.7.题先推广到两端有位移,,,i i j j θθ∆∆情形：212,i j s EI GA l β⎛⎫∆=∆-∆=⎪⎝⎭令 321011322162(0)(0)()62()2sii i i j i i j s jjEIaxbxv cx d ax GA v d v v c al bl EIv l l al GA al v l bl θθθθθ=+++-=∆∴==∆⎫⎪⎬'=∴=⎪⎭⎫=∆∴+++∆-=∆⎪⎪⎬⎪'=∴+=⎪⎭而由由由()()()2213121i j j i i j a l l b l l l θθθβθθθθβ⎧∆⎡⎤=+-⎪⎣⎦+⎪⎨-⎪∆=-+-⎪+⎩解出()()()()()()()()()()()()1121(0)(0)62416642162(0)(0)1()(0)()()4261j i i j i j i j j i j iEI M EIv EIb l l EI l l l EI N EIv EIa l l N l N EI M l EIv l EI b al l l βθβθββθβθβθθββθβθβ∆⎡⎤''∴===+--+⎢⎥+⎣⎦⎡⎤=-∆-∆+++-+⎢⎥+⎣⎦⎧⎡⎤''===+-∆-∆⎪⎢⎥+⎣⎦⎪⎪=⎨⎪∆⎡⎤⎪''==+=++--⎢⎥+⎪⎣⎦⎩令上述结0i j ∆=∆=∆果中，即同书中特例 2.8题 已知：20375225, 1.8,751050kgl cm t cm s cm cm σ=⨯====1025100.7576.875kg q hs cmγ==⨯⨯=形心至球心表面1240.9 5.0419.862t y h e cm =+-=+-=形心至最外板纤维321186105.94433.5219.86t I y e cm w cm y =+=∴===()322186101449.45.940.3660.988,()0.980Iw cm y u x u u ϕ======== ()()()222212012020176.8752250.988320424.1212176.8752250.980158915)242415891510501416433.53204241050127114503204241050378433.5ql M x u kg cm ql M u kgcm M kg cm w M kg cm w M kg w ϕσσσσσσ==⨯⨯==-=-⨯⨯⨯=-=+=+==+=+==+=+=中中球头中板固端球头端（2max 21416kg cm cm σ⎫⎪⎪⎪⎪∴=⎬⎪⎪⎪⎪⎭若不计轴向力影响，则令u=0重复上述计算：222max 0176.875225241050142424433.5142414160.56%1424ql kg w cm σσσ⨯==+=+=⨯-=球头中相对误差：结论：轴向力对弯曲应力的影响可忽略不及计。
2010年上海交通大学船舶结构力学试题(回忆)
2010年上海交通大学船舶结构力学试题（回忆）一简答题（5*6）1.画出如下结构的初参数曲线并写出边界条件。
图 12.试写出刚性板弯曲解法的双三角级数法和单三角级数法的应用条件。
3.刚性板弯曲理论的基本假设是什么？4.矩阵位移法为什么需要进行约束处理？外力平衡力系下是否需要进行约束处理？5.总刚度矩阵有什么特点？矩阵带宽是否与单元编号和节点编号都有关？二用位移法解钢架（20）所有E,I,L都相同，求2,3,5处转角（不要求计算结果，只需要列出方程式）三 用李兹法解如下结构，确定挠曲线方程，级数取一项（25）四 用力法求解如下结构：P=q l ，m=ql 2，求3处挠度，杆1至杆4的弯矩图（所有E,I,L 都相同）。
（25）Pq2435图 21l /2l /4E,Iq ,E,2IE,IA= l 3/3EI图 3l /2l /4五 (1）已知K=30EI/l 3求T e ； （2）若k 0，求T e ； （3）如何提高板架的稳定性？ （试卷提供3跨、5跨X j -图）（25）六 已知E=2x105MPa,q 0=0.2MPa,I=1000cm 4,t=2cm,a=320cm,b=80cm. q 0在全板均匀分布。
（1）根据约束条件确定挠曲线的形式，仅取一项； （2） 该结构能否看成桶形弯曲？为什么？（3）画出该结构板条梁的计算图形，并求出最大弯曲应力和最大挠度。
q34561图 42qmPl,E,Il /2图 5编者：2010年船舶结构力学比较容易，这份试卷仅供复习参考，不要认为明年题目也会这么容易。
最终还是要弄懂课本上所有概念，会做大部分习题，这样才能保证专业课考试不败。
在此预祝大家2011年都能考出好成绩！。
交大船舶原理上 习题集
水线号 水线面面 积 曲线。 2—11
水线间距 δd =1.10m，按梯形法列表计算并绘制： （1）排水量曲线； （2）每厘米吃水吨数 某货船在 A 港内吃水 d＝5.35m，要进入 B 港，其吃水不能超过 d1=4.60m，船在
d2=5.50m 时，TPC2=18.60t/cm，在吃水 d3=4.50m 时，TPC3=14.8t/cm，假定每厘米吃水吨数对 于吃水的变化是一直线，求船进入 B 港前必须卸下的货物重量。 2－12 某船船长 L=164m，船宽 B=19.7m，方形系数 CB=0.50，水线面系数 Cwp=0.73，在 海水中平均吃水 d=8.20m，求船进人淡水中的平均吃水。
b=1.5m，l1=2m，l2=1.5m，b1=1.2m，b2=1.5m。求：该水线面面积 Aw 及形心坐标 XB、YB， 。
2－3
某船水线长 L＝100m，在正浮状态时，各站号的横剖面面积如下表所列： 6 54.3 7 44.7 8 30.1 9 13.5 10 0
0 1 2 3 4 5 站号 横剖面面 0 13.3 30.4 44.4 53.8 57.3 积 （1）以适当比例画出该船的横剖面面积曲线； 浮心纵向坐标 XB； （3）求纵向棱形系数 Cp。 2－4
100
明． 8. 分别叙述水线面面积曲线 Aw=f(z)和横剖面面积曲线 As=f(x)的特性。 9．排水体积曲线的特性如何？ 10. 分别说明型排水体积（量） ，总排水体积（量）和储备浮力的含义是什么？ 11．浮心垂向坐标 ZB 和纵向坐标 XB 如何计算？ 12．何谓邦戎曲线？如何绘制？它有什么用途？ 13．如何应用邦戎曲线计算船舶具有纵倾浮态下的排水体积 ∇ 和浮心位置 B（XB、ZB）？ 14．费尔索夫图谱的表达形式如何？有什么用途？试举例说明。 15．叙述符拉索夫曲线的由来及其用途。 如何应用符拉索夫曲线计算船舶同时具有纵倾和横倾浮态下的排水体积？和浮心位置 B （XB、YB、ZB） 。 16．当船舶从淡水驶进海水（或从海水驶进淡水）时，吃水有何变化？其相应的浮心和浮 态又发生了什么变化？
船舶结构力学课程习题集答案
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2.1333 2334243()()()424 ()26666l l ll l lp x p x p x M x N xv xEI EI EI EI EI---=++++原点在跨中：3230111104()4()266llp xM x N xv x vEI EI EI-=+++，'11'11()0()022(0)0(0)2l lv vpv N⎧==⎪⎨⎪==⎩２）3323()3 2.2()266llp xN xMxv x xEI EI EIθ-=+++图３）333002()2 2.3()666xx x llp xN x qx dxv x xEI EI EIθ-=++-⎰图２.２题a)33111311131(3)(2)616444641624 pp ppl plv v vEI EI⎡⎤⎡⎤=+=⨯⨯-+⨯-⨯⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦=3512plEI333321911()61929641624pl pl pl V EI EI EI⎡⎤⎛⎫=-++=⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦b) 2'292(0)(1)3366Ml Ml Pl v EI EI EI-=+++=2220.157316206327Pl Pl Pl EI EI EI-+=⨯ 2291()(1)3366Ml Ml Pl l EI EI EIθ-=+-+=2220.1410716206327Pl Pl Pl EI EI EI---=⨯ ()()()2222133311121333363l l p l l v m m EIl EI ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭⎡⎤=----+ ⎪⎣⎦⎝⎭ =2372430pl EIc) ()44475321927682304ql ql ql l v EI EI EI =-=()23233'11116(0)962416683612lq l ql plqlql v EI EI EIEIEI ⎡⎤=--=--=⎢⎥⎣⎦d)2.1图、2.2图和2.3图的弯矩图与剪力图如图2.1、图2.2和图2.3图2.1图2.2图2.32.3题1）()32212120624452313120Ml ql l l Mlq q EI EI EI EI q l M θ⎡⎤=---+=⎢⎥⎣⎦∴=右2）32101732418026q l Ml l l Ml lq EI EI EIEI θ⎡⎤=-++-⎢⎥⎣⎦=3311117131824360612080q l q l EI EI⎛⎫-++-=-⎪⨯⎝⎭ 2.4 题2.5图 3000()6N x v x v x EIθ=++，()00v A p N =-300()6x v x Ap x A N EI θ⎛⎫∴=++- ⎪⎝⎭如图2.4， ()()0v l v l '==由得300200200060263l Ap l A N EI l N EI pl Ap l EI pN θθθ⎫⎛⎫++-=⎪⎪⎪⎝⎭⎬⎪+=⎪⎭⎧-==-⎪⎨⎪=⎩解出3333()1922pl x x v x EI l l ⎛⎫∴=-+ ⎪⎝⎭图2.42.6图()()()()()()()2300122300012120001221223121212260,42026622M x N x v x x EI EIv l v l M l N l EI EI M l l l EI EIEI M l N l N l EI EI x x v x x l l θθθθθθθθθθθθθθ=++'==⎫⎧=--++=⎪⎪⎪⎪⎬⎨⎪⎪=+++=⎪⎪⎩⎭++∴=++由得解得 2.5题2.5图：（剪力弯矩图如２．５）()132023330222002332396522161848144069186pl Mp pR p ll p pl v AR EI EI v l Mlpl pl pl v EI EI EI EI v Ml pl pl pl v l EI EI EI EI θ-∴==-===⋅=⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭-'==--=-=-()16Apab b M A l K l ⎡⎤=++⎢⎥⎣⎦， 图2.5 111,0,6632A l a l b A K ====+=将代入得：()16312pl pl M ==2.7图：（剪力弯矩图如２．６）341113422244440.052405021005112384240100572933844009600l ql ql v A R EI EI l ql ql v A R EI EIl qlql v EI EI ql ql EI EI==⋅===⋅=⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫=+=⎪⎝⎭ 图２．６()()3331233312111202424401007511117242440100300v v ql ql ql EI l EI EIv v ql ql qll EI l EI EIθθ-⎛⎫=-=-+=⎪⎝⎭--⎛⎫=--=--+=⎪⎝⎭ 2.8图（剪力弯矩图如２．７）()2221401112124,,0,11,82411118243212121248243,82864AA Qa b M A K l Q qa a l b A K ql ql M ql qlql R ql v AR EIα⎡⎤⎛⎫=⋅++⎢⎥⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦======++==⨯⨯⨯+==-===由,代入得图２．７442433032355238412816384111(0)246246448192()6488l qlql Ml ql v EI EI EI EI v ql Ml ql EI l EI EI ql EIl ql ql l M EI EI θθα⎛⎫∴=+-=⎪⎝⎭⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭=-=-=-⋅=2.6题. []1max2max 2113212132142.()()62()()62()()242(0)sN EIv s sss s N dv dx dx dx GGA N EI v dx v C GA GA EI ax bx v v v f x cx d f x ax b C GA EI EIax bx f x f x c a x d GA GA qx qx f x f x EI EIv v τγ'''====-''=−−−→-+⎡⎤''∴=+=++++-+++⎢⎥⎣⎦⎛⎫''=-+++-+ ⎪⎝⎭''==''=⎰式中由于11142323432342(0)00()()00242602,224()241222425()23848s s s ssd b v l v l ql EI ql al EI c a l EI GA EIGA qlal EIql ql c EI EIqx qlx qx qx qlv x x EI EI GA EI GA l ql ql v EI GA ===''==⎧⎛⎫-++-=⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎪+=⎪⎩=⎛⎫∴=--++⎪⎝⎭∴=+可得出由得方程组：解出：a=2.7.题先推广到两端有位移,,,i i j j θθ∆∆情形：212,i j s EI GA l β⎛⎫∆=∆-∆=⎪⎝⎭令 321011322162(0)(0)()62()2sii i i j i i j s jjEIax bx v cx d ax GA v d v v c al bl EIv l l al GA al v l bl θθθθθ=+++-=∆∴==∆⎫⎪⎬'=∴=⎪⎭⎫=∆∴+++∆-=∆⎪⎪⎬⎪'=∴+=⎪⎭而由由由()()()2213121i j j i i j a l l b l l l θθθβθθθθβ⎧∆⎡⎤=+-⎪⎣⎦+⎪⎨-⎪∆=-+-⎪+⎩解出 ()()()()()()()()()()()()1121(0)(0)62416642162(0)(0)1()(0)()()4261j i i j i j i j j i j i EI M EIv EIb l l EI l l l EI N EIv EIa l l N l N EI M l EIv l EI b al l l βθβθββθβθβθθββθβθβ∆⎡⎤''∴===+--+⎢⎥+⎣⎦⎡⎤=-∆-∆+++-+⎢⎥+⎣⎦⎧⎡⎤''===+-∆-∆⎪⎢⎥+⎣⎦⎪⎪=⎨⎪∆⎡⎤⎪''==+=++--⎢⎥+⎪⎣⎦⎩令上述结0i j ∆=∆=∆果中，即同书中特例2.8题 已知：20375225, 1.8,751050kgl cm t cm s cm cm σ=⨯====1025100.7576.875kgq hscmγ==⨯⨯=形心至球心表面1240.9 5.0419.862t y h e cm =+-=+-=形心至最外板纤维321186105.94433.5219.86t I y e cm w cm y =+=∴===()322186101449.45.941740.3666100.988,()0.980Iw c m y u x u u ϕ======== ()()()222212012020176.8752250.988320424.1212176.8752250.980158915)242415891510501416433.53204241050127114503204241050378433.5q l M x u k g c m q lM u k g c m M kg cm w M kg cm w M kg w ϕσσσσσσ==⨯⨯==-=-⨯⨯⨯=-=+=+==+=+==+=+=中中球头中板固端球头端（2max 21416kg cm cm σ⎫⎪⎪⎪⎪∴=⎬⎪⎪⎪⎪⎭若不计轴向力影响，则令u=0重复上述计算：222max 0176.875225241050142424433.5142414160.56%1424ql kg w cm σσσ⨯==+=+=⨯-=球头中相对误差：结论：轴向力对弯曲应力的影响可忽略不及计。
船舶结构力学习题
2l , 求解图中结构，画出弯矩图。 7 EI
4.3 用力法求解，画弯矩图 1）已知： l01 l , l12 2l , I 01 I , I12 2 I
2）已知： l 0 1
l , l1 2 2 l , I 3 4 8 I , I 0 1 I 1 2 I .
6.13 用力法，解析和能量法求 TEຫໍສະໝຸດ 17船舶与海洋工程结构力学
第五部分（平面应力问题） 7.1 计算某船的甲板板架， 求出甲板板架的临界应力。 已知： 板架长度 L 12.5m ， 宽度 B 5m ，横梁间距 l 2.5m ，纵骨间距 b 0.5m ，横梁惯性矩 I 5000cm 4 ， 纵骨连带板的断面惯性矩及断面面积分别为 i 1250cm 4 ， A 64.05cm 2 ，横梁一 端 自 由 支 持 ， 另 一 端 弹 性 固 定 ， 柔 性 系 数 0.5
y =400 N mm 2
3）纵骨能承受的最大压应力是多少？
18
船舶与海洋工程结构力学
第六部分（矩形板的弯曲理论）
8.1 一个由筒形弯曲的板中取出的板条梁，两端自由支持在刚性支座上，跨
长 80 cm ， 板 厚 2.0 cm ， 受 到 均 布 荷 重 q 0.5kgf / cm 2 及 外 加 中 面 拉 应 力
8.3 一块四周自由支持的矩形板，沿 x c 的线上作用有单位长度为 p 的分布载
荷。试作为刚性板，用单三角级数法解之。坐标如图中取。
8.4 设有一矩形板，一对边刚性固定，另一对边为自由支持，边长如图所示，板
厚为 1cm。班上受均布载荷 q 0.5kgf / cm 2 .查表计算此板的最大挠度和应力，并 将应力与挠度与此板作为筒形弯曲时的结果进行比较。
船舶结构力学课后题答案上海交大版
s目录第1章绪论1第2章单跨梁的弯曲理论2第３章杆件的扭转理论6第４章力法8第5章位移法10第6章能量法20第7章矩阵法28第9章矩形板的弯曲理论32第10章杆和板的稳定性35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2.1333 2334243()()()424 ()26666l l ll l lp x p x p x M x N xv xEI EI EI EI EI---=++++原点在跨中：3230111104()4()266llp xM x N xv x vEI EI EI-=+++，'11'11()0()022(0)0(0)2l lv vpv N⎧==⎪⎨⎪==⎩２〕3323()3 2.2()266llp xN xMxv x xEI EI EIθ-=+++图３〕333002()2 2.3()666xx x llp xN x qx dxv x xEI EI EIθ-=++-⎰图２.２题a)33111311131(3)(2)616444641624 pp ppl plv v vEI EI⎡⎤⎡⎤=+=⨯⨯-+⨯-⨯⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦=3512plEIb)2'292(0)(1)3366Ml Ml PlvEI EI EI-=+++=2220.157316206327Pl Pl PlEIEI EI-+=⨯=2220.1410716206327Pl Pl PlEIEI EI---=⨯=2372430plEIc) ()44475321927682304qlql qllvEI EI EI=-=d)2.1图、2.2图和2.3图的弯矩图与剪力图如图2.1、图2.2和图2.3图2.1图2.2图2.32.3题1〕2〕32101732418026q l Ml l l Ml lq EI EI EIEI θ⎡⎤=-++-⎢⎥⎣⎦=3311117131824360612080q l q l EI EI⎛⎫-++-=-⎪⨯⎝⎭ 2.4 题2.5图3000()6N x v x v x EIθ=++，()00v A p N =-如图2.4， ()()0v l v l '==由得3333()1922pl x x v x EI l l ⎛⎫∴=-+ ⎪⎝⎭ 图2.42.5题2.5图：〔剪力弯矩图如２．５〕()132023330222002332396522161848144069186pl Mp pR p ll p pl v AR EI EI v l Mlpl pl pl v EI EI EI EI v Ml pl pl pl v l EI EI EI EIθ-∴==-===⋅=⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭-'==--=-=-()16A pa b b M A l K l ⎡⎤=++⎢⎥⎣⎦， 图2.5 111,0,6632A l a l b A K ====+=将代入得：()16312pl pl M ==2.7图：〔剪力弯矩图如２．６〕图２．６2.8图〔剪力弯矩图如２．７〕图２．７2.6题.[]1max 2max 2113212132142.()()62()()62()()242(0)sN EIv s sss s N dv dx dx dx GGA N EI v dx v C GA GA EI ax bx v v v f x cx d f x ax b C GA EI EIax bx f x f x c a x d GA GA qx qx f x f x EI EIv v τγ'''====-''=−−−→-+⎡⎤''∴=+=++++-+++⎢⎥⎣⎦⎛⎫''=-+++-+ ⎪⎝⎭''==''=⎰式中由于11142323432342(0)00()()00242602,224()241222425()23848s s s s sd b v l v l ql EI ql al EI c a l EI GA EIGA qlal EIql ql c EI EI qx qlx qx qx qlv x x EI EI GA EI GA l ql ql v EI GA ===''==⎧⎛⎫-++-=⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎪+=⎪⎩=⎛⎫∴=--++⎪⎝⎭∴=+可得出由得方程组：解出：a=2.7.题先推广到两端有位移,,,i i j j θθ∆∆情形：212,i j s EI GA l β⎛⎫∆=∆-∆= ⎪⎝⎭令 2.8题 ：20375225,1.8,751050kgl cm t cm s cm cm σ=⨯====面积2cm 距参考轴cm面积距 3cm惯性矩 4cm自惯性矩4cm外板1.845⨯ 81 0 0 0 (21.87)略 球扁钢O N 24a38.75 9430.2 2232 ∑119.8 15.6 604.5 9430.22253.9ABC=11662224604.55.04116628610119.8BBe cm I C cm AA===-=-=275 1.838.75174min ,4555A cm l lI be s cm=⨯+=⎧⎫===⎨⎬⎩⎭计算外力时面积计算时，带板1〕.计算组合剖面要素：形心至球心外表1240.9 5.0419.862t y h e cm =+-=+-=形心至最外板纤维假设不计轴向力影响，那么令u=0重复上述计算： 2.9.题 解得： 2.10题 2.11题 图２．１２0 2.12题1〕先计算剖面参数：图２．８ａ2422u u P P l δδδ⎛⎫⋅⎛⎫ ⎪⋅+= ⎪⎝⎭ ⎪⎝⎭p M图２．８ｂ2.13补充题剪切对弯曲影响补充题，求图示构造剪切影响下的v(x)解：可直接利用 2.14. 补充题试用静力法及破坏机构法求右图示机构的极限载荷p ，梁的极限弯矩为p M 〔20分〕 〔1983年华中研究生入学试题〕 解： 1〕用静力法：〔如图２．９〕由对称性知首先固端和中间支座到达塑性铰，再加力u p p →，当p 作用点处也形成塑性铰时构造到达极限状态。
2010-2011结构力学试卷(水工A卷)
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第 1 页 共 6 页扬州大学试题纸( 2010－ 2011学年第 一 学期)水利 学院 水工08 班(年)级课程 结 构 力 学 ( A )卷题目 一 二 三 四 五 六 七 总分 得分一、填空题（本大题共12分，每小题3分）1、图1.1所示对称桁架中杆件BC 的轴力是 3/4f 。
图1.12、图1.2（a ）与图1.2（b ）两个带拉杆三铰拱的拉杆轴力之比F Na ：F Nb = 。
图1.2（a ） 图1.2（b ）3、用矩阵位移法解图1.3所示刚架，结构原始刚度矩阵中的子块K 22用单元刚度矩阵的子块表示有K 22= 。
4、用力矩分配法计算图 1.4所示连续梁，A 结点的不平衡力矩为 。
A FFll2ll /2 l /2EIEI EI 10kN/m4m 2m 2mA图1.4A FFll2ll学院 系 班级 学号 姓名---------------------------------------装---------------------------------------订-------------------------------------------线-----------------------------------------------A BCDE FF F 3m3m3m3m4m1234○1 ○2 ○3 图1.3第 2 页 共 6 页二、判断题（正确打√，错误打×。
本大题共12分，每小题3分）1、力矩分配法中的分配系数与结构刚度、远端约束和外荷载有关。
（ ）2、图2.1中两个内力图图乘的结果为零（其中A 点为中点）。
（ ）3、静定结构在温度改变时只产生变形和位移，不产生内力。
（ ）4、图2.2所示结构中，去掉其中任意两根支座链杆后余下的部分都可以作为力法计算的基本结构。
（ ）三、选择题（本大题共12分，每小题3分） 1、图3.1所示体系是 ：（ ） A ．几何不变无多余约束体系 ； B ．几何常变体系 ；C ．几何瞬变体系；D ．几何不变有多余约束体系 。
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2010年上海交通大学船舶结构力学试题(回忆
一简答题(5*6
1.画出如下结构的初参数曲线并写出边界条件。
2.试写出刚性板弯曲解法的双三角级数法和单三角级数法的应用条件。
3.刚性板弯曲理论的基本假设是什么?
4.矩阵位移法为什么需要进行约束处理?外力平衡力系下是否需要进行约束处理?
5.总刚度矩阵有什么特点?矩阵带宽是否与单元编号和节点编号都有关?
二用位移法解钢架(20
所有E,I,L都相同,求2,3,5处转角(不要求计算结果,只需要列出方程式
三用李兹法解如下结构,确定挠曲线方程,级数取一项(25
四用力法求解如下结构:P=ql,m=ql2,求3处挠度,杆1至杆4的弯矩图(所有E,I,L都相同。
(25
五(1已知K=30EI/l3求Te;
(2若k→0,求Te;
(3如何提高板架的稳定性?
(试卷提供3跨、5跨Xj-λ图(25
六已知E=2x105MPa,q0=0.2MPa,I=1000cm4,t=2cm,a=320cm,
b=80cm. q0在全板均匀分布。
(1根据约束条件确定挠曲线的形式,仅取一项;
(2该结构能否看成桶形弯曲?为什么?
(3画出该结构板条梁的计算图形,并求出最大弯曲应力和最大挠度。