船舶结构力学课程教学大纲
船舶原理及结构课程教学大纲
文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.《船舶原理与结构》课程教学大纲一、课程基本信息1、课程代码：NA3252、课程名称（中/英文）：船舶原理与结构/Principles of Naval Architecture and Structures3、学时/学分：60/3.54、先修课程：《高等数学》《大学物理》《理论力学》5、面向对象：轮机工程、交通运输工程6、开课院（系）、教研室：船舶海洋与建筑工程学院船舶与海洋工程系7、教材、教学参考书：《船舶原理》，刘红编，上海交通大学出版社，2009.11。
《船舶原理》（上、下册），盛振邦、刘应中主编，上海交通大学出版社，2003、2004。
《船舶原理与结构》，陈雪深、裘泳铭、张永编，上海交通大学出版社，1990.6。
《船舶原理》，蒋维清等著，大连海事大学出版社，1998.8。
相关法规和船级社入级规范。
二、课程性质和任务《船舶原理与结构》是轮机工程和交通运输工程专业的一门必修课。
它的主要任务是通过讲课、作业和实验环节，使学生掌握船舶静力学、船舶阻力、船舶推进、船舶操纵性与耐波性和船体结构的基本概念、基本原理、基本计算方法，培养学生分析、解决问题的基本能力，为今后从事工程技术和航运管理工作，打下基础。
本课程各教学环节对人才培养目标的贡献见下表。
三、教学内容和基本要求课程教学内容共54学时，对不同的教学内容，其要求如下。
1、船舶类型了解民用船舶、军用舰船、高速舰船的种类、用途和特征。
2、船体几何要素了解船舶外形和船体型线力的一般特征，掌握船体主尺度、尺度比和船型系数。
3、船舶浮性掌握船舶的平衡条件、船舶浮态的概念；掌握船舶重量、重心位置、排水量和浮心位置的计算方法；掌握近似数值计算方法—梯形法和辛普森法。
4、船舶稳性理解初稳性、稳心半径、初稳性公式、静水力曲线图等内容；掌握移动和增减重量对浮态和初稳性影响的计算方法；掌握自由液面对船舶初稳性的影响；在大倾角稳性中掌握静稳性曲线、动稳性、稳性衡准数的概念，了解提高船舶稳性的措施；倾斜试验的基本方法。
船舶结构与制图课程教学大纲
《船舶结构与制图》课程教学大纲适用于高中后三年制船舶工程技术专业一、课程性质、任务和基本要求本课程是高等职业学院船舶制造技术专业的一门主要专业课程。
它的任务是：介绍船体结构的基本知识，船体制图有关标准，主要船体图样及其表达内容和表达方法，船体图样的识读和绘制方法等。
通过本课程的学习，使学生达到下列目标：1.了解船舶的类型与特点；熟悉几种常见船舶结构特点，熟悉船体各部分结构形式、构件组成、构件名称、作用和受力情况以及对结构的要求；2.熟悉船体制图有关标准并能正确使用；3.了解船体图样的组成、表达特点，掌握船体图样的识读和绘制方法。
4.能联系结构、工艺知识读懂一般船舶图样；能熟练地使用船体制图工具，并按所给资料正确地绘制船体图样；5.能根据船体结构图样制作船体结构模型。
使学生具备高级专门人才所必需的船体专业基本知识和基本职业技能；为学生进一步学习专业知识和职业技能，为将来从事造船事业打下良好的基础。
二、课题与课时分配表本课程总学时为68学时，具体分配可参照下表：课时分配表三、课程内容课题一船舶类型和特点、船体结构的一般知识船舶分类；船舶类型及特点；作用在船体上的力及强度概念；船体结构用钢材及连接方式；船体结构形式重点: 船舶类型及特点实训一：去船厂参观1.船厂情况的了解2.船厂船体结构的初步了解3.船厂设备了解4. 船厂生产过程的了解课题二外板和甲板板外板；甲板板重点: 外板, 甲板板课题三船底结构横骨架式单底结构；纵骨架式单底结构；横骨架式双层底结构；纵骨架式双层底结构重点: 横骨架式双层底结构, 纵骨架式双层底结构课题四舷侧结构骨架式舷侧结构；纵骨架式舷侧结构重点: 骨架式舷侧结构课题五甲板结构横骨架式甲板结构；纵骨架式甲板结构；货舱口结构和舱口悬臂梁结构；支柱结构重点: 横骨架式甲板结构,货舱口结构和舱口悬臂梁结构课题六舱壁结构平面舱壁；2.槽形舱壁；3.轻舱壁重点: 平面舱壁课题七首尾端结构首尾形状及首尾端受力；首尾端典型的结构、端部加强措施、首尾柱形式重点: 首尾端典型的结构、端部加强措施、首尾柱形式实训二、参观船体的首尾端结构1.船首结构2.船尾结构课题八上层建筑和机舱棚结构上层建筑的形式、作用和受力；船楼结构及端部加强；甲板室结构及端部加强；舱棚结构重点: 船楼结构及端部加强课题九几种典型运输船的结构特点杂货船的结构特点；散货船的结构特点；集装箱的船结构特点；油船的结构特点重点: 散货船的结构特点课题十船体制图的一般规定图纸幅面和图样比例；标题栏及明细栏；船体图样中的图形符号；图线及其应用；尺寸注法；金属船体构件理论线；船舶焊缝代号重点: 图线及其应用、金属船体构件理论线、船舶焊缝代号课题十一型线图概述；2.型线图的三视图；3.型线图的尺寸标注；4.识读型线图；5.绘制型线图的步骤和方法重点: 绘制型线图的步骤和方法实训三简单型线图的绘制1.熟悉型线图的绘制步骤2.熟悉型线图绘制的内容和方法课题十二总布置图总布置图的组成、表达内容和特点；识读总布置图；绘制总布置图的步骤和方法重点: 识读总布置图实训四、总布置图的识读1、了解总布置图的内容2、识读总布置图课题十三船体结构节点图1.板材与常用型材的表达方法；2.板、型材的连接画法；3.绘制和识读节点视图；4.船体结构图样的表达方法；5.轴测图的画法重点: 绘制和识读节点视图实训五绘制节点图1.根据模型能绘制节点图2.熟悉节点图绘制的步骤和方法课题十四中横剖面图中横剖面图的组成和表达内容；识读中横剖面图；绘制中横剖面图的步骤和方法重点: 绘制中横剖面图的步骤和方法实训六绘制中横剖面图1.根据模型绘制中横剖面图2.熟悉中横剖面图的绘制步骤和方法3.掌握中横剖面图绘制的内容课题十五基本结构图基本结构图的组成和表达内容；识读基本结构图；绘制基本结构图的步骤和方法重点: 绘制基本结构图的步骤和方法实训七识读基本结构图1.基本结构图的内容2.基本结构图的特点3.识读基本结构图4.熟悉基本结构图绘制的方法课题十六肋骨型线图肋骨型线图的组成和表达内容；识读肋骨型线图；绘制肋骨型线图的步骤和方法重点: 识读肋骨型线图课题十七外板展开图外板展开图的组成、表达特点和内容；识读外板展开图；绘制外板展开图的步骤和方法重点: 识读外板展开图课题十八船体分段划分图分段划分图的组成、表达内容和特点；识读分段划分图；绘制分段划分图的步骤和方法重点: 识读分段划分图课题十九船体分段结构图分段结构图的组成和表达内容；识读分段结构图；绘制分段结构图的步骤和方法重点: 识读分段结构图实训八识读分段结构图1.分段结构图的内容2.分段结构图的特点3.识读分段结构图四、说明1、本课程应在《机械制图与机械CAD》、《计算机应用》等课程结束后开设。
船舶结构力学课程教学大纲
的实际概念；五弯矩方程；一根交叉构件板架计算。
位移法原理；位移法在杆系结构中的应用。应变能与余能；杆
5
件的应变能计算；虚功原理；虚位移原理的应用；位能驻值原 6 课时
理的近似解法。
6
矩阵位移法的基本思想；杆元的基本类型；杆件刚度矩阵；结 6 课时
（二）英文简介 Ship Structural Mechanics describes the components and subsystems deformation
and instability, like bending theory of single span beam, torsion theory of shaft parts, torsion theory for rectangle plate and Stability of shaft or board, and so on. Several methods are also presents for stress and deformation analysis. It contains not only the force method, displacement method and energy method in the classical structure mechanics, but also the finite element method and its application in ship structures. Finally the basic principles and methods for structure design of ships will be introduced together with the design standards of ships. 二、教学目标
《船舶与海洋工程结构力学》课程教学大纲
2
讲授
2
作业
28
8
CH8平面应力问题的有限元法
/
/
/
/
/
29
8.1
平面应力问题及基本方程
弹性体的应力、位移与应变
M3
2
讲授
2
作业
30
8.2
解题方法与有限单元法概念
有限单元法的基本概念
M3
1
讲授
1
作业
31
8.3
三角形单元的位移函数
平面应力问题及基本方程
M3
1
讲授
1
作业
32
8.4
有限单元法的解题过程
M1
2
讲授
2
作业
8
3
CH3杆件的扭转理论
/
/
/
/
/
9
3.1
直杆的扭转
扭转类型，扭转理论各参数
M1
2
讲授
2
作业
10
3.2
薄壁杆件的自由扭转
薄壁杆件的自由扭转求解
M1
2
讲授
2
作业
11
3.3
开口薄壁杆件的约束扭转
了解开口薄壁杆件的约束扭转及其解
M1
2
讲授
2
作业
12
4
CH4力法
/
/
/
/
/
13
4.1
力法原理及三弯矩方程
D:作业抄袭，未能按时完成，作图不规范，解题思路混乱
10
M3
小测试
30%
[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59]
船体强度与结构设计课程教学大纲
《船体强度与结构设计》课程教学大纲(适用于船舶制造技术专业)一、课程任务本课程是船舶制造专业的一门主干课，本课程包括“船体强度”和“结构设计”两部分内容，主要讲述船舶总纵强度的计算与校核，船体型材剖面的设计，船体结构的规范设计等内容。
本课程的任务：学生通过本课程的学习，了解船体结构计算的方法，掌握强度计算和校核的基本方法和用规范设计船体结构。
本课程的基本要求:1.基本掌握船体结构中常见的分析与计算方法；2.掌握船体总纵强度的计算和校核方法；3.能根据规范对货船中横剖面结构进行设计二、课题和课时分配表（一）理论教学三、课程内容课题一绪论1.本课程程的任务、内容、要求；2.强度计算的常用方法；3.结构设计的基本原理和常用方法；重点：强度校核常用的许用应力法；结构设计的规范设计课题二船体总纵弯曲剪力和弯矩计算1.船体梁受力与变形；2.重量曲线；3.静水浮力曲线的计算方法过程；4.静水载荷曲线；剪力曲线；弯矩曲线的计算方法和过程，。
4.静置于波浪上的剪力和弯矩计算：坦谷波要素，船舶平衡位置的确定，附加剪力和弯矩计算重点：重量曲线；静水浮力曲线的计算；静水剪力和弯矩的计算课题三船体总纵强度校核1.船体总纵弯曲应力的第一近似计算等值梁的概念，构件计入等值梁的条件，等值梁剖面要素计算弯曲就力计算。
2.总纵弯曲应力的逐次近似计算：折减计算的概念和方法，等值梁折减计算，折减后的弯曲正应力。
3.总合应力与强度校核：强力构件应力合成计算的方法，许用应力的确定方法，强度校核方法。
5.极限弯矩计算：过载能力的概念，极限弯矩的定义和计算方法。
重点：船体总纵弯曲应力的第一近似计算；总纵弯曲应力的逐次近似计算；总合应力与强度校核。
课题四船体型材剖面设计1.型材种类和特点；2.型材剖面要素计算；3.型材剖面要素的力学特性；4.型材剖面的优化设计：优化设计的数学表示方法，求解法，设计步骤和方法。
重点：型材剖面要素计算；型材剖面要素的力学特性；难点：型材剖面要素的力学特性；课题五船体结构规范设计1.船体结构规范通则：我国规范对主尺度和结构名称的规定，我国规范适用范围。
《船舶结构及有限元分析》课程教学大纲【模板】
《船舶结构及有限元分析》课程教学大纲编号：C3/研部03/002一、课程名称1．中文名称：船舶结构及有限元分析2．英文名称：Ship structure and Finite elements analysis二、课程概况课程类别：选修学时数：32学分数：2适用专业：动力机械及工程开课学期：一开课单位：商船学院三、大纲编写人：江国和四、教学目的及要求使学生掌握有限元法的基本原理和有限元分析技术，并具有利用大型通用有限元软件解决工程中实际问题的能力。
五、课程主要内容及先修课程教学内容：第一章绪论1.1 有限元法的发展历史1.2 有限元法的基本思想1.3 有限元法的特点第二章有限元法的基本方法和理论2.1 弹性连续体的有限元——位移法2.2 有限元概念的一般化理论基础——加权余量法2.3 弹性连续体的理论基础——变分原理第三章平面问题的有限元法3.1 三角形常应变单元3.2 形函数与面积坐标3.3 单元刚度矩阵和整体刚度矩阵3.4 等效结点力和载荷列阵3.5 热应力计算3.6 等参数、形函数、坐标变换第四章轴对称问题的有限元法4.1 单元位移函数4.2 单元应变与应力4.3 单元刚度矩阵4.4 整体刚度矩阵4.5 等效结点力4.6 精确刚度矩阵的计算第五章空间问题的有限元法5.1 四面体单元5.2 六面体单元第六章杆梁问题的有限元法6.1 空间杆单元6.2 空间梁单元第七章板壳问题的有限元法7.1 薄板问题的有限元法7.2 薄壳问题的有限元法第八章结构振动问题的有限元法8.1 结构的动力学方程8.2 质量矩阵和阻尼矩阵8.3 结构的自振频率与振型8.4 动力响应分析第九章温度场的有限元分析9.1 平面温度场的有限元分析9.2 轴对称温度场的有限元分析9.3 有限元法的整体组集第十章非线性问题的有限元法10.1 非线性问题的基本数值解法10.2 弹塑性增量理论的有限元法第十一章ANSYS基本使用方法11.1 ANSYS简介11.2 ANSYS 的工作环境11.3 ANSYS有限元的求解过程与步骤11.4 实体模型与有限元模型的建立11.5 加载与求解过程第十二章基于ANSYS的应用案例12.1 平面问题的有限元案例12.2 轴对称问题的有限元案例12.3 空间问题的有限元案例12.4 杆梁问题的有限元案例12.5 板壳问题的有限元案例12.6 结构振动问题的有限元案例12.7 温度场问题的有限元案例12.8 非线性问题的有限元案例预修课程：材料力学、线性代数及计算方法六、课程教学方法1、教室要求：多媒体教室2、课件来源：自制（江国和）3、教学过程中采用多媒体教学和黑板板书相结合的方法，并加强案例与模拟实践训练环节的教学。
《船舶结构力学》word版
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构造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才能。
2船体强度包括中拱状态、总纵强度、部分强度、改变强度问题、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。
部分强度是指船体的横向构件〔如横梁、肋骨、及肋板等〕一集船体的部分构建〔如船底板、底纵衍等〕在部分载荷作用下的强度。
4船体强度所研究的问题通常包括外力，构造在外力作用下的响应，及内力与变形，以及许用应力确实定等一系列问题。
船舶构造力学只研究船体构造的静力响应，及内力与变形，以及受压构造的稳定性问题，因此，船舶构造力学的首要任务是说明构造力学的根本原理与方法，即说明经典的方法、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构造中一些典型构件〔如连续梁、钢架、板架、板〕还应学会解决一般工程构造的计算问题。
6船体构造是由板和骨架等构件组成的空间复杂构造，在进展构造计算之前需要对实际的船体构造加以简化。
简化后的构造图形称为实际构造的理想化图形或计算图形〔又称计算模型或力学模型等〕7构造的计算图形是根据实际构造的受力特征，构建之间的互相影响，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，对于同一个实际构造，基于不同的考虑就会得出不同的计算图形，对于同一个实际构造，其计算图形不是唯一的，一成不变的。
8首先是船体构造中的板，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其次是船体构造中的骨架，船体构造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〞。
船舶原理教学大纲
船舶原理教学大纲引言：船舶原理是船舶工程的基础课程之一，它涵盖了船舶的结构、浮力、稳性、阻力、推进力以及操纵等方面的知识。
本教学大纲旨在为船舶原理课程的教学工作提供一个基本框架，帮助教师和学生理解课程的主要内容和学习目标。
一、课程目标：本课程的主要目标是使学生掌握以下知识和能力：1. 理解船舶结构和浮力的基本原理；2. 学习船舶稳性的相关理论和计算方法；3. 掌握船舶阻力的计算和降低方法；4. 了解船舶推进力的产生原理和推进装置的基本构造；5. 理解船舶操纵的基本原理和技术；6. 能够应用所学知识解决实际船舶工程问题。
二、课程内容：1. 船舶结构和浮力1.1 船舶基本结构和组成部分1.2 钢船和非钢船的结构特点1.3 船舶浮力和浮力中心的计算方法1.4 影响船舶浮力的因素及其应用2. 船舶稳性2.1 船舶稳性的基本概念和原理2.2 船舶的静态稳性和动态稳性2.3 船舶倾覆和稳性保证措施2.4 船舶稳性计算方法及实际案例分析3. 船舶阻力3.1 船舶阻力的分类和计算方法3.2 影响船舶阻力的因素及其降低方法3.3 船舶推进效率和推进装置的选择3.4 实际船舶阻力计算和优化措施4. 船舶推进力4.1 介绍船舶推进力的产生原理4.2 不同类型船舶的推进方式及特点4.3 推进螺旋桨和水动力推进器的结构和工作原理4.4 推进性能计算和分析5. 船舶操纵5.1 舵的类型和安装位置5.2 船舶操纵原理和操纵设备5.3 船舶操纵性能和操纵响应5.4 不同操纵方式和应急操纵技术6. 实践案例分析根据学生学习进度和实际情况，选择一些实际船舶案例进行分析和讨论，加强学生的动手能力和实际问题解决能力。
三、教学方法与评估：1. 教学方法：本课程将采用多种教学方法，包括课堂讲授、案例分析、实验和实地考察等。
通过理论和实践相结合的方式，提高学生的学习兴趣和应用能力。
2. 评估方式：考核方式将以课堂作业、实验报告、期末考试等形式进行综合评估。
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教学目的 1. 通过本章内容的学习，使同学们能了解船舶结构力学的内容、任务与研究方法；船舶 结构力学的发展及现代船舶设计方法。 2. 掌握船体结构力学模型的建立； 3. 理解带板的概念、基本掌握带板的计算。 教学内容 §1-1 船舶结构力学的发展及现代船舶设计方法
（一）学习目标
本课程是一门应用性较强的专业课，船来自结构力学课程是海洋工程与技术专业大类主干 课程之一，通过对本课程的学习，使学生熟悉船舶结构力学的基本概念，初步掌握结构的设 计计算方法，了解并掌握船舶及海洋工程结构强度设计、分析和研究的基本原理，能够初步 掌握船舶及海洋工程结构优化的基本原则和方法。
船舶结构力学的内容与任务、研究方法 §1-2 船体结构计算图形 第二章 单跨梁的弯曲理论（6 学时） Bending theory of single span beam (6 class hours) 教学目的 1. 通过本章内容的学习，使同学们能掌握梁的弯曲微分方程及其解；
2. 熟练掌握梁的支座及边界条件、初参数法、迭加法画弯矩图、梁的弯曲要素计算； 3. 掌握复杂弯曲梁及弹性基础梁的解题思路； 4. 了解梁的内力的计算、剪力对梁的弯曲变形的影响； 教学内容 §2-2 梁的支座及边界条件 §2-3 计算梁的弯曲要素解析法 §2-4 迭加法计算梁的弯曲要素 §2-5 剪切对梁弯曲的影响 §2-6 梁的复杂弯曲 §2-7 弹性基础梁 第三章 杆件的扭转理论（3 学时） Torsion theory of shaft parts (6 class hours) 教学目的 通过本章学习，使同学们掌握圆断面杆的自由扭转，开口薄壁杆与闭口薄壁杆的自由扭 转以及开口薄壁杆的约束扭转的区别。 教学内容 §3-1 直杆的扭转 §3-2 薄壁杆件的自由扭转 §3-3 开口薄壁杆件的约束扭转 第四章 力法（6 学时） Mechanical method (6 class hours) 教学目的 1. 通过本章内容的学习，使同学们能掌握力法原理及三弯矩方程； 2. 基本掌握弹性固定端和弹性支座的实际概念； 3. 掌握弹性支座上连续梁的计算、一根交叉构件板架计算； 4. 了解多根交叉构件板架计算。 教学内容 §4-1力法原理及三弯矩方程 §4-2力法的应用 §4-3弹性固定端与弹性支座的实际概念 §4-4 弹性支座上的连续梁计算 §4-5 一根交叉构件板架计算 §4-6 多根交叉构件板架计算 第五章 位移法（6学时）
（二）可测量结果 通过该课程的学习，要求学生具备船体结构（杆件、板）强度与稳定性问题的分析能力
和计算能力，能够对新船型、新结构进行合理有效的结构强度分析和研究，并能够借助于有 限元计算分析软件，完成船舶及海洋工程结构件的强度精细分析，为船舶及海洋工程结构物 的直接设计法的应用打下基础。 三、课程要求 （一） 授课方式与要求
船舶结构力学课程教学大纲
课程代码：69120180
课程中文名称：船舶结构力学
课程英文名称：Ship Structure Mechanics
学分：3.0
周学时：3.0-0.0
面向对象：
预修要求：理论力学、材料力学、线性代数
一、课程介绍 （一）中文简介
船舶结构力学，是海洋工程与技术专业船舶结构方向的专业必修课、考试课，是一门承 前启后的专业基础课，它在《材料力学》的基础上，讲述船舶结构力学的基本理论，船体结 构强度与稳定性的基本概念及船体结构(杆、杆系、平板等)的计算方法,主要包括船体结构 力学分析方法，如力法、位移法、能量法、有限元法等，船舶构件强度及稳定性分析，如单 跨梁、连续梁、刚架、板架、板等。它将船舶这种结构庞大而又复杂的空间结构体，采用纵 向、横向分别隔离的简化分析方法，利用经典的力法、位移法和能量法来求解简化后的船舶 结构应力和变形问题。利用弹性力学的平面应力方法来求解船舶板系结构的应力和变形问题。 最后结合船舶设计规范，介绍船舶结构设计的基本原理和方法。
1.全部采用课堂教学。 Teaching in class will be adopted for the whole course.
2. 每次讲课后布置作业，作业量 1.5 小时。 1.5 hour-homework will be given after each class.
（二）考试评分与建议 闭卷考试（期中 30%，期末 50%)，作业（20%）。
（二）英文简介 Ship Structural Mechanics describes the components and subsystems deformation
and instability, like bending theory of single span beam, torsion theory of shaft parts, torsion theory for rectangle plate and Stability of shaft or board, and so on. Several methods are also presents for stress and deformation analysis. It contains not only the force method, displacement method and energy method in the classical structure mechanics, but also the finite element method and its application in ship structures. Finally the basic principles and methods for structure design of ships will be introduced together with the design standards of ships. 二、教学目标