船舶结构力学概念题
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。
船体结构练习题
船体结构练习题船体结构是船舶设计中至关重要的一部分，它直接影响着船舶的安全性和稳定性。
对于进行船体结构设计的工程师来说，理解和掌握船体结构的原理和设计方法是十分重要的。
本文将通过练习题的形式，帮助读者进一步了解和巩固船体结构相关的知识。
练习题一：船体结构基础知识1. 请简要说明船体结构的主要功能。
船体结构主要具有以下功能：- 承受载荷和船舶自身重量；- 提供船舶的稳定性；- 提供船舶的浮力；- 提供船体的刚性和强度。
2. 船体结构主要由哪些部分组成？船体结构主要由以下几个部分组成：- 船体外壳：在船舶外部，用于保护内部设备和货物，同时具备减阻和减少摩擦等功能；- 船舱：安放货物、人员和设备的区域；- 龙骨和肋骨：为船体提供刚性和强度，支撑船舶的重量；- 横框和纵梁：用于加固船体结构，增强船体的稳定性；- 甲板：位于船体上方，为船员提供工作、储存货物和行走的平台；- 船首和船尾：船首用于船舶前进时切割海浪，船尾主要用于掌控船舶航向。
练习题二：船体结构的设计方法1. 请列举至少两种船体结构的设计方法，并简要说明其特点。
- 分块建造法：将船体划分为若干个独立的模块或分段，分段在工厂中独立完成，然后进行组装。
该方法可以提高生产效率，但需要仔细规划和协调。
- 混凝土船体设计法：利用混凝土作为船体的主要材料，与传统的金属结构有所不同。
混凝土船体具有较好的耐久性和抗腐蚀性能。
2. 船体结构的设计中需要考虑哪些因素？船体结构的设计需要考虑以下因素：- 载荷：船舶所承载的货物、设备和人员的重量；- 海况：船舶在不同的海况下所受到的力和振动；- 稳定性：船体结构设计应当满足船舶的稳定性要求；- 安全性：船体结构的设计应当满足相关的安全标准和船级社的规定；- 耐久性：船舶的使用寿命和维修成本等。
练习题三：船体结构的检验和维护1. 船体结构的检验目的是什么？船体结构的检验旨在发现和评估船舶结构中的潜在缺陷，以及判断船体结构的安全性和耐久性状况，从而保障船舶的正常运行。
船舶结构力学复习题2014.4
船舶结构⼒学复习题2014.4船舶结构⼒学复习题1、⽤初参数法求图中所⽰受均布载荷作⽤的单跨梁挠曲线⽅程，其中柔性系数为3A l48EI=。
x2、如图所⽰单跨梁的抗弯刚度为EI，跨长为l，跨中受集中⼒P的作⽤，右端弹性固定端EI l3/=α，请⽤初参数法求解图⽰单跨梁的挠曲线⽅程。
3、⽤⼒法求解图中所⽰结构在⽀座0处的转⾓和⽀座1处的⽀反⼒，已知，lll==1201，各杆的抗弯刚度均为EI，集中弯矩M2ql=，弹性⽀座的柔性系数为/3A l24EI=。
（15分）q1A2M4、采⽤位移法求图⽰结构节点2和4的转⾓。
各杆的长度及断⾯惯性矩均为l及I，已知2/2ql=M。
5、如图中所⽰结构，列出求解梁0-1-2的位移法⽅程式组。
已知，lll==1201，断⾯惯性矩均为I。
26、如图所⽰双跨梁，在3处受到⼀弯矩m ，⽤⼒法求2处弯矩2M 。
37、如图所⽰的结构，杆1-2长为l ，刚度为EI ，在右端受有集中⼒P 的作⽤。
试⽤应⼒能原理求右端在集中⼒P 作⽤下的挠度。
P8、设图⽰梁的挠曲线⽅程)(x l ax v -=，⽤李兹法求解此梁的挠曲线。
qx9、⽤矩阵法求解图中的结构，单元和节点编号如图所⽰，采⽤平⾯弯曲杆单元，试解答下列问题：（1）计算各单元的刚度矩阵；（2）写出结构总刚度矩阵；（3）写出以矩阵形式表⽰的节点平衡⽅程式；（4）对节点平衡⽅程式进⾏约束处理，写出约束处理后的⽅程式。
已知：平⾯弯曲杆单元刚度矩阵公式为[]=4 6/- 12/ 2 6/- 4 6/ 12/- 6/ 12222 对称 l l l l l l l EI K eq123,EI l,EI l10、⽤矩阵法求解图中的结构，单元和节点编号如图所⽰，采⽤平⾯弯曲杆单元，试解答下列问题：（1）计算各单元的刚度矩阵；（2）写出结构总刚度矩阵；（3）写出以矩阵形式表⽰的节点平衡⽅程式；（4）对节点平衡⽅程式进⾏约束处理，写出约束处理后的⽅程式。
船体结构力学试题答案
船体结构力学试题答案一、选择题1. 船体结构中，最常见的骨架类型是（）。
A. 纵向骨架B. 横向骨架C. 混合骨架D. 桁架结构答案：B2. 船体钢板的厚度选择主要取决于（）。
A. 船体尺寸B. 船只用途C. 载荷大小D. 所有上述因素答案：D3. 船体结构设计中，以下哪项不是考虑的因素？（）。
A. 船体的稳定性B. 船体的强度C. 船体的美观性D. 船体的耐腐蚀性答案：C4. 在船体结构力学中，剪力和弯矩的计算是为了确保（）。
A. 船体的刚性B. 船体的强度C. 船体的稳定性D. 船体的安全性答案：B5. 船体结构中，横梁的主要作用是（）。
A. 连接船首和船尾B. 支撑船体的横向结构C. 增加船体的纵向强度D. 减少船体的重量答案：B二、填空题1. 船体结构设计的基本目标是确保船体具有足够的________和________，以适应各种海洋环境和操作条件。
答案：强度、稳定性2. 在船体结构中，船底板的主要功能是提供________和________。
答案：刚性、防水性3. 船体结构的强度计算需要考虑船体在________、________和________状态下的应力分布。
答案：静水、波浪、风载4. 船体结构设计中，通常采用________方法来优化船体的重量和性能。
答案：有限元分析5. 船体结构的耐腐蚀性设计中，常用的方法是应用________和________技术。
答案：防腐涂层、阳极保护三、简答题1. 简述船体结构中的纵向骨架和横向骨架的作用。
答：纵向骨架是船体结构的主体，它沿船长方向布置，主要作用是承受船体的纵向弯曲和扭曲载荷，保持船体的形状和刚性。
横向骨架则沿船宽方向布置，包括横梁、隔板等，其主要作用是支撑船体的横向载荷，增强船体的横向强度和整体稳定性。
2. 阐述船体结构设计中载荷的分类及其影响。
答：船体结构设计中考虑的载荷通常分为静态载荷和动态载荷。
静态载荷包括船体自重、固定设备的重量、货物重量等，它们对船体结构产生持续的、稳定的应力。
结构力学复习题目
《船舶结构力学》知识要点绪论1．船体计算模型杆系结构的典型结构有哪些？2．船舶结构的计算模型主要考虑哪些因素？第二章单跨梁（填空、简答、计算）1、平断面假定，单跨梁弯曲微分方程式，弯曲要素，弯曲要素之间的关系2、支座及边界条件（自由支持、刚性固定、弹性支座、弹性固定），3、叠加原理及应用（会画弯矩、剪力图）4、复杂弯曲概念、轴向力对弯曲要素的影响规律5、弹性基础梁的理解第三章杆件的扭转理论（填空、简答）1、概念：自由扭转约束扭转开口薄壁杆件闭口薄壁杆件（会举例说明）刚周边假定2.剪流概念3.开口薄壁杆件和闭口薄壁杆件的自由扭转扭转惯性矩计算第四章力法（填空简答计算）1、力法的原理三弯矩方程（连续梁、简单刚架、简单板架）2、五弯矩方程（弹性支座上连续梁、变断面梁）3、弹性固定端、弹性支座的实际概念及相关柔性系数计算第五章位移法（计算）1、位移法符号规定（计算注意符号）2、位移法原理应用两大类（有节点位移无节点位移）3、弹性固定端节点弯矩平衡方程（计算）第六章能量法（填空、简答、李兹法应用第九章）1、应变能的概念理解2、杆件应变能计算弯曲应变能弹性支座弹性固定端3、虚功原理（虚位移原理和虚力原理）4、虚位移原理的概念理解5、虚位移原理的应用（位能驻值原理、应变能原理、单位位移法）6、位能驻值原理近似解——李兹法第九章矩形板的弯曲理论（填空简答计算）1、薄板弯曲范畴、2、板的筒形弯曲筒形弯曲的条件、概念3、板条梁概念板条梁与普通梁弯曲变形和应力的区别4、刚性板柔性版薄膜的划分及划分依据5、刚性板弯曲微分方程式直法线假定6、刚性板边界条件（自由支持刚性固定自由边自由支持在弹性支座、弹性基础）熟练掌握（参考课后习题9.7、9.10）7、刚性板能量解法—李兹法例题1 例题2第十章杆及板的稳定性1、稳定性概念船舶结构稳定性研究的对象2、稳定平衡不稳定平衡中性平衡三种平衡状态的理解3、单跨压杆稳定性欧拉力的推导计算4、单跨压杆欧拉力的定性判断及判断依据5、弹性稳定性问题非弹性稳定性问题的理解应用6.多跨压杆稳定性欧拉力结论7、弹性支座多跨压杆的失稳形式8、甲板板架稳定问题（弹性、非弹性）9、班的中性平衡微分方程式及其解对应的具体船体结构10、板的后屈曲性能概念及原因屈曲后应力分布变化板的极限载荷板的有效宽度和折减系数的理解及实际应用题型一、填空题（10空10分）二、简答题（4题20分）三、计算题（5题70分）一、填空题1．船体计算模型杆系结构的典型结构有哪些？2．船舶结构的计算模型主要考虑哪些因素？3．梁发生复杂弯曲时，轴向力对弯曲要素会产生怎样的影响？4．弹性支座和弹性固定端的实际概念分别是什么？5．杆件扭转的刚周边假定条件是什么？6．什么是虚位移原理？什么是虚力原理？7．板发生复杂弯曲时，中面力对弯曲要素会产生怎样的影响？8．欧拉力、临界力的定义是什么？9．李兹法取梁挠曲线方程时，其形状函数必须满足什么条件？二、简答题1.何谓梁的横向载荷、纵向载荷？什么情况下会发生复杂弯曲？2．何谓自由扭转和约束扭转，简述自由扭转的刚周边假定。
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。
船舶结构力学简答题
船舶结构力学简答题1. 什么是船舶结构力学？船舶结构力学是研究船舶结构在外界载荷下的静力学和动力学行为的学科。
它涉及到船舶结构的设计、分析、计算以及强度与稳性等方面。
船舶结构力学可以帮助工程师们确保船舶结构在各种环境条件下能够安全运行并满足规定的航行要求。
2. 船舶结构受力的主要类型有哪些？船舶结构受力可以分为以下几种主要类型：•垂直力：包括船舶自重、货物重量、设备重量等。
这些力会通过船舶的结构传递到船体各个部位。
•风载荷：当船舶在航行或停泊时会受到来自风的侧向作用力，这些力对船舶的航向稳定性有影响。
•海浪载荷：船舶在海上航行时会受到来自海浪的作用力，这些力对船舶的纵摇、横摇和纵倾等运动特性有影响。
•压力载荷：指船舶在水中行驶时由于前进速度引起的压力。
这些压力会对船舶结构产生影响。
3. 船舶结构强度计算的原理是什么？船舶结构强度计算是为了确保船舶结构在船舶自身重量以及外界载荷的作用下不会发生破坏。
该计算的原理是基于弹性力学理论，将船舶结构视为弹性体，通过分析结构受力和变形，计算结构的应力和应变。
强度计算涉及到结构的静力学和动力学分析。
在静力学分析中，通过求解结构的平衡方程来确定结构的受力情况。
在动力学分析中，考虑到外界载荷的作用，通过求解结构的振动方程来确定结构的动态响应。
强度计算还需要考虑到船舶结构的材料特性和设计规范。
根据不同的材料特性和规范要求，计算出结构的应力和应变后，需要与相应的强度、疲劳和稳定性标准进行比较，以确定结构是否满足要求。
4. 船舶结构稳定性的计算方法有哪些？船舶结构稳定性是指船舶在受到外部载荷作用时，保持平衡和稳定的能力。
船舶结构稳定性的计算方法主要包括以下几种：•初步稳定性计算：在船舶设计的初期阶段，可以使用经验公式和经验系数进行初步稳定性计算。
这些公式和系数是根据过去的经验总结得出的，可以给出船舶的初步稳定性估计。
•复杂稳定性计算：当船舶的设计逐渐完善时，可以使用更复杂的稳定性计算方法，如有限元法和计算流体力学方法。
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。
船舶结构强度A答案
哈尔滨工业大学（威海）继续教育学院 2013 年 秋季学期船舶结构强度 试题A 答案一、判断题（每题2分，共10分）1、船体梁的最大剪力发生在船中剖面处。
（×）2、船体梁上浮力曲线与纵向坐标轴所围的面积等于作用在船体上的浮力，该面积的形心为船体浮心。
（√）3、第二次及更高次总纵弯曲近似计算中在不同弯曲状态下构件的折减系数是相同的。
（×）4、计算槽型舱壁的槽形体的弯曲时，可将其作为弹性固定的单跨梁或连续梁。
（√）5、为了防止应力集中，甲板上应避免采用长边沿船长方向布置的开孔。
（×）二、概念题（每题3分，共12分）1、重量分布曲线船舶在某一计算（装载）状态下，表示船长方向单位长度上重量大小的曲线。
2、许用应力在结构设计预计的各种工况下，船体结构构件所容许承受的最大应力值。
3、船体极限弯矩在船体剖面内离中和轴最远点的刚性构件中引起的应力达到结构材料屈服极限（在受拉伸时）或构件的临界应力（在受压缩时）的总纵弯曲力矩。
4、应力集中间断构件在其剖面形状与尺寸突变处的应力，在局部范围内产生急剧增大的现象。
三、简答题（每题8分，共48分）1、简述船体总纵强度计算中剪力和弯矩的计算步骤。
答：（1）计算重量分布曲线p (x )；（2）计算静水浮力曲线b s (x )；（3）计算静水剪力及弯矩：0()[()()]x s s N x p x b x dx =-⎰，0()()x s s M x N x dx =⎰；（4）计算静波浪剪力及弯矩：0()[()]xw N x b x dx =-∆⎰，0()()xw w M x N x dx =⎰；（5）计算总纵剪力和弯矩：()()()s w N x N x N x =+，()()()s w M x M x M x =+。
2、简述计算重量分布曲线时采用的静力等效原则。
答：重量的分配原则：重量不变，重心不变，范围不变，站距均布。
最终，应使重量曲线所围的面积等于全船的重量，该面积的形心纵向坐标与船舶重心的纵向坐标相同。
历年船舶结构力学参考答案及解答
4 刚性板：中面力对玩去要素影响忽略可以不计的板。如小挠度变形板（wmax /t<1/5）或 有外加中面力但 u<0.5。 柔性板：中面力对弯曲要素影响不可忽略的板。如有外加中面力的小挠度板但 u>0.5， 或无外加中面力但 wmax/t>1/5。 正交异性板：刚度在互相垂直的二个方向上不同，形成构造上的各向异性的板。 5 因为在求解压杆稳定时压杆的微分方程是齐次的，只能根据方程有非零解求得某 一参数的几个确定离散值，这些参数与欧拉力有关，而方程本身无法求解。因此只 能求出欧拉力和挠曲线形状，而无法解出挠曲线幅值，也就不能确定失稳时的变形 值。 二 弯矩剪力图如下：
a(sin
2x 2x ) ，满足：v(0)=0,v’(0)=0,v(l)≠0， v’(l)=0 l l
4 l l 1 1 4 4 2 2 16 2 2x 2 sin dx a EI 3 变形能： V EI v dx EI a 0 0 2 2 l4 l l 2 1 l 2 2 3 T v dx a T 2 0 l 4 2
2 EI 6 EI 4 EI l 1 l 2 l 2 v2 0(1处弯矩和为0) m 2 EI 4 EI 6 EI v 4 EI 2 EI 6 EI v （ 0 2处弯矩平衡） 1 2 2 2 3 2 l l l2 l l l2 2 EI 4 EI 6 EI 2 3 2 v2 （ 0 3处弯矩和为0） l l l 6 EI 4 EI 0 4处弯矩和为0） l 4 l 2 v2 （ P 6 EI 6 EI 12 EI v 6 EI 6 EI 12 EI v 2( 6 EI 12 EI v ) （ 0 2处剪力和为0） 1 2 2 2 3 2 4 2 l2 l2 l3 l2 l2 l3 l2 l3
上海交大船舶海洋工程专业历年考研结构力学试题
qE,IE,Iml l lAE,2I 图 1试题名称::船舶构造力学(杆系与板的弯曲及稳定性)一.解释以下名词(15 分) (1) 梁弯曲的极限弯矩 (2) 约束扭转 (3) 柔性系数(4)切线模数(5)虚位移原理二.图 1 中的连续梁假设用力法求解,有几个未知数,它们是列出必需的方程式,不需求解.(15 分)三.图 2 中的不行动节点刚架,用位移法求解,有几个未知数,它们是假设已求得此刚架2 节点的转角为θ = -ql 3 ,计算出此刚架中杆1-2 的端点弯矩M 及M ,并画出此杆的弯矩图.(15 分)2120EI12 213 1E,I 2E,I图 2E,I4AEILa E,i图 3 l四.一根穿插构件之板架(图3),在A 点受集中力P 作用,画出此板架的穿插构件作为弹性根底梁的计算图形.求出弹性根底梁的弹性根底刚度及梁上的荷重.(12 分)五.图4 中压杆左端刚性固定,右端的边界状况是:x方向无约束,y方向能移动,但不能发生转动. 试选取适当的基函数后,用里兹法计算此杆的拉力.(12 分)qmO2zxP1b3ay4 EI图 5六.图 5 中之矩形平板,三边自由支持在刚性支座上,第四边支持在一根刚度为 EI 的梁上,板边2 受分布外力矩 m,板厚为 t,材料弹性模数为 E,板中点受一集中力 P 作用,试选择一个满足此板四边位移边界条件的基函数,并写出此板的力函数式子.(11 分)七.图 6 之穿插梁系,l 21= l 23= l 24 = l 25= l ,材料刚度均为 EI,2 处受一集中力 P 作用,且梁1-3 上作用一力矩m=0.1P l ,用位移法求出 2 点挠度,并画出 1-3 弯矩.(4-5 扭转不计)(10 分)T E, Ixl 2ly图 4xaay图 7八.用双三角级数解图 7 中四周自由支持在刚性支座上受均布荷重q 作用的正方形板的中点挠度.板的边长为 a,厚度为 t,材料的弹性模数为 E,板的弯曲微分方程式为 D ▽2▽2ω =q.(D 为弯曲刚度)(10 分)5P13m24图 6试题名称::船舶构造力学(杆系与板的弯曲及稳定性)一. 问答题(15 分)1. 何谓力法,何谓位移法,各有何优劣?2. 何谓应变能,何谓余能,有何区分?3. 表达板弯曲时的根本假定.4. 何谓刚性板,柔性板,正交异性板?5. 为什么在压杆失稳时只能求出失稳时的临界力,而不能确定失稳时的变形值? 二. 画出下面两个单跨梁的弯矩图及剪力图.(16 分) 图 2 中的梁在仅受三角形分布荷重时的最大弯矩值为0.0642q l 2 ,发生在距梁左端0.577 l 处.三．在图 2 中梁的截面为工字钢,尺寸如图 3,试指出此梁的最大正应力和最大剪应力所在截面,并分别算出该截面上的正应力及剪应力分布及数值.(14 分)Al 2Pl 2P = 2kN , q = 1kN / m l = 2m , A = 1cm / kN图 1图 2lMM21qM = 0.8kN ⋅ m , M 12= 0.5kN ⋅ mq = 3kN / m , l = 1.6mq四.试用位移法解图 4 中的简单刚架,列出必需的方程式,不必求解算出结果.:刚架中杆 1-2,2-3,2-4 的长度均为l ,截面惯性矩均为I.(12 分)注(1)两端刚性固定梁,受均布荷重q 时的固端弯矩值为ql 212 .Pl (2)两端刚性固定梁,在跨中受集中力P 时的固端弯矩值为 8.( l 为梁长)五.试用 Ritz 法求解四周自由支持的刚性板的弯曲(图 5),板厚为 t,板的弯曲刚度为 D,板在 C 点处作用一集中力矩m,,计算时级数取一项.(15 分)3qP1l 224图 4图 3100161220016100x六.四周自由支持的刚性板,单向受压(图 6),板厚为t,板的弯曲刚度为D,边长比a/b=3,试求: (1)板失稳时的临界应力.(2)板失稳时的外形,沿x 方向及y 方向的半波数.(15 分)七.图7 中之桁架构造,受集中力P 作用而变形,设材料的应力-应变关系为σ=β ,试求出此构造的应变能及余能.两杆长度均为l,断面积均为A.(13 分)σxbσxa图 6yzOξxηmC by az图 5ε4545P图7θ1θ2EIx1∆2yL 图 1上海交通大学一九九二年争论生入学考试试题试题名称: 船舶构造力学(杆系与板的弯曲及稳定性) 留意:本试卷共有六大题。
船舶结构力学习题及答案
船舶结构力学习题及答案船舶结构力学习题及答案船舶结构力学是船舶工程中的重要学科，它研究船舶结构在不同载荷作用下的力学特性。
在船舶设计和维修中，船舶结构力学的知识是必不可少的。
下面将介绍几个船舶结构力学的学习题及答案，帮助读者更好地理解和掌握这一学科。
1. 问题：什么是船舶结构的静力学特性？答案：船舶结构的静力学特性是指结构在静力平衡状态下的性能，包括刚度、强度和稳定性等。
刚度是指结构对外力的抵抗能力，强度是指结构承受外力时不发生破坏的能力，稳定性是指结构在受到外力作用时不发生失稳的能力。
2. 问题：船舶结构的刚度和强度有何区别？答案：船舶结构的刚度和强度是两个不同的概念。
刚度是指结构在受到外力作用时变形的抵抗能力，通常用刚度系数来表示。
强度是指结构在受到外力作用时不发生破坏的能力，通常用强度参数来表示。
刚度和强度是船舶结构力学中两个重要的性能指标，设计和维修船舶结构时需要考虑它们的平衡。
3. 问题：什么是船舶结构的疲劳强度？答案：船舶结构的疲劳强度是指结构在长期循环载荷作用下不发生破坏的能力。
船舶在航行中会受到多种载荷的作用，如波浪载荷、船舶自重和货物重量等。
这些载荷的反复作用会导致结构的疲劳破坏，因此需要对船舶结构进行疲劳强度分析和设计。
4. 问题：船舶结构的稳定性有哪些因素影响？答案：船舶结构的稳定性受到多种因素的影响。
其中最重要的因素是船舶的重心和浮心位置。
当船舶的重心和浮心位置不在同一垂直线上时，会产生偏倾力矩，导致船舶发生倾覆。
此外，船舶的形状、船体的稳定性曲线和外部环境等因素也会对船舶结构的稳定性产生影响。
5. 问题：如何计算船舶结构的荷载？答案：计算船舶结构的荷载需要考虑多个因素，包括船舶自重、货物重量、燃油重量、波浪载荷等。
其中，船舶自重可以通过船舶的设计参数和结构重量来计算；货物重量可以通过货物的数量和单位重量来计算；燃油重量可以通过燃油的密度和船舶的燃油消耗量来计算；波浪载荷可以通过波浪的特性和船舶的运行状态来计算。
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 .
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船舶与海洋工程结构力学
第八部分 （杆及板的稳定性） 9.1 试用能量法求下图中所示的三边自由支持，另一边完全自由的受压矩形板的 临界应力。计算时板的挠曲面形状可取为
w x
并将结果与准确值比较。
y x y A sin b a
20
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。
y =400 N mm 2
3）纵骨能承受的最大压应力是多少？
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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
5.3 用位移法求解刚架，并画出弯矩图。已知： l12 2l0 , l23 l0 , l34 4l0 , I12 I 56 4 I 0 ,
I 23 I 45 I 0 , I 23 I 25 I 0。
毕业答辩——船舶结构力学
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。
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 … … … … … … … … … … … … / … /ABC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二.利用弯曲要素表进行计算1.利用弯曲要素表进行计算（1）计算图a中两端刚性固定梁的弯曲要素/(3EI)（2）求图b所示悬臂梁自由端点的挠度和转角。
α=l（3）求图c所示梁的左端弯矩和右端支反力。
船舶结构力学习题答案
船舶结构力学习题答案【篇一：船舶结构力学各章思考题】>（摘自习题）（一）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）因受压过度而丧生稳定性后，会大大减低船体抵抗总弯曲的能力？3.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。
4.什么叫做船体结构的计算图形，它是用什么原则来确定的?它与真实结构有什么差别？5.一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构件，计算图形不是固定的、一成不变的？（二）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梁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 当梁的边界点上作用有集中外力p或几种外弯矩m时，一种处理是把该项外力放在梁端，写进边界条件中去。
另一种处理时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 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？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？（三）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 当连续梁两端为弹性固定时，如何按变形连续条件建立该处的方程？4 力法可否用来计算不可动节点的复杂钢架？如可以，应如何做？5 用力法计算某些支座有限位移的连续梁或平面刚架时应注意什么问题？6 刚架与板架的受力特征和变形特征有何区别？7 何谓梁的固定系数？它与梁端弹性固定端的柔性系数有何不同？（四）位移法1 试举例说明位移法的基本原理。
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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
什么？一杆系结构承受拉（压）、弯曲、剪切与扭转四种载荷时，应变能可否分别计算每一种载荷作用时的应变能再相加，为什么？ 2. 何谓应变能，何谓余能，有何区别？ 3. 何谓体系总位能、力函数？
4. 为什么李兹法的基函数只要求满足结构的位移边界条件？
5. 李兹法能否用于非线性体系？
6. 在利用位能驻值原理求解具有弹性支座及弹性固定端约束问题时：为什么在超静定结构时不能将支座去掉代之以支座反力并计入在力函数内？
7. 李兹法求出的总位能总是大于等于实际结构的总位能？
8. 迦僚金法与李兹法的主要差别有哪些？
9. 试说明虚位移原理与虚力原理两者的区别。
10. “虚位移原理代表了结构体系的静力边界条件和内部协调条件”此论断正确吗？ 11. “虚力原理代表了结构体系的位移边界条件及内部协调条件”此论断正确吗？ 12. 作为位能驻值原理的近似解法，李兹法和迦僚金法算出的结果是否总是近似解？ 13. 应用能量法时，线性体系与非线性体系的差别是什么？
第七章矩阵法
1. 何谓节点自由度、杆元的杆端力及节点外载荷？
2. 何谓单元刚度矩阵？它们的阶数是由什么决定的？
3. 由单元刚度矩阵组成结构刚度矩阵的物理意义是什么？当组集总刚度矩阵时可遵循的
规律是什么？
4. 矩阵法中为什么要进行约束处理？
5. 根据什么原则划分杆系结构中的节点、杆单元及确定节点编号？
6. 怎样理解“节点位移和端点力一一对应”？为什么矩阵法中节点位移和端点力的排列次
序一经确定就不要改变了？为什么要建立结构坐标系和杆元局部坐标系两套坐标系统？
7. 总刚度方程是什么性质的方程？在求出节点位移后，如何求未知的支座反力？
8. 矩阵法中对“结构对称，载荷对称”的结构如何处理？对位于对称面上的结构件及弹性
支座应如何处理？对计算结果又应如何处理？
第八章平面应力问题的有限元法
1. 何谓平面应力问题，船体结构计算中有哪些问题可以简化为平面应力问题处理？
2. 位移函数为线性的三角形单元和矩形单元各有哪些主要特点？试比较其优缺点。
3. 怎样把平面应力单元边上的分布外载荷化为等效节点载荷，等效节点载荷与位移函数是否有关？
4. 求出节点位移后应如何计算支座反力？
5. 有限元法和矩阵法有哪些相同点和不同点？
6. 怎样由单元刚度矩阵合成总刚度矩阵？总刚度矩阵中每个元素的物理意义是什么？
7. 总刚度矩阵有什么特点？研究总刚度矩阵的特点有什么用处？
第九章矩形板的弯曲理论
1. 何谓刚性板，何谓柔性板，何谓正交异性板？
2. 刚性板弯曲的基本假定是什么？与梁弯曲时的基本假定相比有何异同？
3. 试述板弯曲问题的受力和变形特征，船体结构计算中哪些问题可化为板的弯曲问题求解？
4. 在什么条件下发生板的筒形弯曲，其受力和变形有何特征？板条梁与普通梁有何异同？
5. 船体板在筒形弯曲时如受有外加中面力，是否一定要考虑中面力对板弯曲要素的影响？
如果板边不可趋近是否一定要考虑大挠度弯曲产生的中面力对板弯曲要素的影响？ 6. 板的边界条件与梁的边界条件写法有何异同？为什么在板的自由边缘要导出剪、扭合一
的边界条件？
7. 船体板的弯曲一般来说为什么可以视为四周为刚性固定的刚性板？四周为刚性固定的
矩形板可以用什么方法求解？精确性如何？
8. 船舶双层底结构作为结构上的正交异性板计算时作了哪些假定？这些假定用在推导过
程中有什么作用？
9. 为什么说矩形板单元是非协调元，它与所取的位移函数有没有关系？
第十章杆及板的稳定性
1. 何谓结构的稳定性问题？为什么说“失稳”也是一种破坏形式？
2. 船体结构中主要考虑哪些构件的稳定性问题？
3. 试比较结构的临界应力或临界荷重，结构在弯曲时断面上的正应力，梁弯曲时的极限荷重的意义，它们分别有什么特点？
4. 何谓杆件的欧拉力？它与杆件的临界力有什么区别?
5. 增加或减少杆端的约束刚度，对压杆的折算长度和欧拉力值有何影响？
6. 为什么在结构失稳时只能求出失稳的临界载荷和失稳时的形态，而不能确定失稳时的变形值？
7. 何谓压杆的非弹性稳定性问题，工程上可以用哪些方法解决这一问题？
8. 根据压杆和板稳定性的计算公式，试分析它们的临界应力各与哪些因素有关，为什么？ 9. 在船体结构中为什么高强度钢的采用增加了结构构件失稳的可能性？采用高强度钢时
如何处理强度与稳定性的矛盾？
10. 在甲板板架的稳定性计算中，何谓横梁的临界刚度？如果横梁已达到临界刚度，提高甲板板架的稳定性有何办法？
11. 用李兹法计算杆或板的临界载荷时应注意什么问题？求得的临界载荷与精确值相比总是偏大还是总是偏小，为什么？
12. 如何判别甲板板架失稳时是属于弹性失稳还是属于非弹性失稳？计算甲板板架临界应力的“试算法”含义及步骤如何？
13. 为什么船体板在失稳后还能继续承载？板在受压时的极限荷重是如何定义的？
14. 何谓板失稳后的“有效宽度”和“折减系数”？何谓“刚性构件”板和“柔性构件”板？。