上海交通大学船舶原理练习题Exercises_of_Ship_Manoeuvrability
船舶结构力学课后题答案(上海交大版)
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2.1333 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 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 EI EI 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2.32.3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 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 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. []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 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 hs cm γ==⨯⨯=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 =+=∴===()32206186101449.45.9422510501740.3662221086100.988,()0.980Iw cm y A l u EI x u u σϕ===⨯===⨯⨯== ()()()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。
船舶原理练习题3章(航海)有解答
船舶原理练习题3章(航海)有解答《船舶原理》练习题3章【第3章】稳性概念（GM,BM） (2)【第3章】初稳性初步............ 错误！未定义书签。
【第3章】初稳性高GM (5)【第3章】横稳心高KM (5)【第3章】载荷重心高度KP (6)【第3章】自由液面之影响 (7)【第3章】轻货操作之影响 (9)【第3章】大倾角稳性初步 (11)【第3章】复原力臂GZ初步 (12)【第3章】静稳性曲线 (13)【第3章】动稳性曲线 (15)【第3章】稳性衡准数 (17)【第3章】临界初稳性与重心高度 (17)【第3章】横摇周期与GM关系 (18)【第3章】横倾角判断初稳性 (19)【第3章】观察现象判断初稳性 (19)【第3章】稳性的调整原则 (19)【第3章】垂向移动载荷调整稳性 (20)【第3章】增减载荷调整船舶稳性 (20)【第3章】改善稳性之措施 (21)【第3章】初始横倾角的调整 (22)【第3章】稳性概念（GM,BM）·2 按作用于船上外力矩的性质，将船舶稳性划分为。
A. 静稳性和动稳性B. 横稳性和纵稳性C. 大倾角稳性和初稳性D. 破舱稳性和完整稳性·3 按船舶横倾角的大小，将船舶稳性划分为。
A. 横稳性和纵稳性B. 破舱稳性和完整稳性C. 大倾角稳性和初稳性D. 静稳性和动稳性·4 按船舶的倾斜方向，将船舶稳性划分为。
A. 横稳性和纵稳性B. 破舱稳性和完整稳性C. 大倾角稳性和初稳性D. 静稳性和动稳性·6 船舶稳性从不同的角度可分为。
A. 破舱稳性和完整稳性B. 初稳性和大倾角稳性C. 动稳性和静稳性D. A、B、C均是·7 船舶倾斜前后，重力和浮力。
A. 大小不等，浮心位置不变B. 大小不等，浮心位置改变C. 大小相等，浮心位置不变D. 大小相等，浮心位置改变·8 船舶受外力作用发生等容微倾时其会发生较明显变化。
船舶原理练习题1、2章(航海)有解答
《船舶原理》练习题第1、2章（航海）【第1章】船型尺度初步（L,B,D,d） (1)【第2章】船舶吃水d初步 (1)【第2章】TPC初步练习 (2)【第2章】水密度对吃水之影响 (3)【第2章】排水量Δ初步 (4)【第2章】静水力曲线常用量 (6)【第2章】干舷与储备浮力 (7)【第1章】船型尺度初步（L,B,D,d）·1 船舶在登记．．、丈量时使用的尺度是。
A．最大尺度 B．型尺度C．登记尺度 D．以上均可·2 判断船舶能否停靠某一码头时所使用的尺度是。
A．型尺度 B．理论尺度C．登记尺度D．最大尺度·3 船舶在设计时使用的尺度为。
A．船型尺度 B．理论尺度C．实际尺度 D．最大尺度·4 船舶实际吃水与型吃水两者相比。
A．相差50mm B．相差龙骨板厚度C．相差无定值 D．两者在数值上一致·5 从船舶型线图上量取的尺度为。
A．最大尺度B．型尺度C．登记尺度 D．实际尺度·6型线图中船舶横剖线图上是直线。
A. 水线面和纵剖面B. 水线面和横剖面C. 横剖面和纵剖面D. 仅横剖面·7过船宽中点的纵向垂直称为。
A. 平面，中站面B. 剖面，中纵剖面C. 平面，基平面D. 剖面，中横剖面·8采用近似计算公式的条件之一是曲线下面积的等分数必须为。
A. 辛氏第一法，偶数B. 梯形法，偶数C. 辛氏第一法，奇数D. 梯形法，奇数·9已知某船L bp=78，宽B=16.4m，水线面面积为921m2，则其水线面积系数为C W为______。
A．0.77 B．0.65 C．0.68 D．0.72·10某船L bp=78m,吃水d m=4.80m,船宽B=12.2m,排水体积为2924m3,则其方形系数C b为_______。
(小吨位船试题) A．0.53 B．0.64 C．0.73 D．0.68·11某船方型系数C b=0.63，长宽比L/B=6，宽吃水比B/d=2.4，平均吃水5.17m，则船舶排水体积______ m3。
船舶结构力学课后题答案(上海交大版)
s目录之马矢奏春创作第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 (7)第４章力法 (9)第5章位移法 (11)第6章能量法 (21)第7章矩阵法 (36)第9章矩形板的弯曲理论 (49)第10章杆和板的稳定性 (55)第1章绪论１．１题１）接受总纵弯曲构件：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）接受横弯曲构件：甲板强横梁, 船底肋板, 肋骨３）接受局部弯曲构件：甲板板, 平台甲板, 船底板, 纵骨等４）接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：主要接受横向力货物重量, 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2.133323034243()()()424()26666llll l l p x p x p x M x N x v x EI EIEIEIEI---=++++原点在跨中：3230111104()4()266ll p x M x N x v x v EI EIEI-=+++,'11'11()0()022(0)0(0)2l l v v p v N ⎧==⎪⎨⎪==⎩ ２）33203()32.2()266ll p x N x Mx v x x EI EIEIθ-=+++图 ３）333002()22.3()666x x x ll p x N x qx dx v x x EI EIEI θ-=++-⎰图a) 33111311131(3)(2)616444641624pp p pl pl v v v EIEI ⎡⎤⎡⎤=+=⨯⨯-+⨯-⨯⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦=3512pl EIb) 2'292(0)(1)3366Ml Ml Pl v EI EI EI-=+++ =2220.157316206327Pl Pl Pl EI EI EI-+=⨯=2220.1410716206327Pl Pl Pl EI EI EI---=⨯=2372430pl EIc) ()44475321927682304ql ql qll v EI EI EI=-=d)2.1图、2.2图和2.3图1）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 =-如图2.4, ()()0v l v l '==由得3333()1922pl x x v x EI l l ⎛⎫∴=-+ ⎪⎝⎭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 ⎡⎤=++⎢⎥⎣⎦, 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２．７.[]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 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=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 已知：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 24a2232 ∑ABC=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：形心至球心概况1240.9 5.0419.862t y h e cm =+-=+-=形心至最外板纤维若不计轴向力影响, 则令u=0重复上述计算：解得：图２．１２01）先计算剖面参数：图２．８ａ2422u u P P l δδδ⎛⎫⋅⎛⎫ ⎪⋅+= ⎪⎝⎭ ⎪⎝⎭p M 图２．８ｂ2.13弥补题剪切对弯曲影响弥补题, 求图示结构剪切影响下的v(x)解：可直接利用 2.14. 弥补题试用静力法及破坏机构法求右图示机构的极限载荷 p, 已知梁的极限弯矩为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结构到达极限状态.即： 2）用机动法： 8282p pu M M p p llδδ⋅=∴=求右图所示结构的极限载荷其中,3l p ql EI α==（1985年哈船工研究生入学试题）解：由对称性只需考虑一半, 用机动法.当此连续梁中任意一个跨度的两端及中间发生三个塑性铰时, 梁将到达极限状态.考虑a) 、b)两种可能：（如图２．１０）取小者为极限载荷为28pu M q l =即接受集中载荷p 的跨度是破坏.图２．９ 图２．１０第３章 杆件的扭转理论a) 由狭长矩形组合断面扭转惯性矩公式：b) 3334170 1.235115 1.260.63J cm ⎡⎤==⨯+⨯+⨯=⎣⎦c) 由环流方程对a)示闭室其扭转惯性矩为()()()4230444a t A J t a t ds a t t t -===--⎰对b)开口断面有()331433i i t J h t a t ==-⎡⎤⎣⎦∑.将剪流对内部任一点取矩 由于I 区与II 区, II 区与III 区扭率相等可得两弥补方程第４章力法由于折曲连续梁足够长且多跨在a, b周期重复.可知各支座断面弯矩且为M对2节点列角变形连续方程４．４题4.4图, 21对，节点角连续方程：4.6题已知：受有对称载荷Q的对称弹性固定端单跨梁（EI l）, 证明：相应固定系数χ与α关系为：211EI lαχ⎛⎫=+⎪⎝⎭讨论：1）只要载荷与支撑对称, 上述结论总成立2）当载荷与支撑分歧毛病称时, 重复上述推导可得4.8 题１）如图所示刚架提供的２）01由对称性只需对，节点列出方程组求解４．１０题写出下列构件的鸿沟条件：（15分） 1） 2）3) 设x=0,b 时两端刚性固定；y=0,a 时两端自由支持4)已知：x=0,b 为刚性固定边;y=0边也为刚性固定边：y=a 为完全自由边q 主向梁与交叉构件两端简支在刚性支座上, 试分析两向梁的尺寸应坚持何种关系, 才华确保交叉构件对主向梁有支持作用？ 解：少节点板架两向梁实际接受载荷如图, 为简单起见都取为均布载荷.由对称性：12R R R ==由节点挠度相等： 当5548115224qlL qlL α→∞=⨯=max 时R=R 这时交叉构件对主向梁的作用相当于一个刚性支座 当3511I 1.3011521944iR lα<<<3时即时L 暗示交叉构件的存在不单不支持主向梁, 反而加重其负担, 使主向梁在接受外载荷以外还要受到向下的节点反作用力这是很晦气的. ∴只有那时33I 1.3L il 〉, 主向梁才受到交叉构件的支持.第5章 位移法10012Ql M -=, 15021Ql M =, 02332==M M200'12)4(2θl I E M =, 200'21)4(4θl I E M = 对节点2, 列平衡方程⎩⎨⎧=+=00212332M M M 即： ⎩⎨⎧=+++=+00212321'23'3232'M M M M M M 代入求解方程组, 有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=++=+154)88(0840*******0300200Ql l EI l EI l EI l EI l EI θθθθ, 解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯=⨯-=02302021*******EI Ql EI Ql θθ 所以2'00012121200008410.1242221510330EI Ql Ql M M M Ql Ql l EI ⎡⎤-=+=-=-=-⎢⎥⨯⎣⎦ 图04.5. 由对称性知道：23θθθ=-=-1）10012Ql M -=, 15021Ql M =, 02332==M M2） 200'12)4(2θl I E M =, 200'21)4(4θl I E M = 3） 对2节点列平衡方程23210M M +=即0002200166015EI Ql EI l l θθ++=, 解得20202215Ql EI θ=-⨯ 4）求122123,,M M M （其余按对称求得）2321M M =-, 其余4321M M =-, 3421M M =-, 3223M M =-由对称性只要考虑一半, 如左半边1）固端力（查附表A-4）2120001(2)105M Q l q l =-=-, 2210002(2)1515M Q l q l ==2）转角23,θθ对应弯矩（根据公式5-5）'012202(4)2E I M l θ=, '021204(4)2E I M l θ=, '0023230042EI EI M l l θθ=+, 43'0003434300042442EI EI EI M l l l θθθθθ=-=+=3）对节点2, 3列出平衡方程323421252300M M M M M +=⎧⎨++=⎩ 即()''32343234'''252321232125()M M M M M M M M M M ⎧+=-+⎪⎨++=-++⎪⎩ 则有00023300020000002223000024028422215EI EI EI l l l EI EI EI EI q l l l l l θθθθθθθ⎧++=⎪⎪⎨⎪+++=-⎪⎩, 得30020300301210451631045q l EI q l EI θθ⎧-=⎪⎪⎨⎪=⎪⨯⎩4）其余由对称性可知（各差一负号）：6512M M =-, 5621M M =-,5225M M =-, 5423M M =-, 4532M M =-, 433432M M M =-=5.3 题（14250M M ==）128M pl =-, 218M pl =, 其余固端弯矩都为0'4112EI M l θ=, '1414EI M l θ=, '5222EI M l θ=, '2524EI M l θ= '6332EI M l θ=, '3634EI M lθ=图5.1 （单位：200q l ）'121242EI EI M l l θθ=+, '211224EI EI M l l θθ=+ '232342EI EI M l l θθ=+, '322324EI EI M l lθθ=+ 由1、2、3节点的平衡条件14122125233236000M M M M M M M +=⎧⎪++=⎨⎪+=⎩ 即()()()''14121412'''252321232125''32363236M M M M M M M M M M M M M M ⎧+=-+⎪⎪++=-++⎨⎪+=-+⎪⎩解得：21272264pl EI θ=⨯, 2252216pl EIθ=-⨯, 2352264pl EI θ=⨯已知1203l l m ==, 2302.2 6.6l l m ==, 24039l l m == 4400.310I cm =⨯, 1202I I =, 2303I I =, 2408I I = 0212001122Q q l q l ==, 404q q =,1）求固端弯矩210010M Q l =, 120015M Q l =-, 02332==M M 2）转角弯矩()0'0121200224(2)E I E I M l l θθ=+, '002323004(3)2(3)2(2)2(2)E I E I M l l θθ=+,'024204(8)(3)E I M l θ=, '042202(8)(3)E I M l θ=3）对1、2、3节点列平衡图5.2（单位：ql ）图5.3（单位：00Q l ）方程1221242332000M M M M M =⎧⎪++=⎨⎪=⎩即：001200000001230000000230084154796301633115306001111EI EI Q l l l EI EI EI Q l l l l EI EI l l θθθθθθθ⎧+=⎪⎪⎪⎪⎛⎫++=--⎨ ⎪⎝⎭⎪⎪+=⎪⎪⎩解得：22000010022340.0339732880Q l q l EI EI θ=-=-,2200002002090.076281370Q l q l EI EI θ==,4）求出节点弯矩弯矩图如图5.3.5.5 题由对称性只考虑一半；所以：0124341330Ql M M =-=-, 0213455Ql M M =-=, 0233255Ql M M =-=-：令10012100120,, 1.5I I I l l l l ====由表格解出令1003I I =, 012I I =,100l l =, 120l l =0q q =, 1000Q q l =, 00122q l Q =由表格解出：2010.0931M ql =-, 210120.0638M M ql =-=, 2210.0228M ql =若将图5.5中的中间支座去失落, 用位移法解之, 可有： 解得：332770.05149652ql ql EI EIθ==⨯,2120.140M ql =-, 210.040N ql =,5.7题计算如表所示1）不计45杆的轴向变形, 由对称性知, 4、5节点可视为刚性固定端2) ()23000013322Q q l q l ==,()3400000.63 1.8Q q l q l == 223230003(3)/1510M Q l q l ==, 232230009(3)/1020M Q l q l =-=- 3) 计算由下表进行： 21812000.0039M M q l =-=,23234000.518M M q l =-=-,243000.4159M q l =-, 223000.1127M q l =252000.0170M q l =-, 其它均可由对称条件得出.创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日.00005 .00059 .00030.00022 .00043 .00085.00043 .00003 .00005 .00011.00006200/ij M q l创作时间：二零二一年六月三十日5.9 题任一点i 的不服衡力矩为01212i is sql qlM M ==-=∑（i=1, 2, …,h,i,j,…n-1. s=i-1,i+1） 所以任一中间节点的分配弯矩ij m 与传导弯矩'ij ji ji m n m =均为0. 任一杆端力矩：'ij ij ij ij M M m m =++()0ij ij is ji ji js ij s s M M n M M i n λλ⎛⎫=-+-=<< ⎪⎝⎭∑∑对两端0,i n =, 由于只吸收传导弯矩'0ij m = 'ij M ij ij ij M M m =+=两端所以对每个节都有杆端力矩ij M ij M =0iM=∑, 也可以看作两端刚固的单跨梁.第6章 能量法1）方法一 虚位移法考虑b),c)所示单位载荷平衡系统, 分别给予a)示的虚变形 ：()M x dx d EIδθ= 外力虚功为 i j 11W θδθ⨯⎧⎫=⎨⎬⨯⎩⎭虚应变能为l001V=M()M ()d EI x x x δ⎰()()()()00011=1li i i l i i i R x M R x dx EI R x M R x dx EI⎧++⎪⎪⎨⎪+⎪⎩⎰⎰j i ij j i j i M M 1M M ..........b)EI 363EI 2=M M 1M M ...........c)EI 363EI 2l l l l ⎧⎛⎫⎛⎫-=-⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎛⎫⎪-=- ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎩ 由虚功原理：W V δδ= 得：i i j j 11M 2M 13EI 12l θθ⎡⎤-⎢⎥⎧⎫⎧⎫=⎢⎥⎨⎬⎨⎬⎢⎥⎩⎭⎩⎭-⎢⎥⎣⎦2）方法二 虚力法（单位虚力法）梁弯曲应力：{}()M x y σ＝I{}()M x y σε＝＝EEI()()ij iM M x M x M l+=-()1(10)x M x lδ=-+给i M 以虚变动1i M ∂= 虚应力为 {}()M x y δδσ＝I虚余功：1W δθ*⨯i ＝虚余能：*V δΩ⎰＝（真实应变）⨯（虚应力）d Ω()()M x M x y ydxdydz EI δ=⎰⎰⎰I()()2201lA M x M x dx y dA EI δ=⎰⎰()()01/1/li i j M M M x l x l dx EI ⎡⎤=-+-⎣⎦⎰ ∴ 132i ij l Q M M EI ⎛⎫=- ⎪⎝⎭同理：给j M 以虚变动1j M δ=, ()0i M δ=可得（将i 换为j ）32i j j M l M EI θ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭3）方法三 矩阵法（柔度法）设{}{}i i j j M ,p M θθ⎧⎫⎧⎫∆==⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭, 虚{}{}[]{},i j M p M δδσεδ⎧⎫==⎨⎬⎩⎭力p{}()()[]{}/1i i i j j M M x y y xx y M M M x l c p M I I I ll σσ⎧⎫⎡⎤⎡⎤===-+=--=⎨⎬⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎩⎭式中[]1,y x x c I l l ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦（无妨称为物理矩阵以便与刚度法中几何矩阵[]B 对应）虚应力{}[]{}[]i j M c p c M δδσδδ⎧⎫==⎨⎬⎩⎭实应变{}[]{}[][]{}11D D C p εσ--==虚余功 {}{}{}{}()*TTi i j j W p p M M δδδθδθδ=∆=∆=+虚余能 {}{}{}{}*TTV d d δεδσεσεΩΩ=Ω=Ω⎰⎰{}[][][]{}{}[][][]{}11T T T T p C D C P d p C D C d p δδ--ΩΩ⎡⎤=Ω=Ω⎢⎥⎣⎦⎰⎰ 于虚力原理：**W V δδ=考虑到虚力{}p δ的任意性.得： {}{}[][][][]{}1A Tp C D C d p -Ω∆=Ω=⎰式中 [][][][]1T A C D C d -Ω=Ω⎰——柔度矩阵（以上推导具有普遍意义）对本题：[]220111111l x x x x l l l y y x x l A d dx x I EI l l EI x x x l l l l Ω⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎧⎫---⎢⎥- ⎪ ⎪⎪⎪⎡⎤⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎢⎥=--Ω=⎨⎬ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎛⎫⎛⎫⎪⎪-⎢⎥-- ⎪ ⎪⎪⎪⎩⎭⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎰⎰ /3/611/21/6/31/213l l ll l EIEI--⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦由{}[]{}A p ∆=展开得：11/21/213i i j j M lM EIθθ-⎧⎫⎧⎫⎡⎤=⎨⎬⎨⎬⎢⎥-⎣⎦⎩⎭⎩⎭方法一 单位位移法()/j i u u l ε=- , ()/j i E E u u l σε==- 设 1i u δ=, 则 /1/i u l l δεδ=-=-()()()()2011/l i j i j i i j E EA EAT u u l d u u dx u u l l l Ω-=--Ω=-=-⎰⎰ 同理, 令1j u δ= 可得()()11/j j i ET u u l d l Ω=-Ω⎰()j i EA u u l =- 即：1111i i j j T u EA T u l -⎧⎫⎧⎫⎡⎤=⎨⎬⎨⎬⎢⎥-⎣⎦⎩⎭⎩⎭可记为 {}[]{}ij ij p K =∆ []K 为刚度矩阵.方法二 矩阵虚位移法 设{}Tij i j p T T ⎡⎤=⎣⎦ {}Tij ij u u ⎡⎤∆=⎣⎦(){}[]1{}/11i j i ij j u u u l B u l ε⎧⎫⎧⎫=-=-∆∆⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭式中 []{}111B l=-——几何矩阵 ∴ {}[]{}[][]{}ij D D B σε==∆ 设虚位移{}Tij i j u u δδδ⎡⎤∆=⎣⎦ , 虚应变 {}[]{}ij B δεδ=∆外力虚功 {}{}{}{}TTij ij ij ij W p p δδδ=∆=∆虚应变能 {}{}{}{}TTV d d δσδεδεσΩΩ=Ω=Ω⎰⎰ {}[][][]{}TTij ij B D B d δΩ=∆∆Ω⎰{}[][][]{}TTij ij B D B d δΩ⎡⎤=∆Ω∆⎢⎥⎣⎦⎰{}[]{}ijijK δ∆∆由 W V δδ= 得： {}[]{}ij ij p K =∆ 式中 [][][][]TK B D B d Ω=Ω⎰——刚度矩阵对拉压杆元 []{}1111111111l EA K EA dx l l l --⎧⎫⎡⎤=-=⎨⎬⎢⎥-⎩⎭⎣⎦⎰ 详细见方法一. 方法三 矩阵虚力法设 {}i ij j T p T ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭ , {}i ij j u u ⎧⎫∆=⎨⎬⎩⎭ , {}[]{}D δε={}{}[]{}111i j iij j T T T C p T AA σ-⎧⎫==-⎨⎬⎩⎭式中 [][]111C A=-——物理矩阵（指联系杆端力与应力的系数矩阵） ∴ {}[]{}[][]{}11ij D D C p εσ--== 虚应力 {}[]{}ij C p δσδ=设虚力 {}i ij j T p T δδδ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭, 则 {}[][]{}1ij D C p δεδ-=虚余功 {}{}{}{}*TTij ij ij ij W p p δδδ=∆=∆虚余能 {}{}{}{}*T TV d d δεδσδσεΩΩ=Ω=Ω⎰⎰{}[][][]{}1TTij ij p C D C p d δ-Ω=Ω⎰{}[][][]{}1T ij ij p C D C d p δ-Ω⎡⎤=Ω⎢⎥⎣⎦⎰{}[]{}ijijp A p δ式中[][][][]1T A C D C d -Ω=Ω⎰ ——柔度矩阵对拉压杆： []{}1111111111l A l K dx E A A EA --⎧⎫⎡⎤=-=⎨⎬⎢⎥-⎩⎭⎣⎦⎰ ∴ {}[]{}ij ij A p ∆=即 1111i i j j u T l u T EA -⎧⎫⎧⎫⎡⎤=⎨⎬⎨⎬⎢⎥-⎣⎦⎩⎭⎩⎭ 讨论： 比力方法二、三.结论： {}[]{}ij ij p K =∆, {}[]{}ij ij A p ∆=若 []K 与[]A 的逆矩阵存在（遗憾的是其实不是总是存在）, 则,[]1K -实际上是一个柔度矩阵, []1A -实际上是一个刚度矩阵如图所示设()121cos n n n x v x a l π∞=⎛⎫=- ⎪⎝⎭∑显然满足0,x x l ==处的 变形约束条件()()()()''0000v v l v v l ====变形能 ''20()2l EI V v dx =⎰220122cos 2l n n EI n n x a dx l l ππ∞=⎡⎤⎛⎫=⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦∑⎰421222nn EIn l a l π∞=⎛⎫=⎪⎝⎭∑ 力函数()()()2pv c pv l c pv c =+-=（对称）1221cos n n n c p a l π∞=⎛⎫=- ⎪⎝⎭∑由()0nV a ∂-=∂ , 所以 nn Va a ∂∂=∂∂ .即 422()21cos 2n EIl n n c a p l l ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ 所以, 34421cos 4n n c pl l a EI n ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭=⋅()34411221cos 1cos 4n pl n c n x v x EInl l πππ∞=⎛⎫⎛⎫=-- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭∑ 0如图所示设()01sinn n n xv x a x a lπ∞==+∑ ()()2222402011sin 22222ln n n n v l a l EI n n x EI n l V a dx a l l A l A πππ∞∞==⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎣⎦=-+=+⎢⎥ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦∑∑⎰()01sinn n n cpU c p a a pc lπ∞===+∑ 由()00V a ∂-=∂得 20/a l A pc = , 所以, 20/a Apc l = 由()0nV a ∂-=∂, 得4sin 2n EIl n n ca p l l ππ⎛⎫= ⎪⎝⎭ 所以, ()342sin n pl n c a l EI n ππ= ∴ ()3244121sin sin n Apc pl n c n xv x x l EI n l lπππ∞==+∑如图所示 令()()2v x ax l x =-所以, ''202lEI V v dx =⎰()20232622l EI al ax dx a EIl =-=⎰ ()()/2/22405192l l qU x dx qax l x dx qal ==-=⎰⎰由()0V a∂-=∂ 得 3454192aEIl ql =所以, 5768ql a EI =∴ ()()25768ql v x x l x EI=- 0所示如图,设()2312v x a x a x =+, ()()''1223v x a a x =+''22l EIV v dx =⎰()2120432lEIa a x dx =+⎰()2221122233EIl a a a l a l =++ ()()2312/2/2lll l qv x dx q a xa x dx==+⎰⎰312715838a a l ql ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭由()10V a ∂-=∂ 得 ()3122237/24EIla a l ql +=由()20V a ∂-=∂ 得 ()24126215/64EIla l a l ql+=解上述两式得 2216738413192ql a EIql a EI⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩∴ ()2230.17450.0677ql ql v x x x EI EI=-如图所示设 ()1sin xv x a lπ=()/4/2''2''20/42222l l l E I EI V v dx v dx ⎡⎤=+⎢⎥⎣⎦⎰⎰4242/4/222110/4sin 2sin l l l x x EI a dx EI a dx l l l l ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎰⎰4213142l EIa l ππ⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()110sin2/l lxqv x dx q a dx qla lππ===⎰⎰由()10V a ∂-=∂ 得 4131222l ql EIa l πππ⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭所以, 441540.00718312ql ql a EI EI ππ==⎛⎫+ ⎪⎝⎭()40.00718sin ql x U x EI lπ=如图所示 设 ()()121sin2n n n x v x a lπ∞=-=∑()()222''022l v l EI V v x dx A⎡⎤⎣⎦⎡⎤=+⎣⎦⎰ ()2423112121sin 222n n n n n EI n a a l ππ∞∞==⎡⎤-⎛⎫⎛-⎫⎛⎫⎢⎥=+ ⎪⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦∑∑ 其中, 3l A EI=()4331212121sin sin 222n n n n n V EI n EI n a a a l l πππ∞=-⎡⎤∂-⎛-⎫⎛⎫⎛⎫=+⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦∑ ()()220121sin2ll n n n x qv x dx q a dx lπ∞=-==∑⎰⎰()()11241cos 212121nn n n a l ql q a n n n πππ∞∞==⎛⎫=--=⎡⎤ ⎪⎣⎦ ⎪--⎝⎭∑∑ 所以,()421n ql a n π∂=∂- 取前两项得 ()41123312V EI EI a a a a l l π∂⎛⎫=+- ⎪∂⎝⎭, ()421233232V EI EIa a a a l l π∂⎛⎫=-- ⎪∂⎝⎭由()10V a ∂-=∂ 得 41233412EI EI qlaa l l ππ⎧⎫⎡⎤⎪⎪⎛⎫+-=⎢⎥⎨⎬ ⎪⎝⎭⎢⎥⎪⎪⎣⎦⎩⎭ 由()20V a ∂-=∂ 得 4213334123EI EI qlaa l l ππ⎧⎫⎡⎤⎪⎪⎛⎫+-=⎢⎥⎨⎬ ⎪⎝⎭⎢⎥⎪⎪⎣⎦⎩⎭即： 41241247.0884494.1333ql a a EI ql a a EI ππ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=-⎪⎩解得 41420.17980.00118ql a EI ql a EI⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩ ∴()430.180sin 0.0012sin 22x x ql v x l l EI ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ ∴中点挠度40.17862l ql v EI ⎛⎫= ⎪⎝⎭6.6题 取12()sin,()sin n n n x n xv x a v x b l lππ==∑∑1'221200222004222422222sin cos 22 222244llsl l s n n s n n s n nGA EI V v dx vdxGA EI n n x n n x a dx b dx l l l l GA EIn l n l a b l l GA l EIl n n a b l l ππππππππ=+⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+⎢⎥ ⎪⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎢⎥⎣⎦⎛⎫⎛⎫=+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎰⎰∑∑⎰⎰∑∑∑∑42(),()22s n n n n GA l V EIl n V n a b a l b lππ∂∂==∂∂ 120011sinsin (1cos )(1cos )l lll n n n n qv dx qv dxn x n xq a dx q b dxl l n n q a n q b n l l ππππππ--=+=+⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎰⎰∑∑⎰⎰∑∑∴(1cos ),(1cos )n n l l a q n b q n n n ππππ⎛⎫⎛⎫∂∂=-∂∂=-⎪⎪⎝⎭⎝⎭由4455()2(1cos )40()()n n n V ql n ql a a n EI n EI πππ∂--==∂=为奇数得 由2233()2(1cos )40()()n n n s s V ql n ql b a n GA n GA πππ∂--==∂=为奇数得 ∴()()12()U x U x U x =+4255334141sin sin (1,3,5, )n n S ql n x ql n xEI n l GA nl N ππππ=+=∑∑1）图6.9 对等断面轴向力沿梁长不变时, 复杂弯曲方程为：''0IV EIV TV q --= 取()sinn nn xv x a lπ=∑ 能满足梁段全部鸿沟条件 ''''''''00,0,0,0,0()0l IV x l v v v v EIV TV q qvdx ==≠=≠∴--=⎰处∴有420()sin ()(sin )sin 0l n n n n x n n x n x EI a T a q dx l l l l l πππππ⎡⎤---=⎢⎥⎣⎦∑∑⎰积分：420cos 022ln n n l n l l n x EIa Ta q l l n l ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎡⎤+--= ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ 即：()4425220()1cos 4()()14/()22n l n q n n a ql n EIl n n l EI n u n T l l ππππππ⎛⎫⎧- ⎪⎪⎝⎭==⎨⎛⎫⎛⎫⎪⎡⎤++ ⎪ ⎪⎣⎦⎩⎝⎭⎝⎭为偶数为奇数式中：u =u =1 ∴455222sin4()(1,3,5 )(14/)N n xql l v x n EI n u n πππ==+∑ ∴44522214()0.0093012()(14/)n l ql ql v EI EI n u n ππ===+取一项 准确解为：444055(1)0.7110.0092582384384l ql ql ql v f EI EI EI ⎛⎫⎡⎤==⨯= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦误差仅为0.46%结论：1）引进22()cr n EI T lπ=——单跨简支压杆临界力()22554,4384l T u EI π=≈ 2）取一项, 中点挠度表达式可写成如下讨论的形式：445(0)5138423841()()cr cr ql T l ql v EIEI T T T T ⎡⎤⎧⎢⎥=⎪⎛⎫==⎢⎥⎨ ⎪⎝⎭⎢⎥⎪±∞=⎩⎢⎥⎣⎦失稳的压力时 式中：当T 为拉力时取正号（此时相当一缩小系数, 随T ↑而↓）≤1当T 为压力时取负号（此时相当一放年夜系数, 随T ↑而↑）≥1 2）∵弹性基础梁平衡方程为：0IV EIV kv q +-=∴00lIVEIV kv q Vdx δ⎡⎤+-=⎣⎦⎰ 取：()sinn nn xV x a lπ=∑代入上式：40sin sin sin 0ln n n n n n n x n x n x a EI a k a q dx l l l l ππππδ⎡⎤⎛⎫+-=⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦∑∑⎰由于n a δ的随意性有式中积分为0, 即：()41cos 022n n n l l l EIa ka q n l n πππ⎛⎫⎛⎫+--= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∴()44541cos 4()()1/()522n l q n ql n a n n EIl n kl EI n k EI l πππππ⎛⎫- ⎪⎝⎭==⎡⎤⎛⎫++⎢⎥ ⎪⎣⎦⎝⎭为奇数 由442442l u k u k EI EI l ⎛⎫== ⎪⎝⎭得代入得()44542()14n ql a u EI n n ππ=⎡⎤+⎢⎥⎣⎦()4554sin4()(1,3,5 )1nn xql l v x n EI kn EI n l πππ⎛⎫== ⎪⎡⎤⎝⎭+⎢⎥⎢⎥⎣⎦∑今取一项, 且令u=1, 求中点挠度()44454()0.0078882214l ql ql EI EIνππ⎡⎤⎢⎥==⎢⎥⎡⎤⎢⎥+⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦准确值：()4404110.448()10.00862524(21)q ql ql u EI k EI νϕ⎡⎤-=-==⎡⎤⎢⎥⎣⎦⨯⎣⎦误差为8.5%误差较年夜, 若多取几项, 如取二项则误差更年夜, ∴交错级数的和小于首项, 即2l ν⎛⎫⎪⎝⎭按级数法只能收敛到略小于精确解的一个值, 此矛盾是由于0ϕ是近似值.220()()2()1 22lM x dx AREIννν=+=+⎰梁支 020343342()2 ()2222 232162111 (1)6166ll MM x dx AR R EIR R qx x ql x dx AR EI R l ql l ql R EI EI l ql EIEI ν∂∂=+∂∂⎡⎤⎛⎫=---+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎡⎤⎛⎫-⎛⎫=-++⎢⎥ ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎡⎤⎛⎫=-+++ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎰⎰由最小功原理：0vR∂=∂解出：528qlR =∴43445(2)(2)384485 0.178528q l R l v EIEIqlql EIEI=-=≈中由对称性可知, 对称断面处剪力为零, 转角00θ=, 静不定内力0T 和0M 可最小功原理求出：2102200()()(/2)2sin (1cos )()qs M OA M s M qr qr T r AB θθ⎧+⎪=⎨⎪+++-⎩—段2—段 001 ()0 ()()() 1 ()(1cos ) ()OA OA M s M s M T AB r AB θ⎧⎧∂∂==⎨⎨∂∂-⎩⎩段—段段—段 最小功原理：()()0022221010000()()11/22sin 1cos 20s rV M s M s ds M EI M qs M ds M qr qr T r rd EI EI πθθθ∂∂=∂∂⎛⎫⎡⎤=+++++- ⎪⎣⎦⎝⎭=⎰⎰⎰()22200012sin (1cos )1cos 02V qr M qr T r r rd T EIπθθθθ∂⎡⎤=+++--=⎢⎥∂⎣⎦⎰分别得：()()()()2002001112226413122424M T r qr M T r qr ππππππ⎧⎛⎫++-=-++ ⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪-+-=+ ⎪⎪⎝⎭⎩解得：2000.5388()2.7452M qrM s T qr⎧=-⎪∴⎨=-⎪⎩表达式正确 由10Ms ∂=∂ 得极值点在0t s =点,该处极值为10M M = 由20Ms ∂=∂ 得020.7285,0.6296qr tg T θθ=-=≈极值为()()2222210.53882sin 0.6296 2.74521cos 20.61M qr qr qr qr θ⎡⎤⎛⎫=-+++-- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦=区间端点B 处()222210.53882sin 2.745210.7922B M qr qr qr qr π⎡⎤⎛⎫=-++-=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦{}max 012max max ,,0.79()B B B M M M M M M M qr ∴==∴==-发生在支撑处由左右对称,∴对陈断面01上无剪力. 有垂向静力平衡条件：0sin 2P qr d πθθ=⎰解得：/4q P r =任意断面弯矩为：()()()200020000Pr()sin (1cos )1cos 2Pr(1cos )sin sin 21,1cos M s M T r qr d M T r qr M Mr M T θθθθααθθθθθ=++-+-+-⎡⎤⎣⎦=+-++-+∂∂==-∂∂⎰ 有最小功原理确定T 0和M 0200001Pr (1cos )sin (sin )02V M T r qr rd M EIπθθθθθ∂⎡⎤=+-++-+=⎢⎥∂⎣⎦⎰即：2200Pr (2)02M T r qr πππ+++-+=200001Pr (1cos )sin (sin )(1cos )02V M T r qr r rd T EIπθθθθθθ∂⎡⎤=+-++-+-=⎢⎥∂⎣⎦⎰()(1cos )0()cos 0M s d M s d ππθθθθ-=-=⎰⎰即220000Pr ()cos cos sin (sin cos cos )02M T r T r qr d πθθθθθθθθ⎡⎤∴+-++-+=⎢⎥⎣⎦⎰ 得：2000204/()2T r P qr T qr T πππ--=∴=-=-与图中假设方向相反20Pr(4)8M ππ∴=-2Pr Pr Pr Pr()(4)(1cos )sin 844M s πθθθππ∴=---+- 241cos sin Pr 844πθθθπππ⎡⎤-=-++-⎢⎥⎣⎦第7章 矩阵法322122112x lx l x v θθθθθ+++-= 2221211'32)(x l x l x v θθθθθ+++-=, x ll x v 22121''62)(θθθθ+++-= ∵⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎭⎫ ⎝⎛+-==j i l x l l x l y yv θθε22''6264∴[][]E D l x l x l y B =⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=,13232 [][][][]2222222032433213133323221442212312T el x y x x l K B D B d E d x l l l l x x x l l l l l EI EIEI l ll l x ll ΩΩ⎡⎤-⎢⎥⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎡⎤=Ω=--Ω⎢⎥ ⎪ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎢⎥-⎢⎥⎣⎦⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎡⎤--+⎢⎥⎪ ⎪⎢⎥⎡⎤⎝⎭⎝⎭⎢⎥===⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎛⎫⎢⎥- ⎪⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎰⎰⎰对称解：如图示离散为3个节点, 2个单位()[]()()()()()()[]()()()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡==⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=23323222322221221211121112222124262262621226212226426262122621222K K K K K K K K K l l l l l l l l l l l l l I E K形成[]K ()()[]()()()()[]()()⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+32123323222322212212111211100δδδK K K K K K K K 将各子块代入得：()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡----------⨯-00042/622/62/62/242/62/2422/6122/642/122/62/242/62/362/122/2442/12242/62/122/242/62/242/11332211222222222P M R v v v l l l l l l l l l l l l l l l l l x l l l x l l EI R y z z z θθθ 划去1、2行列, （∵011==z v θ）约束处置后得：⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡--------000412212124812482121212124812144233222222P v vl l l l ll ll l l ll l EI z z θθ图7.3 离散如图∵杆元尺寸图7.2（以2l 代l ）, ∴e K ⎡⎤⎣⎦不变, 离散方式一样, 组装成的整体刚度矩一样[]K{}{}11300T TyR yP R M P R ={}{}112233TTz z z v v v δθθθ=约束条件 1130z v v θ===, 划去1、2、5行列得（注意用上题结果时要以2l 代l ）222336166612200624z z l l l v P EI l l l θθ⎡⎤⎢⎥⎧⎫⎧⎫⎢⎥-⎪⎪⎪⎪⎢⎥=⎨⎬⎨⎬⎢⎥⎪⎪⎪⎪⎢⎥⎩⎭⎩⎭⎢⎥⎢⎥⎣⎦图7.4, 由对称计算一半, 注意到230,0z v θ=≠[]22(1)(1)(1)1112(1)(1)212222(2)(2)2l l 4I I(2)2223(2)(2)323312612666421261266624l l l l K K EI l l K l K K l l l l l l K K KK K -⎡⎤⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎡⎤⎢⎥==⎢⎥⎢⎥---⎣⎦⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎡⎤⎡⎤−−−−−→=⎢⎥⎣⎦⎣⎦以代，代[][](1)(1)111211(1)(1)(2)(2)2122222322(2)(2)32333300K K P K K K K P K K P δδδ⎡⎤⎧⎫⎧⎫⎢⎥⎪⎪⎪⎪+=⎨⎬⎨⎬⎢⎥⎪⎪⎪⎪⎢⎥⎩⎭⎩⎭⎣⎦, 将各子块代入得22121112222222233223126126266421212618660326620124666646648y R z z z R ql l l l l R v ql l l M v ql EI l l l l l k v l ql l l v ql l l l l M ll θθθ-⎡⎤⎢⎥⎧⎫+⎢⎥⎪⎪-⎢⎥⎪⎪⎧⎫⎢⎥⎪⎪+⎪⎪⎢⎥⎪⎪---⎪⎪⎢⎥⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎢⎥-+=⎨⎬⎨⎬⎢⎥-⎪⎪⎪⎢⎥⎪⎪⎪⎢⎥⎪⎪⎪⎢⎥---⎪⎪⎪⎩⎭⎢⎥⎪⎢⎥⎪-⎢⎥⎩⎢⎥⎣⎦⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭ 由约束条件1132222200,z z EIv R k v lθθ====-=-, 划去1、2、6行列, 将2k 代入[]K 得222223223182060260124666z ql l l v EI ql l l vql l ll θ⎧⎫+-⎡⎤⎪⎪⎢⎥⎪⎪⎧⎫⎢⎥-⎪⎪⎪⎪⎢⎥=⎨⎬⎨⎬⎢⎥⎪⎪⎪⎪⎢⎥⎩⎭--⎪⎪⎢⎥⎪⎪⎢⎥⎣⎦⎩⎭7.3 题a) 写出各杆元对总体坐标之单位刚度矩阵22(1)(3)22000012612600660402E 000012612600660204AA I II I l l l l I I I I l l K K A A l I I I I l l l l I I II l l -⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎡⎤⎡⎤==⎣⎦⎣⎦⎢⎥-⎢⎥--⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦(1)(1)(3)(3)(2)(2)(2)222133342l l (2)2223(2)(2)(1)(1)(3)(3)323312114344K K K K K K K K K K K K K K ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎡⎤==−−−→==⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦以代[]cos sin 022010sin cos 010022001001t ππππ⎡⎤-⎢⎥-⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎢⎥⎣⎦∴[]00t T t ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦ [][](1)1(1)(3)K K T K T -⎡⎤⎡⎤⎡⎤==⎣⎦⎣⎦⎢⎥⎣⎦2222000012612600010010100100660402001001010000001010012612610000001001660204AA I II I l l l l I I I I E l l A A l II I I l l l l I I II l l-⎡⎤⎢⎥-⎢⎥-⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥----⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎢⎥-⎢⎥⎣⎦22(3)(3)(1)(1)33342221(3)(3)(1)(1)4344121122126126000000660402126126000000660204I I I I l l l l A A I I I I K K K K E l l I I I I l K K K K l l l l A A I I II ll---⎡⎤⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎡⎤⎡⎤⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦b ）集成总刚度矩阵[]⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡-------+-----+----+---+-----=⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡++=I lI Il I A A l I l I lIl I I l I I lI l I I l I A l I A l I l I lI l I l I lI A l I A I l I I lI l I I l Il I l Il I A l I A A l I A l I l I l I Il I I l I A A l I lI l I l IK K K K K K K K K K K K K 40620600006012601220662362300023460234606012602120022306236206234602346000002602126012206406000060126012222222222222)3(44)3(43)3(34)3(33)2(33)2(32)2(23)2(22)1(22)1(21)1(12)1(11c ）写出节点位移及外载荷列阵{}{}{}TT z z z z T v u v u v u v u 4321444333222111δδδδθθθθδ==固端力：{}TT Ql Q Ql Q F ⎭⎬⎫⎩⎨⎧-=12201220)1( 局{}{}{}0)3()2(==T T F F 局局{}[]{}⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧---=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡--==12)1()1(1202120212201220100001010100001010T F F Ql Q Ql Q Ql Q Ql Q F F T 局总{}TR yx R y x M R R Ql Q Ql M T Q R P P P P P ⎭⎬⎫⎩⎨⎧-⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=44411143210001202122总约束处置⎭⎬⎫⎩⎨⎧=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡++3232)3(33)2(33)2(32)2(23)2(22)1(22P P K K K K K K δδ7.4 题由对称性, 计算图示两个单位即可.但2/12A A =2P 取P/2 045,==⎪⎭⎫⎝⎛∧αx x。
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？
船舶原理考试试题
船舶原理考试试题船舶原理考试试题一、选择题1、一艘船在平静的水中行驶，当船头指向正东方时，船右舷轮子上的航向器指针是指向哪个方向的？ A. 正北方 B. 东南方 C. 正东方 D. 西北方2、下列哪个部件是船上的必需品，可以帮助船员在黑暗中看清仪表和设备？ A. 罗盘 B. 航向灯 C. 测深仪 D. 自动舵3、一艘货船在装货过程中，货物突然坍塌，导致船体右侧严重受损。
此时，船长应如何指挥船员进行紧急应对？ A. 立即启动应急电源，照亮船舱 B. 立即通知所有船员，进行紧急疏散 C. 立即组织船员进行修补，防止船体漏水 D. 立即停止装货，防止货物继续坍塌二、填空题4、船舶的螺旋桨是用来产生______的，而船锚则是用来产生______的。
41、一般来说，船体的浮力主要来源于______，而船体的稳性则主要来源于______。
411、一艘油轮在海上遇险，油轮的船长应该如何指挥船员进行紧急应对？请列举至少三个具体的应对措施。
三、简答题7、请简述船舶在逆流中行驶时，如何利用推力器和舵来控制船体的方向和速度？71、请说明船舶在锚泊时，如何利用锚和缆绳来保持船体的稳定和位置？711、请阐述船舶在航行过程中遇到大风大浪时，如何利用船体的浮性和稳性来保障船员的安全？四、论述题10、请论述船舶在航行过程中遇到能见度不良的天气时，船长应该如何利用经验和科学知识来判断和决策，以确保船员和船舶的安全？船舶设计原理复习资料船舶设计原理复习资料一、确定主题本文旨在复习船舶设计原理的相关知识，帮助读者了解和掌握船舶设计的基本概念和方法。
本文将按照船体结构、推进系统、动力系统、控制系统等几个方面进行讲解，并通过举例说明船舶设计原理的应用。
二、编写引言船舶设计是海洋工程领域中的重要分支，涉及船体结构、推进系统、动力系统、控制系统等多个方面。
掌握船舶设计原理对于从事船舶设计、海洋工程等领域的工作者至关重要。
本文将通过复习船舶设计原理，帮助读者深入了解船舶设计的相关知识。
船舶原理练习题(考试精华)
第一章货物运输基础知识第一节船体形状及其参数1 A 钢质船的船体型线图所表示的船体形状是（）。
A．不包括船壳板厚度在内的船体图形面B．已包括船壳板厚度在内的船体图形C．代表船体的实际外形D．大于船体的实际外形2 A 船舶在设计时使用的尺度为( )。
A．船型尺度 B．理论尺度C．实际尺度 D．最大尺度3 C 船型尺度包括( )。
Ⅰ．最大尺度；Ⅱ．登记尺度；Ⅲ．垂线间长；Ⅳ．型深；Ⅴ．型宽；Ⅵ．型吃水；Ⅶ．干舷。
A．Ⅱ，Ⅲ，Ⅵ，Ⅶ B．Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，ⅤC．Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ，Ⅵ D．Ⅳ，Ⅴ，Ⅵ，Ⅶ4 B 从船舶型线图上量取的尺度为( )。
A．最大尺度 B．型尺度C．登记尺度 D．实际尺度5 D 沿船舶的设计水线（或夏季满载水线）由首柱前缘到舵柱后缘或舵杆中心线的水平距离称为船舶的（）。
A．型长 B．两柱间长C．垂线间长 D．A、B、C均是6 B 在船舶要素中，船舶的主尺度包括（）。
A．型尺度和登记尺度 B．船长、船宽、型深和型吃水C．计算尺度和最大尺度 D．登记尺度和型尺度7 A 根据我国规定，以下（）属于船舶船型尺度。
A．型深、型吃水、型长及型宽B．型长、最大宽度及总长C．全长、实际吃水及登记深度D．登记长度、型宽及水线上最大高度8 C 船舶的型长是指沿夏季满载水线，从（）的水平距离。
A．首柱后缘量至舵柱前缘B．首柱后缘量至尾柱后缘C．首柱前缘量至舵柱后缘D．首柱前缘量至尾柱前缘9 D 根据我国的规定，船舶型宽是指（）。
A．在船长中点处，由一舷的肋骨外缘量至另一舷的肋骨外缘之间的水平距离B．在船长中点处，由一舷的肋骨内缘量至另一舷的肋骨内缘之间的水平距离C．在船舶最大宽度处，由一舷的外板量至另一舷的外板之间的水平距离D．在船舶最大宽度处，由一舷的肋骨外缘量至另一舷的肋骨外缘之间的水平距离10 B 船舶的首垂线是指（）。
A．过船体最前端所做的垂线B．过首柱前缘与夏季载重线的交点所做的垂线C．过首柱后缘与夏季载重线的交点所做的垂线D．过上甲板与首柱前缘的交点所做的垂线11 A 根据规范规定，钢质船的“型尺度”是（）。
船舶原理-题9
Principles of Naval Architecture
Shanghai Maritime University
船 舶 原 理 基 础
船舶静力学： 船舶静力学：
第一章 船体形状 第二章 船体计算的近似积分法 第三章 浮性 第四章 稳性 第五章 吃水差 第六章 抗沉性
船 舶 原 理 基 础
Principles of Naval Architecture
Structure Mechanics:
Chap.7 Structure Mechanics
Ship Hydrodynamics:
Chap.8 Ship Resistance Chap.9 Ship Propulsion Chap.10 Ship Sea keeping Chap.11 Ship Manoeuvring
C
通常下列________推进器可在水平面内产生各个方向上的推 力 A. 明轮 B. 直叶推进器 C. 喷水推进器 D. 可调螺距浆
B
船速相同，转速较低时，推力________；转速相同，船速较 低时，推力________ A. 越小，越大 B. 越小，越小 C. 越大，越大 D. 越大，越小
A
B
相同转速时，螺旋桨在________时推力最大。 A. 前航正车时 B. 前航倒车时 C. 稍有后退正车时 D. 系泊正车时
C
空泡的影响不包括________。 A. 降低螺旋桨推力性能 B. 船体噪声 C. 船体阻力增大 D. 螺旋桨材料损坏
C
螺旋桨近水面时推力下降的原因不包括________。 A. 兴波 B. 吸入空气 C. 螺旋桨飞车 D. 螺旋桨出水
船体结构强度： 船体结构强度：
上海交通大学船舶原理课件Summary_of_Ship_Manoeuvrability_for_Review
Shanghai Jiao Tong University2nd Semester,Academic Year 2007-2008Summary of Ship Manoeuvring for ReviewProf. Dr.-Ing . Zou ZaojianJune 10, 2008Summary of Ship ManoeuvringSlide 2Outlinez Brief IntroductionzEvaluation of Ship Manoeuvrability z Prediction of Ship Manoeuvrabilityz Linear Equations of Ship Manoeuvring Motion z Control DeviceszMeasures to Improve Ship Manoeuvrability zSome Remarks on the ExaminationSummary of Ship ManoeuvringSlide 3Brief IntroductionzShip Manoeuvrability and Its Contents－Ship Manoeuvrability : The ability of a ship to keep or change its state of motion under the control actions.Ship manoeuvrability includes: (definition !)¾Inherent dynamic stability (straight line stability)¾Course -keeping ability (directional stability)¾Initial turning/course -changing ability ¾Yaw -checking ability ¾Turning ability ¾Stopping abilitySummary of Ship ManoeuvringSlide 4Brief IntroductionzImportance of Ship Manoeuvrability －Navigation safety －Navigation economySummary of Ship ManoeuvringSlide 5Evaluation of Ship ManoeuvrabilityzStandard manoeuvres (tests)and the parameters tobe used to evaluate ship manoeuvrability－How to conduct these manoeuvres ?－The parameters obtained from these manoeuvres ?－How can these parameters be used to evaluate ship manoeuvrability ?¾Turning test ¾Zig -zag test ¾Stopping test¾Spiral test (direct spiral and reverse spiral test)¾Pull -out testSummary of Ship ManoeuvringSlide 6Evaluation of Ship ManoeuvrabilityzIMO Standards for Ship Manoeuvrability－Turning ability (by turning test)－Initial turning ability (by zig -zag test)－Yaw -checking and course -keeping abilities (by zig -zag test )－Stopping ability (by stopping test)Summary of Ship Manoeuvring Slide 7Prediction of Ship ManoeuvrabilityzThe conventional methods which can be used topredict ship manoeuvrability at the ship design stage:－Free -running model tests (by conducting the standard manoeuvres with ship model)－Mathematical model (Equations of ship manoeuvring motion)+ computer simulationSummary of Ship ManoeuvringSlide 8Prediction of Ship ManoeuvrabilityzMathematical model (Equations of ship manoeuvring motion)－Coordinate systems(1) earth -fixed coordinate system(2) body -fixed coordinate system with the originlying on the center of gravity of the ship (3) body -fixed coordinate system with the originlying on the mid -ship point－How to derive the equations of ship manoeuvring motion in these coordinate systems ?Summary of Ship Manoeuvring Slide 9Prediction of Ship ManoeuvrabilityzExpressions of the hydrodynamic forces－Abkowitz model (whole -ship model)(1) The hydrodynamic force (and moment) actingon hull -propeller -rudder system as a whole(2) The hydrodynamic force (and moment) areexpressed by Taylor expansion, with the steady forward motion state as the expansion point －MMG model (modular model)The hydrodynamic force (and moment) are divided into three parts: on hull, on propeller and on rudderSummary of Ship ManoeuvringSlide 10Prediction of Ship ManoeuvrabilityzMethods for determining the hydrodynamic forces－Captive model tests (1) Oblique -towing test (2) Rotating -arm test(3) PMM test (pure sway, pure yaw tests)(4) Circular motion test －System identification method－Semi -empirical method (database etc.)－Numerical method (CFD method)Summary of Ship Manoeuvring Slide 11Linear Equations of Ship Manoeuvring MotionzEquations of ship manoeuvring motion (based on Abkowitz model )zLinearizationunder the assumption of small manoeuvring motion =>neglecting the high -order terms in the Taylorexpansion of the hydrodynamic force (and moment) => linear equations of ship manoeuvring motionzLinear hydrodynamic derivativesSome hydrodynamic derivatives are zero. Why ?How to analyze the magnitude and the positive/negative sign of the hydrodynamic derivatives ?Summary of Ship ManoeuvringSlide 12Linear Equations of Ship Manoeuvring MotionzAnalysis of inherent dynamic stability (without rudder action)zThe criterion for inherent dynamic stabilityHow to judge if a ship is dynamically stable orunstable?How to compare the inherent dynamic stability of ships with different C index?()()0v Gr v r C Y m x U N N m U Y ′′′′′′′′′′=−−+−>Summary of Ship ManoeuvringSlide 13Linear Equations of Ship Manoeuvring MotionzNomoto modelThe response model of second orderThe response model of first order (Nomoto model)zThe K, T indexesThe relationship between the K , T indexes and ship manoeuvrabilityHow to evaluate ship manoeuvrability (turning ability, dynamic stability, initial turning ability, etc. )according to the values (positive/negative sign and magnitude) of the K,T indexes?Summary of Ship ManoeuvringSlide 14Linear Equations of Ship Manoeuvring MotionzAnalysis of turning abilityThree phases of turning testRudder -turning phase (first phase)How to analyze the initial turning ability ?Steady turning phase (third phase)How to analyze the turning ability ?How to analyze the relationship between the K, C indexes and ship manoeuvrability , according to the expression of the steady turning diameter or the steady yaw rate?Summary of Ship Manoeuvring Slide 15Control DeviceszKinds of Control DevicesActive control deviceslateral thruster, azimuthing rudder propeller, steering nozzle, etc.Passive control devicesRudder: conventional/unconventional rudders Unconventional rudders:rotating cylinder rudder, flap rudder, etc.Summary of Ship ManoeuvringSlide 16Measures to Improve Ship ManoeuvrabilityzAccording to the expression of the K, T, and C indexes, to analyze the effects of ship form/ rudder parameters on ship manoeuvrability and to find out how to improve ship manoeuvrability (turning ability, dynamic stability, etc.).Summary of Ship ManoeuvringSlide 17Some Remarks on the ExaminationzType of the written examination—Judge if a statement is true or false ：10％；—Fill in the blank ：10％；—C omprehensive question （to descri be briefly, to analyze, etc.）：20％；—Calculation ：10％。
船舶原理课后习题答案
船舶原理课后习题答案船舶原理是一门研究船舶结构、性能和操作原理的学科，它对于船舶设计、建造和运营至关重要。
以下是一些典型的船舶原理课后习题及其答案，供参考：习题一：船舶浮力的计算问题：假设一艘船的排水量为1000吨，求该船的浮力。
答案：根据阿基米德原理，浮力等于船舶所排开的水的重量。
排水量为1000吨，即1000000千克。
水的密度约为1000千克/立方米。
因此，浮力 F = m * g，其中 m 是排水量，g 是重力加速度，取9.81 m/s²。
计算得 F = 1000000 * 9.81 = 9810000牛顿。
习题二：船舶稳定性分析问题：如果一艘船的重心位于船体中心线上方2米处，船的重心高度为4米，求该船的初始稳定性。
答案：初始稳定性可以通过计算船的重心高度与船体中心线上方高度的差值来评估。
在本例中，稳定性高度 h = 4 - 2 = 2米。
这个值越大，船的稳定性越好。
习题三：船舶阻力的计算问题：一艘船以10节的速度航行，其湿表面积为500平方米，水的阻力系数为0.005。
求该船的总阻力。
答案：总阻力 R 可以通过以下公式计算：R = C * A * (v^2) / 2，其中 C 是阻力系数，A 是湿表面积，v 是速度。
首先将速度转换为米/秒，10节 = 5.14米/秒。
代入公式得 R = 0.005 * 500 * (5.14^2) / 2 = 34.5牛顿。
习题四：船舶动力分析问题：一艘船的发动机功率为1000千瓦，船的总阻力为34.5牛顿。
求该船的最大航速。
答案：最大航速可以通过功率和阻力的关系计算得出。
公式为 v = P / R，其中 P 是功率，R 是阻力。
将功率转换为牛顿米/秒，1000千瓦= 1000000瓦特。
代入公式得 v = 1000000 / 34.5 = 28924.32米/秒。
然而，这个速度显然不现实，因为它没有考虑到水的阻力随速度增加而增加的非线性关系。
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。
船舶原理选择练习题
船舶原理练习题1. 静稳性曲线图是表示静稳性力臂〔矩〕与船舶关系的一条曲线。
A. 载重量B. 横倾角C. 排水量D. 平均吃水2..在船舶静稳性曲线图上，外力矩和复原力矩相等时对应的横倾角是_______。
A. 静倾角B. 动倾角C. 极限动倾角D. 极限静倾角3.在动力矩作用下，船舶的平衡条件是。
A. 复原力等于外力B. 复原力矩等于外力矩C. 复原力臂等于外力臂D. 复原力矩作的功等于外力矩作的功4.船舶的动稳性力臂在静稳性力臂曲线图上即为。
A. 一条过原点的直线B. 曲线上的点C. 一个长方形的面积D. 该曲线下的面积5.采用近似计算公式的条件之一是曲线下面积的等分数必须为。
A. 辛氏第一法，偶数B. 梯形法，偶数C. 辛氏第一法，奇数D. 梯形法，奇数6. 船舶的储藏浮力是指。
A. 水密空间的大小B. 保存的排水体积C. 所保存的干舷高度值D. 设计水线以上船体水密空间所提供的浮力7.船舶初稳性方程为。
A. M R =ΔGZB. M R =ΔGZsinθC. M R =ΔGMsinθD. M R =ΔGMcosθ8. 船舶纵倾时，其倾斜轴为。
A. Z垂向轴B. X纵向轴C. Y横向轴D. 以上都不对9.某轮排水量为15000t，垂向总力矩Mz=910006.0KN.m，稳心距基线高度KM=7.68m，那么其初稳性高度为m。
A. 1.00B. 1.25C. 1.50D. 1.7610. 船型尺度包括。
Ⅰ最大尺度；Ⅱ登记尺度；Ⅲ垂线间长；Ⅳ型深；Ⅴ型宽；Ⅵ型吃水；Ⅶ干舷A．Ⅱ，Ⅲ，Ⅵ，ⅦB．Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，ⅤC．Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ，ⅥD．Ⅳ，Ⅴ，Ⅵ，Ⅶ11. 当船舶排水量一定时，由淡水港进入海水港那么。
A. 吃水增加B. 吃水减少C. 吃水不变D. 变化趋势不定12.船舶由海水驶入淡水时。
A. 排水量不变，吃水增加，浮心后移，略有首倾B. 排水量不变，吃水增加，浮心前移，略有尾倾C. 排水量不变，吃水增加，浮心位置及纵倾状态的变化趋势不定D. 排水量不变，吃水减小，浮心位置及纵倾状态的变化趋势不定13. 船舶由海水水域进入淡水水域常常发生变化。
船舶动力系统试题-上海交大
船舶动力系统试题-上海交大(A) 09.6班级学号姓名成绩30%1.船舶推进系统包括，，，和等设备或装置。
2.每海里燃料消耗量定义为，它与成正比。
3.柴油机的运动部件有，，，等。
4.从主机到螺旋桨的各处功率依次为称为，，，。
5.艉轴承为水润滑方式的艉密封装置其作用是，。
6.蒸汽轮机动力装置的特点有，，，，等。
7.汽轮机的功率特性与其转速的关系为，而扭矩与转速为。
8.船舶传动机组具有，，，，，等功能。
9.螺旋桨发出的推力是通过传递给从而驱动船舶运动的。
10.柴油机有效参数包括，，，和，它是以为基础的。
11.艉管轴承材料有，，等。
12 蒸汽动力装置的产生蒸汽的设备包括：主：，，等系统。
13 主推进系统功能是；；等。
14 电力推进系统系统主要包括：；；；等系统。
15 喷水推进系统的主要优点是：，，。
二．26%1．弹性联轴器的作用是可以减少柴油机变动力矩对齿轮啮合的冲击。
（）2．气胎离合器适用于中、低速旋转场合。
（） 3．双轴系船舶的理想轴线要求位于纵中剖面上，并平行于基线。
（） 5．剩余功率是主机在部分工况下的功率与额定功率的差值。
（） 6．二冲程柴油机的一个工作循环需要四个过程。
（） 7．柴油机的所谓“正时”问题就是发火顺序问题。
（） 8．汽轮机装置的内效率表示其内部构造完整程度的指标（） 9．推进轴系的轴承数量越多越能够改善轴系的工作条件。
（） 10．船舶主机的功率特性最好是等功率特性。
（） 11．船舶动力装置功率指标是反映动力装置技术特征的参数之一。
（） 12 柴油机废气增压的目的是利用废气能量。
（） 13 柴油机的转速是操纵人员根据负载进行调节的。
（）44%1．四冲程柴油机和二冲程柴油机工作原理方面的主要差别是什么？2．实际轴系和理想轴系的布置有什么差别？3．汽轮机装置的内功率和内效率主要考虑哪些损失？ 4．多片式摩擦离合器为什么会产生“带排”现象？有哪些相应的解决措施？5．选择机—桨设计工况点时为什么要考虑功率储备？如何考虑？B09.6班级学号姓名成绩30%1.技术指标中相对功率定义为，它与成正比。
船舶结构力学课后题答案(上海交大版)
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2.1333 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 qll 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 Mllq 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 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 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. []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 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, 1.8,751050kg l cm t cm s cm cm σ=⨯====1025100.7576.875kg q hs cmγ==⨯⨯=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 =+=∴===()32206186101449.45.9422510501740.3662221086100.988,()0.980Iw cm y A l u EI x u u σϕ===⨯===⨯⨯==()()()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。
船舶原理练习题3章(航海)有解答
《船舶原理》练习题3章之阿布丰王创作【第3章】稳性概念（GM,BM ） (1)【第3章】初稳性初步 (6)【第3章】初稳性高GM (8)【第3章】横稳心高KM (9)【第3章】载荷重心高度KP (12)【第3章】自由液面之影响 (13)【第3章】轻货把持之影响 (17)【第3章】年夜倾角稳性初步 (22)【第3章】复原力臂GZ 初步 (24)【第3章】静稳性曲线 (26)【第3章】动稳性曲线 (29)【第3章】稳性衡准数 (34)【第3章】临界初稳性与重心高度 (36)【第3章】横摇周期与GM 关系 (37)【第3章】横倾角判断初稳性 (39)【第3章】观察现象判断初稳性 (39)【第3章】稳性的调整原则 (41)【第3章】垂向移动载荷调整稳性 ........................... 42 【第3章】增减载荷调整船舶稳性 (43)【第3章】改善稳性之办法 (45)【第3章】初始横倾角的调整 (46)【第3章】稳性概念（GM,BM ）·2 按作用于船上外力矩的性质,将船舶稳性划分为 .A. 静稳性和动稳性B. 横稳性和纵稳性C. 年夜倾角稳性和初稳性D. 破舱稳性和完整稳性·3 按船舶横倾角的年夜小,将船舶稳性划分为 .A. 横稳性和纵稳性B. 破舱稳性和完整稳性C. 年夜倾角稳性和初稳性D. 静稳性和动稳性·4 按船舶的倾斜方向,将船舶稳性划分为 .A. 横稳性和纵稳性B. 破舱稳性和完整稳性C. 年夜倾角稳性和初稳性D. 静稳性和动稳性·6 船舶稳性从分歧的角度可分为 .A. 破舱稳性和完整稳性B. 初稳性和年夜倾角稳性C. 动稳性和静稳性D. A、B、C均是·7 船舶倾斜前后,重力和浮力 .A. 年夜小不等,浮心位置不变B. 年夜小不等,浮心位置改变C. 年夜小相等,浮心位置不变D. 年夜小相等,浮心位置改变·8 船舶受外力作用发生等容微倾时其会发生较明显变动.A. 重心B. 浮心C. 稳心D. 漂心·9 船舶横倾时,其倾斜轴为 .A. Z垂向轴B. Y横向轴C. X纵向轴D. 以上都分歧毛病·11 船舶静稳性是指在倾斜过程中的稳性.A. 不计及角加速度和惯性矩B. 计及角加速度和惯性矩C. 只计及角加速度,不计惯性矩D. 只计及惯性矩,不计角加速度·12 在平静海面因船舱内货物．．侧移．．位使船舶发生10 °横倾后 .A. 船舶稳性降低B. 船舶稳性提高C. 船舶稳性不变D. 船舶稳性变动趋势不定·13 有关船舶稳性界说的说法,正确的是 .A. 船舶稳性是指船舶能够接受外力的能力B. 船舶稳性是指保证船舶受外力作用而不翻的能力C. 船舶受外力作用发生倾斜,外力消失后能自动回到原来平衡位置的能力D. A、B、C均正确·14人们不研究纵向年夜倾角倾斜问题,其原因是 .A. 船员对这一问题不感兴趣B. 国际上对这方面没有明确的规定C. 目前尚无研究这一问题的技术手段D. 船舶通常纵稳性很年夜而不会因纵稳性缺乏而纵向倾覆·15 船舶具有稳性的原因是 .A. 船舶所受浮力的作用B. 船舶所受重力的作用C. 船舶自身具备的惯性作用D. 船舶所受重力和浮力发生的力矩作用·16 船舶在实际营运中,受自由液面影响的稳性主要是 .A. 纵稳性B. 横稳性C. 动稳性D. 静稳性·17 稳性力矩是指 .A. 船舶倾斜前后两浮力作用点距离与排水量之积B. 船舶倾斜前后两重力作用点距离与排水量之积C. 船舶自身具备的惯性力矩D. 船舶重力与浮力作用线之间垂直距离与排水量之积·18 船舶的横稳性年夜小 .A. 随吃水的增加而减小B. 随吃水的增加而增年夜C. 与吃水年夜小无关D. 与吃水的关系不能确定·19 在船舶重心处装载部份货物,则将不变.A．稳心高度KM B．重心高度KGC．漂心纵向坐标X fD．A和C·20 以下一定使船舶稳性变小.A．上层舱卸货B．装卸少量货物C．垂向移动货物D．加装少量甲板货·21 船舶倾斜前后其浮力 .A．年夜小不等,作用点不变B．年夜小不等,作用点改变C．年夜小相等,作用点不变D．年夜小相等,作用点改变·22 船舶重力G与浮力B作用线间垂直距离称为 . A．横稳心高度 B．初稳性高度C．静稳性力臂D．重心高度·23 船舶装载后重心不在中纵剖面上,船舶肯定有 . A．横倾B．纵倾C．横倾＋纵倾 D．以上均可能·24 船舶年夜倾角横倾时不变.A．浮心位置 B．漂心位置C．排水体积D．稳心位置·25 当船舶重心在稳心之下漂心之上时船舶处于状态.A. 稳定平衡B. 不稳定平衡C. 随遇平衡D. 中性平衡·26 为了保证平安,船舶营运中应处于 .A. 稳定平衡状态B. 不稳定平衡状态C. 随遇平衡状态D. A、C均可·27 船舶随遇平衡的主要特征是 .A. 稳心与重心重合,复原力矩为零B. 重心与漂心重合,复原力矩为零C. 重心与浮心重合,复原力矩为零D. 稳心与浮心重合,复原力矩为零·28 船舶稳定平衡的主要特征是 .A. 稳心在浮心之上,复原力矩年夜于零B. 重心在稳心之上,复原力矩年夜于零C. 重心在漂心之上,复原力矩年夜于零D. 稳心在重心之上,复原力矩年夜于零·30 下列属于不稳定平衡范畴．．.A. 随遇平衡B. 稳定平衡C. 不稳定平衡D. A+C ·31 船舶处于随遇平衡状态的条件是 .A. GM ＞ 0B. GM ＜0C. GM=0D. A、B 均是·32 船舶处于不稳定平衡状态的条件是 .A. GM ＞ 0B. GM ＜0C. GM = 0D. B和C均是·33 要使船舶不发生倾覆,船舶重心必需处于之下.A. 浮心B. 漂心C. 稳心D. A和C ·34 船舶处于不稳定平衡范畴的条件是 .A. GM=0B. GM ＜0C. GM ＞ 0D. A+B ·35 当重心与浮心重合时,则横倾后静稳性力臂 . A．为正B．为负C．为零 D．以上均有可能（按：浮心一定在稳心之下）·36 当船舶重心在浮心之下,则横倾后静稳性力臂 . A．为正B．为负C．为零 D．以上均有可能（按：浮心一定在稳心之下）·37 当船舶重心在浮心之上,则横倾后静稳性力臂 . A．为正 B．为负C．为零 D．以上均有可能【第3章】初稳性初步·1 初稳性是指 .A. 船舶在未装货前的稳性B. 船舶在小角度倾斜时的稳性C. 船舶在开始倾斜时的稳性D. 船舶在平衡状态时的稳性·2 衡量船舶初稳性年夜小的指标是 .A. 复原力矩所作的功B. 静稳性力臂GZC. 初稳性高度GMD. 形状稳性力臂KN·3 研究船舶初稳性的假设前提有 .A. 船舶等容微倾B. 横倾轴始终通过初始水线面的漂心C. 在排水量不变时,横稳心的位置不变D. 以上都是·4 船舶初稳性方程为 .A. M R=ΔGZB. M R=ΔGZsinθC. M R=ΔGMsinθD. M R=ΔGMcosθ·5 某船GM很年夜, .A. 其动稳性一定很好B. 其动稳性一定很差C. 但无法确定其动稳性好坏D. 但动稳性与GM无关·6 经证明可知,船舶等容微倾时,其倾斜轴通过 .A. 船舶重心B. 初始漂心C. 船舶浮心D. 船舶稳心·7 研究初稳性时,船舶受外力作用发生小角度倾斜,则假定 .A. 船舶的稳心发生变动B. 船舶的重心发生变动C. 船舶的浮心发生变动D. 船舶的重心和浮心均发生变动·8 船舶小倾角横倾时,倾斜轴为 .A．过初始漂心的横轴B．过初始漂心的纵轴C．过初始浮心D．过初始稳心·9吃水不变时, 随船舶重心高度增年夜时减小. A．初稳性B．破舱稳性C．浮性D．以上均是·10 配载后经计算船舶重心高度与浮心高度相同,则船舶的GM值 .A．为正B．为负C．0 D．无法确定·11 下列一定使船舶的GM值增年夜.A．油水消耗B．加压载水C．轻货下移D．装甲板货·12 下列不是研究船舶初稳性的前提条件.A．等容倾斜B．倾斜轴过初始漂心C．初稳心M随横倾角而变动D．A和B【第3章】初稳性高GM·1 某轮空船排水量为5000t,装货10000t,燃油1500t,海水300t,备品10t,船舶常数180t,装载后全船垂向总力矩136600.0t.m,KM=8.80m,装货后船舶的初稳性高度值GM为m.A. 1.20B.1.00C. 0.85D.·2 某轮排水量为15000t,垂向总力矩Mz=910006.0KN.m,稳心距基线高度KM=7.68m,则其初稳性高度为 m.A. 1.00B.1.25C. D.1.76按：注意单元为N·3 某船排水量Δ=6836t,在右舷距船中6m的压载舱注入42t压载水后船舶横倾角为2.5°, 则此时船舶GM＝ m.A. 1.25B.1.11C. D.按：42*6 = 6836*GM*sin2.5°·4 某船排水量Δ=6746t,在左舷距船中5m处的压载舱注入46t压载水后船舶横倾角为1.5°,此时船舶GM= m.A. 1.25D. 1.48按：46*5 = 6746*GM*sin1.5°【第3章】横稳心高KM·1 船舶小角度横倾时,稳心点 .A. 固定不动B. 移动幅度很小而可以忽略C. 移动幅度很年夜D. 是否会发生移动不明确·2 船舶作小角度横向摇摆时,浮心的运动轨迹是 . A. 弧线 B. 直线C. 不规则D. 海浪线·3 在初稳性高度GM=KM-KG 中,KM暗示 .A. 初稳心半径B. 横稳心距船中距离C. 横稳心距基线高度D. 纵稳心距基线高度·4 当船舶小角度横倾且排水量一按时,稳心点M可设定为；稳心半径BM的年夜小取决于 .A. 定点；船体形状B. 定点；重心位置C. 动点；船体形状D. 动点；重心位置·5 船舶的横稳心距基线高度KM可由公式确定.A. KM=KB-BMB. KM=KB+BMC. KM=GM-KGD. KM=GM+KB·6 船舶稳心半径BM是指 .A. 漂心与稳心之间的垂直距离B. 稳心与浮心之间的垂直距离C. 浮心与漂心之间的垂直距离D. 重心与稳心之间的垂直距离·7 有关船舶初稳性的特征,以下说法正确的是 .A. 排水量一按时,横稳心点M 可视作固定不变B. 在等容微倾过程中,船舶横倾轴通过初始漂心FC. 浮心移动轨迹是圆弧的一段,其圆心为M,半径为BMD. A、B、C均是·8 GM是船舶初稳性的怀抱,因为 .A. 当船舶倾角为年夜倾角时稳心基本不随船舶倾角改变而改变B. 当船舶倾角为年夜倾角时稳心随船舶倾角改变而改变C. 当船舶小倾角横倾时初稳心基本不随船舶倾角改变而改变D. 当船舶倾角为小倾角时初稳心随船舶倾角改变而改变·9 船舶横稳心距基线高度KM 最年夜值通常发生在 .A. 排水量较小时B. 排水量较年夜时C. 夏季排水量时D.最年夜排水量的一半时·10 船舶小角度横倾时,浮心 .A．固定不动B．移动幅度很小而可以忽略C．移动幅度不能忽略不计D．是否会发生移动不明确·12 研究初稳性时,船舶浮心移动轨迹的曲率中心称为 .A. 稳心B. 重心C. 浮心D. 漂心·13 在研究初稳性时,船舶KM 随船舶吃水的增年夜而 .A. 增年夜B. 减小C. 不变D. 变动趋势不定·14 船舶初稳心是指 .A. 船舶水线面的面积中心B. 船舶排水体积的中心C. 船舶横剖面的面积中心D. 以上均错·15 其它条件相同,而船宽B较年夜的船舶,其 . A．横稳心半径BM相同B．横稳心半径BM较年夜C．初稳心距基线高KM较小D．B、C均对·16 船舶的横稳心半径BM与成反比.A．排水量B．水线面面积C．水线面面积惯矩D．舷外水密度·17 船舶的横稳心半径BM与成反比.A．排水体积B．水线面面积C．水线面面积惯矩D．舷外水密度·18 其它条件相同,船舶的横稳心半径BM与排水量成 .A．正比B．反比C．等比 D．以上均有可能·19 其它条件相同,船舶的横稳心半径BM与成正比.A．排水量B．水线面面积中心C．水线面面积惯性矩D．重心距基线高度·20 箱形驳船横稳性半径BM 随船舶吃水的增加而 . A．增年夜B．减小C．不变 D．以上都有可能·21 在处少量装载货物会使船舶重心高度减小. A．船舶重心处B．船舶重心之上C．船舶重心之下D．船舶浮心之上·22 某船排水量为21766t,水线面面积关于纵轴的惯性距为78520m43,则该轮的横稳性半径为 m.A．3.62B．3.26C．2.89 D．2.53按： BM=惯性矩/排水体积=78520/（21766/）【第3章】载荷重心高度KP ·1 在估算各类货物的重心高度时,对中部．．货舱,货物的重心可取为货堆高度的 .A. 40%B. 50%C. 54～58%D. 75～80%·2 在估算各类货物的重心高度时,对首尾部位．．．．的货舱,货物的重心可取为货堆高度的 .A. 40%B. 50%C. 54～58%D. 75～80%·3 一般地,按货物实际重心求得的GM比按舱容中心求得的GM .A. 年夜B. 小C. 相等D. 以上均有可能·4 一般地,货物尽量装满整个货舱时,货物实际重心距基线高度比舱容中心距基线高度 .A. 年夜B. 小C. 相等D. 以上均有可能AB ,该舱的重心高度分别为Z A、Z B ,则 .A. Z A＜Z BB. Z A＞Z BC. Z A =Z BD. 关系无法确定·6 船舶重心距船中距离Xg随船舶排水量增加而 . A. 增年夜 B. 减少C. 不变D. 以上均有可能·7 船舶重心距基线高度KG随船舶排水量减小而 .A. 增年夜B. 减小C. 不变D. 变动趋势不定·8 船舶配载后,计算标明船舶重心与浮心的纵向坐标相同,则船舶的GM值 .A. 为正B. 为负C. 即是0D. 无法确定·9 在船舶重心处装载货物则将不变.A. KMB. KGC. X fD. A和C·10某轮排水量17500.0 t,经计算得装载后纵向重量总力矩舯前为204568.3 tm,舯后为217530.0 tm,则重心的纵向坐标为：A.24.12mB. -24.12mC. 0.74m ·11某轮出港时重量垂向力矩为29500tm,排水量为6500t,KM 为m,试求出港时的GM值？·12 m.C．减少0.15按：203*（2.27-6.25）=（6594+203）*δKG【第3章】自由液面之影响·1 开航前加装油水时尽量将舱柜加满 .A. 有利于增加自由液面对稳性的影响B. 有利于减小自由液面对稳性的影响C. 与自由液面对稳性的影响没有关系D. 对稳性的影响须根据具体情况确定·2 某舱内存在自由液面,其对稳性的减损水平 .A. 随舱内液面面积的增年夜而增年夜B. 随舱内液面面积的增年夜而减小C. 与舱内液面面积无关D. 与舱内液面面积关系不能确定·3 船舶存在自由液面会使 .A. 复原力矩减小B. 复原力矩增年夜C. 稳性高度增年夜D. 最小倾覆力矩增年夜·4自由液面对稳性减少的数值年夜小与无关.A. 液体体积B. 液体比重C. 船舶排水量D. 液面形状·5 对矩形自由液面,对GM的影响值与成正比.A. 排水量B. 液舱内液体密度C. 液面宽度D. B和C·6 对矩形液面,自由液面对GM的影响与成正比.A. 排水量B. 液舱内液体密度C. 液面宽度的3次方D. B和C·7 对任意形状的自由液面,对GM的影响值与成反比.A. 自由液面标准B. 液舱内液体密度C. 船舶排水量D. 液舱内液体体积·8 某轮在航行中有压载舱、燃油舱及海水舱各一个均存在自由液面,则整个航次:A. 自由液面对稳性的影响不变B. 自由液面对稳性的影响无法判断C. 自由液面对稳性的影响随排水量的变动而改变D. 自由液面对稳性的影响随液体密度的变动而改变·9 某船有两个液舱,形状年夜小完全相同,甲舱位于左舷,乙舱位于右舷.当两舱装载相同数量的同种液体,从自由液面对船舶稳性的影响考虑, . A. 甲年夜于乙 B. 甲小于乙C. 甲乙相同D. 不能确定·10 排水量一定的前提下,液舱内的自由液面越年夜,对船舶稳性的影响将 .A. 越年夜B. 越小C. 不变D. 变动趋势不定·11 自由液面对船舶稳性的影响,相当于船舶的提高.A. 重心B. 稳性C. 复原力臂D. 初稳性高度·12 自由液面对GM影响值的计算公式δGM=ρi x/Δ .A. 仅适用于小倾角情况B. 仅适用年夜倾角情况C. 适用于任何倾角情况D. 适用性与倾角无关·13 为减少自由液面的影响,可以通过在液舱内的法子来减少其面积惯性矩值.A. 增加液体B. 减少液体C. 设置若干水密纵舱壁D. 设置若干水密横舱壁·14 计算船舶稳性时,应进行修正,其影响值恒使GM值 .A. 自由液面；增加B. 自由液面；减小C. 漂心；增加D. 漂心；减小·15 自由液面对GM的影响值与无关.A. 液体密度B. 液舱位置C. 自由液面标准D. 自由液面形状·16 为减少自由液面对稳性的影响,以下是恰当的.A. 应集中某一舱并左右均衡使用油水B. 将年夜舱柜的油水驳到小舱柜后再使用C. 使用油水时,应先用一侧舱柜,再用另一侧舱柜D. 以上方法均可·17 加压载水可使船舶的GM 值 .A. 增加B. 减小C. 不变D. A、B、C均有可能·18 两液舱的自由液面惯性矩相同,则它们对船舶稳性的影响 .A. 分歧B. 相同C. 其影响值与惯性矩无关D. A,B均可能·19 两自由液面面积相同的矩形液舱,其自由液面惯性矩i x .A. 长度较年夜者i x年夜B. 宽度较年夜者i x年夜C. 相同D. B和C均有可能·24 船舶压载后存在自由液面,则压载后的稳性将 .A. 增年夜B. 减小C. 不变D. 以上均有可能·25 矩形液舱内加一道水密横．舱壁．．,其自由液面修正值是原来修正值的 . A. 1 倍 B. 1/4 C. 1/9 D. 1/16·26矩形液舱内加两道水密纵舱壁,自由液面修正值降低 .A. 1/4B. 3/4C. 1/9D. 8/9·28设置两道纵向水密隔壁的矩形液体舱,其自由液面面积惯性矩即是不设置纵向水密隔壁液体舱的 .A. 1/3B. 3/4C. 1/9D. 8/9【第3章】轻货把持之影响 ·1 以下_______一定使船舶稳性变小.A. 上层舱卸货B. 装卸少量货物C. 垂向移动货物D. 加装少量甲板货·2 以下_______一定使船舶的稳性变小.A. 加压载水B. 底舱装重年夜件货物C. 向下移动货物D. 用船吊装卸货物·3 在进行少量载荷变动对初稳性高度影响值的近似计算时,常假定_______.A. 货物重量不超越500tB. 船舶排水量不变C. 船舶重心高度变动忽略不计D. 横稳心距基线高度KM 的变动忽略不计 ·4 悬挂物对稳性的影响相当于将货物重心_____. A. 下移到龙骨处B. 上移到上甲板C. 上移到悬挂点处D. 悬索长度1/2 处·5 船舶在年夜量．．．卸货过程中,若坚稳健心高度不变,则卸货后的GM 比卸货前_______.A. 增年夜B. 减小C. 不变D. 不能确定按：KM在年夜量装卸货时无法坚持不变·6 从底舱卸货,则船舶的初稳性值_______.A. 提高B. 下降C. 不会变动D. A、B、C均可能按：不知卸了几多货物·7 货物在舱内垂向移动时,_______不变.A. ΔB. KMC. KBD. A、B、C都对·8 少量装载时,若船舶KM值不变,则货物装于_____将使GM 增年夜.A. 船舶重心之上B. 船舶重心之下C. 船舶稳心之上D. 船舶漂心之下·9 少量卸货时,假定KM不变,则当货物重心低于船舶重心时,卸货后船舶的初稳性高度值将______.A. 减小B. 不变C. 增年夜D. 变动趋势不定·10 若所卸货物重心高于船舶重心时,则卸货后船舶的重心高度值将_______.A. 减少B. 不变C. 增年夜D. 以上均可能·11 船上载荷垂直移动时,下列_____将发生变动.A. 船舶浮心B. 船舶稳心C. 船舶漂心D. 船舶重心·12当装载悬挂货物时,若悬挂长度越长,则对稳性的影响_______.A. 越年夜B. 越小C. 不变D. 不定·13 装载悬挂货物对稳性的影响相当于_______.A. 将悬挂货物移到悬挂点处B. 将悬挂货物装于悬挂点处C. 将悬挂货物移到船舶重心处D. 将悬挂货物移到船舶漂心处·14 若船舶装载后KG减小,则意味着_______.A. GM减小B. GM增年夜C. GM不变D. 以上均有可能按：KM、自由液面未知·15 若船舶装载后GM减小,则意味着_______.A. KG减小B. KG增年夜C. KG不变D. 以上均有可能按：KM、自由液面未知·16 船舶在中途港卸载后GM 值变小,则_______.A. 船舶KG增年夜,KM减小B. 船舶KG增年夜,KM增年夜C. 船舶KG减小,KM减小D. A、B、C均有可能·17 船舶在中途港卸载后GM 值增年夜,则毛病的是____.A. 可能是船舶KG减小,KM增年夜B. 可能是船舶KG增年夜,KM 增年夜C.可能是船舶KG增年夜,KM 减小D. 可能是船舶KG减小,KM减小·18 若排水量一定,则初稳性高度GM年夜小取决于_____.A. 船舶浮心高度B. 船舶横稳心距基线高度C. 船舶载荷在垂向上的具体分布D. 船舶吃水按：载荷垂向分布影响KG ·19 某船Δ=12000t,若垂向移货400t,移动前后的货物重心高度分别为15.0m和7.0m,则GM的改变量为_______m. A. 0.10 B. 0.12 C. 0.21 D. 0.27 按：400*(7-15)=12000*δKG,稳心高KM不变的情况下,δGM=-δKG·20 某船排水量为29079t,船舶重心高6.18m,航行中耗油525t,其重心高度为1.5m,则该轮初稳性高度改变__m.A. -0.09B. +0.12C. -0.12D. +0.09按：-525*(-6.18)= (29079-525)* δKG,δGM=-δKG·21 某船排水量Δ=6000t,现若在船舶重心之上6m处加载货物300t,则此项加载对初稳性高度的影响值是_______m. A. 0.25 B. 0.29 C. D. -0.25按：300*(0+6)=(6000+300)* δKG,δGM=-δKG·22 某船排水量Δ=8000t,现如果在其重心之下3m处加载货物400t,则此项加载对初稳性高度的影响是 mA. -0.20B.+0.20C. -0.14D.+0.14按：400*(0-3)=(8000+400)*δKG,δGM=-δKG·23 某船排水量Δ=6348t,KG=6.2m,现在重心高度为11.7m处的上甲板卸载206t货物,则船舶的初稳性高度_______.A. 增年夜0.21mB.C. 减少0.18mD. 减小0.21m按：-206*（11.7-6.2）=（6348-206）*δKG,δGM=-δKG·24 某船排水量为29079t,船舶重心高度为6.18m,为调整船舶稳性,现在重心高度为0.75m 的压载舱注满压载水625t,则初稳性高度改变_______m.C. -0.11D.按：625*(0.75-6.18)=(29079+625)*δKG,δGM=-δKG·25 某船Δ＝6873t,GM=0.87m,舱内悬挂重为43t货物,悬挂点距货物原重心点距离8.6m,悬索长度为5m,则经货物悬挂影响修正后的船舶初稳性高度GM为_______.A. 0.87mB.0.84mC. 0.82mD.0.77m按：43*（0-8.6）=6873*δKG,GM=GM0+δKG注：思考为什么用不到悬索长度·26 某船Δ=6987t,KG=5.83m,现将岸上总计重量为150 t的货物悬挂在舱内距基线8.2m处,悬索长3m,则装货后船舶初稳性高度改变_______m.A. 0.11B.C. 0.08D.按：150*（（8.2+3）-5.83）=（6987+150）*δGM注：思考为什么用到悬索长度·27 某船Δ=6987t,KG=5.83m,舱内有总计重量为150 t的货物悬挂在距基线8.2m处,悬索长3m,则该批货物卸出后船舶初稳性高度改变_______m.B. -0.12C. 0.08D.按：150*（5.83-（8.2+3））=6987*δKG,δGM=-δKG·28_______m.A. 增加0.15B. 增加0.12C. 减少0.15D.按：203*（2.27-6.25）=（6594+203）*δKG·29_______m.A. 增加0.15C. 减少0.15按：-203*（2.27-6.25）=（6594-203）*δKG·30 某船正浮且排水量Δ=6905t,航行途中在右舷距船中8m处的油舱消耗油水33t后,测得船舶横倾2.4°,则此时船舶GM约为_______m.A. 0.85B. 0.97C. 0.69D.按：33*8=（6905-33）*GM*sin2.4°【第3章】年夜倾角稳性初步·1 船舶年夜倾角倾斜时,______不变.A. 浮心位置B. 漂心位置C. 排水体积D. 横稳心位置·2 船舶年夜倾角稳性可用______来暗示.A. 横摇周期B. 初稳性高度C. 动稳性力矩D. 静稳性力臂·3 船舶年夜角度横倾时,其静稳性力矩表达式为 .A. M R=ΔGZB. M R=ΔGZsinθC. M R=ΔGMsinθD. M R=ΔGMcosθ·5 船舶年夜倾角稳性和初稳性相比力,其主要特征是 .A. 年夜倾角稳性可用GZ暗示B. 船舶横倾前后漂心位置坚持不变C. 排水量一按时稳心点变动年夜,不能用GM作为标识表记标帜D. A和C均对·6 年夜倾角稳性不能用GM值来暗示的主要原因是_____. A. 在同一排水量时,横稳心点M不再是定点B. 船舶水下部份形状发生明显变动C. 船舶倾斜前后水线面惯性矩数值发生变动,因而稳心半径发生变动D. A、B、C均对·7 复原力矩与船舶稳性的关系为_______.A. 复原力矩值小,静稳性年夜B. 复原力矩值年夜,静稳性年夜C. 复原力矩值年夜,静稳性小D. 复原力矩值与静稳性无关·8 船舶年夜倾角倾斜时,_______不变.A．浮心位置 B．漂心位置C．排水量 D．横稳心位置·9 船舶处于静止正浮,在最年夜值不超越最年夜静稳性力矩的静横倾力矩作用下_______.A. 船舶不致于倾覆B. 船舶一定倾覆C. 船舶是否倾覆不能确定D. 船舶会发生横摇·10 已知船舶排水量为18000t,GM=0.80m,横倾角为5°,则船舶的静稳性力矩为_______kN．.m.A. 1255B. 14345C. 12312D. 140724按：18000**sin5°*9.81,注意此题力矩单元中有N·11 某轮Δ=20000t,受到静外力作用而发生的横倾角θ= 5 °,外力矩M h =6000t.m,则此时船舶的复原力臂GZ为_______m.A. 0.15B.C. 0.38D.按：20000*GZ=6000·12 某轮船舶排水量为109619t,初稳性高度为2.00m,船舶那时的横倾角为5.7°,则该轮所发生的静稳性力矩为_______kN．.m.A. 149516B. 170875C. 192234D. 213609按：109619**sin5.7°【第3章】复原力臂GZ初步·1 船舶装载积载因数较小的货物后,若重心在浮心之下,则船舶的静稳性力臂_______.A. 为正B.为负C. 为零D.以上均有可能·2 暗示船舶重心G至浮力作用线的垂直距离. A．GZ B．GM C．KN D．KH·3 船舶年夜倾角静稳性的年夜小可用_______来暗示.A．横摇周期 B．初稳性高度C．静稳性力臂 D．动稳性力臂·5 当排水量一按时,船舶年夜倾角稳性与_______.A. 复原力臂成正比B. 复原力臂成反比C. 复原力臂值相等D. 初稳性高度成正比·6 船舶静稳性力臂GZ_______.A.随船舶横倾角的增年夜而增年夜B. 与船舶横倾角的变动无关C. 随船舶横倾角的增年夜而减小D.先随船舶横倾角的增年夜而增年夜,之后随船舶横倾角的增年夜而减小·7 经计算,船舶重心在浮心之上时的复原力臂_______.A. 为正B. 为负C. 为零D. 以上均有可能·8 经计算,船舶重心在漂心之下时的复原力臂_______.A. 为正B. 为负C. 为零D. 不能确定·10 船舶的形状稳性力臂与_______有关.A. 船舶总吨B. 船舶排水体积C. 船舶横倾角D. B、C都是·11 基点法稳性横交曲线的纵坐标是_______.A. 复原力臂B. 重量稳性力臂C. 形状稳性力臂D. 初稳性高度·12 基点法稳性横交曲线的横坐标是_______.A. 排水量B. 复原力臂C. 排水体积D.A或C·13 船舶形状稳性力臂 KN 为从作用线的垂直距离.A. 基线到倾斜后的浮力B. 基点到倾斜后的浮力C. 基点到倾斜后的重力D. 基线到倾斜后的重力·14 船舶形状稳性力臂随_______分歧而变动.A. 船舶重心的垂向高度B. 船舶横倾角C. 自由液面对稳性的影响值D. 船舶航区【第3章】静稳性曲线·1 静稳性曲线图是暗示静稳性力臂（矩）与船舶关系的一条曲线.A. 载重量B. 横倾角C. 排水量D. 平均吃水·2 静稳性曲线的纵坐标是 .A. 复原力臂B. 形状稳性力臂C. 复原力矩D. A或C·3 静稳性曲线图上,曲线斜率最年夜的点所对应的船舶横倾角为 .A. 稳性消失角B. 甲板浸水角C. 极限静倾角D. 船舶进水角·7 在静稳性曲线图上可以求得 .A. 极限静倾角B. 最小倾覆力矩C. 甲板浸水角D. A、B、C均可·8 船舶处于静止正浮,当静横倾力矩年夜于船舶最年夜静稳性力矩时 .A. 船舶不致于倾覆B. 船舶一定会倾覆C. 船舶是否倾覆不能确定D. 船舶会发生横摇·9 在GZ～θ曲线上,当船舶重心位于船舶纵中剖面上时,稳性范围是指 .A. 0°～30°B. 0°～稳性消失角C. 0°～甲板浸水角D. 甲板浸水角与稳性消失角间的横倾角范围·10 当船舶横倾角略年夜于稳性消失角时,如果此时外力矩消失,船舶将 .A. 回摇B. 左右摆动C. 静止不动D. 继续倾斜·11 在静稳性曲线图上最高点所对应的纵坐标是 .A. 最年夜静稳性力矩B. 最年夜静稳性力臂C. 极限静倾角D. A或B·12 在静稳性曲线图上,当船舶横倾年夜于极限静倾角时GZ 曲线与横轴的交点对应的横倾角为 .A. 静倾角B. 极限静倾角C. 稳性消失角D. 甲板浸水角·13 在静稳性曲线图上可以求得 .A. 横稳心距基线高度B. 浮心距基线高度C. 30°时的静稳性力臂D. 以上都不成·14 在静稳性曲线图上,曲线从原点动身,经过最高点后再次与横轴相交时的角度称为 .A. 极限静倾角B. 稳性消失角C. 甲板浸水角。
《船舶原理》课程期末考试模拟卷
《船舶原理》课程期末考试模拟卷-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN上 海 海 事 大 学 试 卷《船舶原理基础》课程期末考试模拟卷（测试时间：95 分钟）一、单选题（共40题,每题分,共60分）请将答案写在最后一页答题卷上。
1.在船舶静力学中，钢质船x 轴设置于 交线处，坐标轴方向 。
A ．基平面与中站面，向右 B ．基平面与中线面，向前 C ．设计吃水面与中线面，向左 D ．中站面与中线面，向上2.关于型线图，在船舶纵剖线图上 是呈直线。
A. 水线面和横剖面 B. 水线面和纵剖面 C. 横剖面和纵剖面 D. 仅横剖面3.影响船舶抗沉性的主尺度比是 。
A . 长深比 B . 长宽比 C. 宽吃水比 D . 深吃水比4.某船L bp = ,长宽比L bp /B = ,型吃水d M = ，方形系数C b = , 求该轮的型排水体积_______ m 3。
A ． B ． C ． D ．5.某轮船宽为20m ，当其右倾2°时，左舷吃水减少 m 。
A. B. C. D.6.某轮在某装载状态下的一处水线位于水尺标志“Ⅸ”字体的底边缘，则该处的吃水为 。
A. 8英尺6英寸 B. 9英尺 C. 9英尺3英寸 D. 9英尺6英寸7.当 时，船舶首尾平均吃水大于等容吃水。
A. 尾倾且漂心在船中前 B. 尾倾且漂心在船中后C. 首倾且漂心在船中后D. A 或C 8.船舶发生微小纵倾时，其纵倾轴是过 。
A. 过漂心的纵轴 B. 初始水线面漂心的纵轴 C. 初始水线面漂心的垂向轴 D. 初始水线面漂心的横轴9.某轮到港时排水量Δ=15000t ，d m =8.15m ，TPC =25t/cm 。
现在港卸货1000t 后又加载500t ，之后由标准海水区域进入水密度为1.006g/cm 3 的区域，其吃水为 m 。
A. B. C. D.10.以下 曲线可以很容易地在船舶静水力曲线图中查到。