船舶结构力学名词解释

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船舶结构力学

船舶结构力学

第一章:绪论1由于船舶经常在航行状态下工作,它所受到的外力是相当复杂的。

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

为了保证船舶在各种受力下都能正常工作,船舶具有一定的强度。

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

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

3把船舶整体当做空心薄壁梁计算出来的强度就成为船体的总纵强度。

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

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

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

5船舶设计与制造是一个综合性很强的行业。

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

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

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

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

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

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

船舶结构力学简答题

船舶结构力学简答题

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

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

它包括对船舶结构的受力分析、应力和应变的计算、结构的稳定性分析等内容。

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

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

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

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

应力是单位面积上的力的大小,应变是单位长度上的形变量。

常用的计算方法包括弹性力学分析、有限元分析等。

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

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

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

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

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

船舶结构力学课程教学大纲

船舶结构力学课程教学大纲
力法原理及三弯矩方程;力法的应用、弹性固定端和弹性支座 6 课时
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

船舶概论名词解释

船舶概论名词解释

船舶概论一.名词解释(老师上课讲的为主,书本为辅)1.垂线间长Lpp:船中首、尾垂线之间的纵向距离称为垂线间长。

(P11)2.型表面:钢船船体外板的内表面称为船体的型表面。

(P11)3.型深D:在船长中点处由平板龙骨上缘量至上甲板横梁上缘的垂直距离。

(P11)4.型宽B:在船体最宽处。

沿船舶设计水线自一舷的肋骨外缘量至另一舷的肋骨外缘之间的最大水平距离。

(P11)5.吃水d:在船长中点处由平板龙骨上缘量至夏季载重水线的垂直距离,称为型吃水。

(P12)6.干舷F:在船长中点处由夏季载重水线量至上甲板边缘线上缘的垂直距离。

F=D-d+干舷甲板厚度(P12)7.水线面系数Cw:水线面面积Aw与船长L和型宽B的乘积之比,称为水线面系数。

即:Cw=Aw/L×B(P12)8.中横剖面系数Cm:中横剖面浸水面积Am与对型宽B和型吃水d的乘积之比,称为中横剖面系数。

即:Cm=Am/B×d(P12)9.方形系数C B:型排水体积V与船长L1型宽B及型吃水d的乘积之比,称为方形系数。

即:C B=V/L×B×d(P12)10.纵向/垂向棱形系数C VP:型排水体积V与设计水线面面积、型吃水乘积之比,称为垂向棱形系数。

即:C VP=V/d×A w=C B/C W(P12)11.浮性:船舶在一定装载情况下漂浮于水面一定平衡位置的能力,称为船舶浮性。

(P19)12.稳性:船舶受给定外力作用发生倾斜但不倾覆,当外力消失后能自行回复到原来平衡位置的性能,称为船舶稳性。

(P19)13.储备浮力:船体设计水线以上水密体积所能提供的浮力,称为储备浮力。

储备浮力通常用干舷表示,干舷越大,储备浮力越大,船体强度越好。

(P22)14.空船排水量:是指船舶出厂时空船的排水量。

它包括船体、机器、锅炉、设备、船员及行李等的重量。

(P20)15.抗沉性:船舶一舱或连续数舱破舱浸水后,仍能保持一定的浮性和稳性的性能,称为船舶抗沉性。

造船生产设计知识点总结

造船生产设计知识点总结

造船生产设计知识点总结造船工艺是指通过设计、制造和建造船体所需的技术和工艺过程。

在船舶建造领域中,生产设计是非常重要且必不可少的一部分。

本文将总结一些造船生产设计的核心知识点,以便读者全面了解和应用于实际项目中。

一、船舶设计原理1.1 水动力学原理在船舶设计中,水动力学是一个核心原理。

它研究船体在水中运动的性能,包括阻力、推力、浮力等。

设计师需要了解水动力学的基本概念和计算方法,以便进行船舶外形的优化设计。

1.2 结构力学原理结构力学原理是指在船舶设计中考虑船体结构的强度和稳定性。

设计师需要掌握结构设计的基本原则,包括荷载计算、材料选择和结构设计标准等。

1.3 稳性原理稳性原理是指船舶在水中的平衡性和稳定性。

设计师需要了解稳性计算方法和稳定性要求,以确保船舶在各种工况下都能保持稳定。

二、船舶结构设计2.1 船体外形设计船体外形设计是指确定船舶的尺寸、型号和形状。

设计师需要考虑船舶的使用目的、载货量、船速等因素,以确定最佳的船体外形。

2.2 船体内部布局设计船体内部布局设计是指确定船舱、机舱、船舶设备等各个功能区域的位置和布置。

设计师需要考虑到船体结构的强度和稳定性,并合理安排各个功能区域的布局。

2.3 船体结构设计船体结构设计是指确定船体的结构布置和连接方式。

设计师需要考虑到船舶的荷载和使用要求,选择合适的结构材料和连接方式,确保船体的强度和稳定性。

三、生产工艺设计3.1 分段建造分段建造是一种常用的船舶建造工艺。

它将船体分割成多个可独立制造的小段,然后逐段制造和组装。

设计师需要确定合理的分段方案和制造顺序,以便提高生产效率和质量。

3.2 焊接工艺焊接是船舶建造中常用的连接方式之一。

设计师需要选择适合的焊接方法和材料,开展焊接工艺评定和焊接接头设计,以确保焊接质量符合要求。

3.3 喷涂工艺船体的喷涂工艺是确保船体表面防腐和美观的重要步骤。

设计师需要选择适合的涂料和喷涂方法,制定喷涂工艺规范,以确保船体的防腐性能和外观质量。

船舶原理名词解释啊知识讲解

船舶原理名词解释啊知识讲解

船舶原理名词解释啊知识讲解船舶原理名词解释啊1长宽比L/B 快速性、操纵性宽吃水比B/d 稳性、摇荡性、快速性、操纵性深吃水比D/d 稳性、抗沉性、船体强度宽深比B/D 船体强度、稳性长深比L/D 船体强度、稳性2船长:船舶的垂线间长代表船长,即沿设计夏季载重水线,由首柱前缘至舵柱后缘或舵杆中心线的长度3型宽:在船体最宽处,沿设计水线自一舷的肋骨外缘量至另一舷的肋骨外缘之间的水平距离4型表面:不包括船壳板和甲板板厚度在内的船体表面5型深:在船长中的处,由平板龙骨上缘量至上甲板边线下缘的垂直距离6型吃水:在船长中点处由平板龙骨上缘量至夏季载重水线的垂直距离7型线图是表示船体型表面形状的图谱,由纵剖线图、横剖线图、半宽水线图和型值表组成;8浮性:船舶在给定载重条件下,能保持一定的浮态的性能;9平衡条件:作用在浮体上的重力与浮力大小相等、方向相反并作用于同一铅垂线上;10净载重量NDW:指船舶在具体航次中所能装载货物质量的最大值11漂浮条件:满足平衡条件,且船体体积大于排水体积;12浮心:浮心是船舶所受浮力的作用中心,也是排水体积的几何中心;13漂心:船舶水线面积的几何中心;14平行沉浮:船舶装卸货物前后水线面保持平行的现象;15每厘米吃水吨数(TPC):船舶吃水d每变化1cm,排水量变化的吨数,称为TPC。

16储备浮力:满载吃水以上的船体水密容积所具有的浮力17干舷:在船长中点处由夏季载重水线量至上甲板边线上缘的垂直距离18船舶稳性:船舶在外力(矩)作用下偏离其初始平衡位置,当外力(矩)消失后船舶能自行恢复到初始平衡状态的能力19静稳性曲线:稳性力臂GZ或稳性力矩Ms随横倾角?变化曲线20动稳性曲线:稳性力矩所做的功Ws或动稳性力臂I d随横倾角?变化的曲线21吃水差比尺:是一种少量载荷变动时核算船舶纵向浮态变化的简易图表,它表示在船上任意位置加载100t后,船舶首、尾吃水该变量的图表22最小倾覆力矩(力臂):船舶所能承受动横倾力矩(力臂)的极限23进水角:船舶横倾至最低非水密度开口开始进水时的横倾角24可浸长度:船舶进水后的水线恰与限界线相切时的货仓最大许可舱长称为可浸长度25稳性衡准数K是指船舶最小倾覆力矩(臂)与风压倾侧力矩(臂)之比26稳性的调整方法:船内载荷的垂向移动及载荷横向对称增减27静稳性力臂的表达式:1)基点法2)假定重心法3)初稳心点法28船体强度:为保证船舶安全,船体结构必须具有抵抗各种内外作用力使之发生极度形变和破坏的能力29局部强度表示方法:①均布载荷;②集中载荷;③车辆甲板载荷;④堆积载荷30MTC为每形成1cm吃水差所需的纵倾力矩值,称为每厘米纵倾力矩31载荷纵向移动包括配载计划编制时不同货舱货物的调整及压载水、淡水或燃油的调拨等情况32重量增减包括中途港货物装卸、加排压载水、油水消耗和补给、破舱进水等情况33抗沉性:是指船舶在一舱或数舱破损进水后,仍能保持一定浮性和稳性,使船舶不致沉没或延缓沉没时间,以确保人命和财产安全的性能34舶的操纵性是船舶能保持或改变船速、航向和位置的性能35回转圈:船在转舵前做等速直航运动,自转舵起船舶重心的轨迹曲线36回转圈可对应四个阶段:①转舵前的等速直航初始期;②自转舵起至舵转毕的机动期;③r i改变的渐变期;④r为定值的稳圆期;摩擦阻力基本阻力压差阻力(剩余阻力)--①粘性压差阻力(涡流阻力)②兴波压差阻力(兴波阻力)船舶阻力污底阻力附加阻力附体阻力空气阻力波涛阻力浅水附加阻力37流体动力:物体在空气中运动时为空气动力,在水中时则为水动力,统称为流体动力38伴流:船在水中以船速Vs行驶时,其附近水受船体运动影响产生一种追随运动的水流,该水流称为伴流39伴流:①摩擦伴流;②势伴流;③兴波伴流40阻尼力矩:①摩擦阻尼力矩;②涡流阻尼力矩;③兴波阻尼力矩41螺旋桨的工作原理三个理论:①动量理论;②叶元体理论;③环流理论42渗透率:船舱的进水体积与理论进水体积的比值43界限线:在船侧由舱壁甲板上表面至少76mm所画的线44分舱因数F:表示水线以上剩余储备浮力的大小即纵向浮态的安全程度 F小安全性高45收到功率:机器功率经过减速装置,推力轴承,轴承及尾轴套筒等的摩擦损失,传送到螺旋桨推进器,在螺旋桨与尾轴套筒之间主轴处量的功率46有效功率:螺旋桨的收到功率经过螺旋桨的工作及桨和船之间的水流的相互作用与影响,最后转换为克服阻力的功率1船舶稳性误差:船舶资料自身误差、货物积载因数误差、货物装载位置误差、货物重心位置确定误差、液舱内液体测量误差、液体因温度变化引起的重心变化、船舶常数的不确定性、2船舶初始横倾形成的原因:1)配载时各舱货物重量左右不对称2)货物装卸时左右不均衡3)液舱柜内液体左右不均衡4)舱内货物横移5)使用船上重吊装卸重大件货物3船舶初始横倾的调整:1)载荷横移2)载荷增减4稳性报告书主要内容:1)船舶主要参数和使用说明2)基本装载情况稳性总结表3)各类基本装载情况稳性计算4)液体舱自由液面惯性矩表及说明5)进水点位置和进水角曲线6)GM临或Zg临曲线等5决定船舶最小干舷高度的因素:1)船长、船舶类型2)方形系数,长深比L/B 3)上层建筑,舷弧4)季节,航区,舷外水密度6减小自由液面影响的措施:1)减小液舱宽度2)液舱应尽可能装满或空舱3)保持甲板排水孔畅通4)主要纵向水密分隔是否有漏水连通现象及是否有不必要的积水5)在排水量较小时,更应重视液舱内自由液面对稳性的不利影响7静稳性曲线的主要特征:1)静稳性曲线在原地处的斜率-初稳性高度GM2)曲线上的反曲点-甲板浸水角?j3)最大稳性力臂及其对应的横倾角?sm4)稳性消失角?v及稳性范围?r5)?=30?处静稳性力臂G Z︱?=30?6)静平衡角?s⑥影响静稳性曲线的因素:1)干舷2)船宽3)排水量(或吃水)4)船舶重稳心高度5)自由液面6)初始横倾8提高船舶抗沉性的主要措施:1)设计建造阶段1增设双层底、双层船壳2增加干舷高度3增设水密横舱壁2)营运阶段1不超载2保证各舱密性9总纵弯曲强度校核方法1)详算法2)许用剪力与许用弯矩校核法3)估算法-强度曲线图表校核法4)腐蚀对剖面模数的影响10影响涡流阻力的主要因素:1)航速(对水相对速度)V—R e∝V22)流体密度和粘性u3)水线以下船体尾部形状11用船吊吊装吊卸重物过程评估:1)货物或由码头装卸,或由船吊装卸,作业完成后,船舶稳性与浮态是一样的2)由码头吊装吊卸,其过程对船舶没有影响3)由码头吊装吊卸,其过程对船舶有显著影响,必须先评估后作业12大倾角静稳性和初稳性的区别:1)横倾角范围不同2)初稳性的三个假定在大倾角稳性中不成立3)衡量指标不同4)船舶具有初稳性,不保证在大倾角横倾中也具有稳性而不倾覆13使用稳性规则的注意事项:1)应按规则计及自由液面影响、结冰影响2)尽量避免船舶出现初始横倾3)主要稳性规则中的理论假设与实际状况的差别4)注意船舶设计状态与实际营运状态的差异5)满足稳性规则仅是满足船舶稳性最低和必须要求,并不能保证船舶一定不会倾覆6)船舶应急时,应特别只有船舶稳性的变化7)即使满足稳性规则,也不能免除船长责任14利用测定的船舶横摇周期计算初稳性高度GM、检验船舶稳性:1)测定船舶横摇周期T实测2)利用测定的T实测计算初稳性高度GM1 3)按船舶稳性方法计算初稳性高度GM4)检验-看GM1与GM 是否相当15国内船舶稳性衡准:1)初稳性高度GM不小于0.15m 2)在横倾角等于或大于30度的静稳性力臂GZ应不小于0.20m;若进水角小于30度时,则进水角处的静稳性力臂值应不小于该值3)最大静稳性力臂对应横倾角应不小于25度;且进水角应不小于最大静稳性力臂对应横倾角4)稳性衡准数K不小于116IMO稳性规则:1)GM≥0.15m 2)恢复力臂GZ曲线下的面积①0-30度面积≥0.055m*rad②0-40度或进水角中较小者间所围成的面积≥0.090③30-40度或··≥0.030 3)横倾角等于或大于30度处的复原力臂应不小于0.20m 4)最大复原力臂对应的横倾角应不小于25度5)对L≥24m的船舶,尚应满足天气衡准17改善稳性的措施:1)增加干舷2)增加船宽3)降低重心4)减少受风面积5)减少自由液面的影响6)阻止货物移动18船舶谐摇运动的危害:10剧烈的摇荡会降低船速,造成货损,损坏船舶结构,旅客晕船,影响工作2)使货物移动,甲板上浪,不适当的摇荡会危及船舶安全19避免谐摇措施:1)改变GM2)改变船速,从而改变船与波浪的遭遇周期3)改变航向。

船舶设计考试试题及答案

船舶设计考试试题及答案

船舶设计考试试题及答案1. 船舶设计的基本原理和概念船舶设计是指按照特定的要求和标准,对船舶的结构、性能、稳性、操纵性等进行整体设计和计算的过程。

船舶设计的基本原理包括以下几个方面:1.1 流体力学原理:流体力学是船舶设计的基础,主要涉及到船舶在水中的运动与水的运动之间的相互作用。

在船舶设计时,需要了解流体力学的基本原理,如压力、速度、流量等。

此外,还需掌握对流体的阻力和升力的计算方法。

1.2 结构力学原理:结构力学是指在船舶设计中,对船体结构的强度、刚度和稳定性进行计算和分析的学科。

在船舶设计中,需要考虑各个结构部件如船体、甲板、船尾等的强度和刚度,以确保船舶在运行过程中具有足够的稳定性和安全性。

1.3 稳性原理:稳性是指船舶在各种工况下保持平衡的能力。

在船舶设计中,稳性的计算和分析是非常重要的一项工作。

稳性计算主要包括初步稳性计算和细致稳性计算两个阶段,其中初步稳性计算是在设计初期对船舶的稳性状况进行估算,而细致稳性计算则是在船舶设计完成后进行的精确计算。

1.4 操纵性原理:操纵性是指船舶在不同航行状态下的操纵性能力。

在船舶设计中,需要对船舶的操纵性进行评估和计算。

操纵性评估主要包括舵效、转向性能、加速度和纵向稳定性等方面的考虑。

2. 船舶设计考试试题2.1 问题一:请简要说明船舶设计的基本原理及其在船舶设计中的应用。

2.2 问题二:解释流体力学原理在船舶设计中的重要性,并结合实际案例进行说明。

2.3 问题三:船舶的稳性是船舶设计中的重要考虑因素,请以特定的船舶类型为例,分析稳性计算的过程和应用。

2.4 问题四:船舶的操纵性对于船舶的正常运行和安全性至关重要,请列举几个与船舶操纵性相关的设计因素,并解释其影响。

3. 船舶设计考试试题答案3.1 答案一:船舶设计的基本原理包括流体力学原理、结构力学原理、稳性原理和操纵性原理。

在船舶设计中,这些原理的应用可以帮助设计师确定船舶的结构、稳定性和性能等方面的要求,并进行相应的计算、分析和评估。

船舶原理名词解释

船舶原理名词解释

1.舷弧:船舶的甲板边线自船中向首尾逐渐升高,称为“舷弧”。

2.梁拱:甲板中线比其左右舷的甲板边线高,其高度差称为梁拱。

3.舷弧和梁拱作用:有利于甲板上浪,上浪后使甲板积水自首尾向船中,且自甲板中线流向船尾。

4.型线图:表示船体几何形状的图。

5.型表面:钢船型表面为外板的内表面,水泥船和木质船的型表面为船壳的外表面。

6.型线图的三个基准面:中线面,中站面,基平面7.中线面:将船体分为左右舷两个对称部分的纵向垂直平面。

8.中站面:在船长中点处垂直于中线面和基平面的横向平面。

9.基平面:过龙骨线和中站面的交点O,并平行于设计水线面的平面。

10.平行中体:在船中前后有一段横剖面形状和中横剖面相同的船体,称为平行中体11.船型系数:表示船体水下部分面积和体积肥瘦程度的无因次系数,这些系数的大小对分析船型和船舶性能等有很大作用。

12主尺度:根据《钢制海船入籍规范》定义的船型尺度。

它位于吨位证上13.最大尺度:包括各种附体结构在内的,从一端点到另一端点的总尺度。

14.登记尺度:根据《1966年国际船舶吨位丈量公约》中定义的,是主管机关在登记和计算船舶总吨位,净吨时所用的尺度。

位于吨位证书上15.主要剖面:中纵剖面,中横剖面,设计水线面这三个大致反映出船体几何形状特征11.船长:首尾垂线间长12.附体:桨、舵、舭龙骨、轴支架。

13.型长:沿设计水线,由首柱前缘量至舵柱后缘的水平间距,无舵柱的量至舵杆中心线。

14.型宽:在船舶最宽处,由一舷的肋骨外缘至另一舷外缘之间的水平间距。

15.型吃水:在船长中点处,由平板龙骨上缘量至夏季满载水线的垂直距离。

16.型深:在船的中横剖面处,沿船舷自平板龙骨上缘至上层连续甲板横梁上缘的垂直距离。

17.吃水差:首尾吃水的差值。

18.船体系数:水线面Aw,船中剖面面积Am,水线面系数Cw,中横剖面系数Cm,方形系数Cb,棱形系数Cp,垂向棱形系数Cv19.浮性:船舶在给定载重线条件下,能保持一定浮态的性能。

船舶结构力学

船舶结构力学

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

船舶结构力学的符号规则如下图所示。

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

约束施加于被约束物体的力称为约束力或约束反力,支座的约束力也叫支反力。

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

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

反之,如果梁的未知反力多于梁的静平衡方程数目时,此时的梁称为超静定梁。

超静定梁可用力法求解。

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

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

7、简述两类力法基本方程的内容力法方程有两类:一是“去支座法”。

是以支座反力为未知量,根据变形条件所列的方程。

二是“断面法”。

以支座断面弯矩为未知量,根据变形连续性条件所列的方程。

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

船舶结构力学简答题

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

船舶结构力学

船舶结构力学解法浅析本书主要讨论船舶的结构,具体即讨论船舶结构的强度计算。

船体结构可简化为板和杆系,杆系又可分为连续梁,刚架和板架。

在强度计算时,主要有四种方法,初参数法,力法位移法,能量法。

下面将对后三种方法做简要解析。

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

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

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

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

船舶结构力学课后题答案

船舶结构力学课后题答案

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

它主要涉及到船舶结构的强度、刚度、稳定性、疲劳、振动、冲击等方面的问题。

船舶结构力学的研究对于船舶的设计、建造、维修和运营具有重要意义。

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

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

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

刚度主要包括纵向刚度、横向刚度和扭转刚度。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

船舶结构力学名词解释汇总

船舶结构力学名词解释汇总

2012/2013年度船舶结构力学考试名词解释汇总(1)力学模型:根据结构的受力特征、支承特征、计算要求等来简化实际结构而简化的模型。

(2)带板(骨架的“附连翼板”):船体中的骨架在受力后变形时和它相连的一部分始终与骨架一起作用,与骨架相连的那部分板即带板。

(3)板上载重分为两类:①面外载荷②面内载荷。

(4)杆件:船体中的骨架(横梁、肋骨、纵骨、纵桁等)大多数是细长的型钢或组合型材,这种骨架简化的力学模型称之为杆件。

(5)杆系:相互连接的骨架系统。

(6)连续梁:在上甲板的骨架中,纵骨的尺寸最小,它穿过强横梁并通过横舱壁在纵向保持连续。

在计算纵骨时认为强横梁有足够的刚性支持纵骨,从而可作为纵骨的刚性支座。

纵骨在横舱壁外侧作为刚性固定端,这样得到的力学模型,即连续梁。

(7)板架(交叉梁系):在上甲板(或下甲板)的骨架中,甲板纵桁与舱口端横梁尺寸最大,在计算时常可略去其他骨架对它们的影响,于是在研究甲板纵桁与舱口端横梁时就得到了一个井字形的平面杆系。

此种杆系因外载荷垂直于杆系平面而发生弯曲,称为“交叉梁系”或“板架”。

(8)刚架:由于在船体横剖面内,横梁、肋骨及船底肋板共同组成一个平面杆系。

因此常把它们一起考虑作为船体横向强度的研究对象。

这种杆系中各杆的联接点是刚性的,并受到作用于杆系平面内的载荷作用,故称为“刚架”。

(9)连续梁、刚架和板架就是船体结构中三种典型的杆系。

(10)初参数的物理意义:梁的挠曲线取决于梁端的四个初始弯曲要素v0、θ、M0及N0(简称“初参数”)。

v0、θ0、M0、N0分别代表了梁左端(x=0)处的挠度、转角、弯矩、剪力。

(11)初参数法的符号法则:①挠度v:向下为正;②转角θ:顺时针为正;③弯矩M:左端面逆时针右端面顺时针为正(使梁中上拱为正);④剪力N:左端面向下右端面向上为正(使梁发生逆时针旋转为正)。

(12)挠曲线方程的边界补充条件:①自由支持端(支端):v=0,v,,=0;②刚性固定端:v=0,v,=0;③弹性支座:左端面v=-AEIv,,,,v,,=0;右端面:v=AEIv,,,,v,,=0;④弹性固定端:左端面v,=αEIv,,,v=0;右端面:v,=-αEIv,,,v=0。

船舶结构力学1

船舶结构力学1

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

2、总纵强度:是把船舶整体当作空心薄壁梁计算出来的强度。

3、局部强度:指船体的横向构件以及船体的局部构件在局部载荷作用下的强度。

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

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

6、船体结构是由板和骨架等构件组成的空间复杂结构。

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

8、与骨架相连的那一部分叫做骨架的“带板”。

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

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

11、梁端的边界条件就是梁端弯曲要素的特定值或弯曲要素之间的特定关系式。

12、梁的复杂弯曲是同时考虑横向和轴向这两种载荷作用的梁的弯曲。

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

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

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

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

12、多余联系:对保持体系的几何不变来说是不必要的联系。

船舶结构力学方面的研究

船舶结构力学方面的研究

船舶结构力学方面的研究船舶结构是船舶工程中最基本的部分,其力学性能直接关系到船舶的安全和航行能力。

近年来,随着船舶工程的快速发展,船舶结构力学的研究也日趋重要。

本文将围绕船舶结构力学方面的研究展开探讨。

1.船舶结构力学的重要性船舶结构力学是指对船体结构所受载荷进行计算、分析和评估的一门学科。

船舶结构力学涉及到船体细节、主要构件以及其连接方式等细节设计部分,面对现代水上运输的发展,更加注重其结构稳定性和航行性能。

而船舶结构力学方面的研究,则是船舶安全、性能和建造成本最基本的保证。

2.船舶结构力学的相关研究(1)船舶结构的强度分析在船舶设计阶段,需要对船舶结构的强度进行分析计算。

强度分析包括“刚度分析”和“应力强度分析”,前者是指船舶结构对外部载荷反应的初始状态,后者是指船体内部的应力分布状态及疲劳分析等。

目前,这两种分析方法得到了广泛应用,并逐步被改进和更新。

(2)船舶结构的疲劳分析作为一种重要的分析方式,船舶结构的疲劳分析也日趋精确和全面。

随着大型船舶的不断出现,为了更好地保障船体的安全性和使用寿命,疲劳分析逐渐引入了监测系统和数据库分析等先进技术,为船舶结构维护和设计提供更好的依据。

(3)船舶结构的优化研究船舶结构的优化研究主要针对船舶设计过程中的“轻型化”和“高效化”。

通过使用计算机仿真技术,可以模拟不同载荷条件下的船舶结构动态响应和结构强度。

这种仿真方法可以更好地优化船舶结构的设计,在提高强度和耐久性的同时,保证了船舶在航行时的稳定性和安全性。

3.船舶结构力学未来的发展趋势随着船舶工艺技术和计算机技术的不断发展,未来的船舶结构力学研究将更加注重新材料的应用、建模以及优化设计方法的革新等方面。

从“强度”“轻型化”到“智能化”“自适应”,船舶结构力学的研究正朝着更高层次的人工智能、大数据、分布式计算等前沿技术方向发展。

总之,船舶结构力学的研究,是船舶工程范畴中不可或缺的一环。

在目前的技术发展形势下,随着航行新需求的持续出现,传统的研究方法正在被不断转换更新,一些新的技术和研究路线将应运而生。

船舶结构力学名词解释

船舶结构力学名词解释

船舶结构力学名词解释弹性固定端:它受梁端力矩M作用后产生一个等于力矩M的转角?即存在如下关系Q0=A0M。

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

不可动节点简单刚架:在实际结构中,大多数刚架受力变形后节点线位移可以不计,于是计算强度时在节点处可加上固定铰支座,故称为不可动节点刚架。

位移法:以杆系结构节点处的位移作为基本未知量的方法。

翘曲:非圆截面杆件扭转变形后,杆件的截面已不再保持为平面,而是变为曲面,这种现象称为翘曲。

用李兹法求结构问题是,要求所选挠度曲线必须满足位移边界线。

(错,还含有其他)薄壁杆件约束扭转时,杆件各横截面上没有正应力,只有扭转引起的剪应力。

(对,杆件上平行于杆轴的直线在变形后长度不变且仍为直线)简述复杂弯曲梁的叠加原理:当梁上同时受到几个不同的横向荷重及一定的轴向力作用时,分别求出在该轴向力作用下的各个横向荷重单独作用于梁时的弯曲要素,然后进行叠加,即得到在该轴向力作用下几个不同的横向荷重同时作用于梁时的弯曲要素。

矩阵位移法中,为什么要进行坐标转移?对哪些量要进行坐标转换?答:建立节点静力平衡方程是在总坐标系中进行的,因此,一般来说在矩阵位移法中有一个坐标转换问题。

要把各杆元在其局部坐标系中的节点位移向量,杆端力向量以及刚度矩阵,转换成坐标系中的节点位移向量,杆端力向量以及刚度矩阵。

杆元固端力向量也要换成坐标系中的杆元固端力向量。

简述薄板弯曲理论中的三条基本假定。

1板变形前垂直于中面的法线在板变形后仍为直线,且是变形后中面的法线,这一假定称为直法线假定。

2垂直于板面的应力分量与其他应力分量相比可以忽略不计,即假定其=0。

3薄板中面内的各点都没有平行于中面的位移,即假定不计因板发生弯曲而产生的中面的变形,从而不计板弯曲产生的中面力。

简述欧拉力计算公式的的适用范围,为什么要研究非弹性稳定性问题?只有当压杆的柔度大于极限值时才能使用欧拉公式若压杆的柔度X<xp,则欧拉应力大于材料比例,< p="">这属于超比例极限的压杆稳定性问题,即非弹性稳定性问题,这时欧拉公式不能使用。

船舶设计中的结构力学分析

船舶设计中的结构力学分析

船舶设计中的结构力学分析船舶作为人类在海洋上活动的重要工具,其设计的合理性和安全性至关重要。

而在船舶设计的众多环节中,结构力学分析是其中的关键环节之一,它为船舶的结构强度、稳定性和可靠性提供了重要的理论支持和技术保障。

结构力学是研究物体在外力作用下的变形、内力和稳定性的学科。

在船舶设计中,结构力学的应用主要包括对船体结构的强度分析、刚度分析、稳定性分析以及动态响应分析等方面。

首先,强度分析是船舶结构力学分析的核心内容之一。

船舶在航行过程中会受到各种外力的作用,如重力、浮力、波浪力、风力等。

这些外力会使船体结构产生应力,如果应力超过了材料的屈服强度,就会导致结构的破坏。

因此,在设计过程中,需要通过结构力学分析准确计算船体结构在各种工况下的应力分布,确保船体结构具有足够的强度来承受这些外力。

在进行强度分析时,需要建立准确的船体结构模型。

这通常包括对船体的几何形状、结构布置、材料特性等进行详细的描述。

然后,运用有限元分析等数值方法,将船体结构离散为若干个单元,并计算每个单元的应力和变形。

通过对这些计算结果的分析,可以找出船体结构中的薄弱部位,并采取相应的加强措施。

刚度分析也是船舶结构力学分析的重要组成部分。

刚度是指结构抵抗变形的能力。

如果船体结构的刚度不足,就会在受到外力作用时产生过大的变形,从而影响船舶的航行性能和使用功能。

例如,过大的船体变形可能会导致船舶的操纵性下降、舱室密封性变差等问题。

稳定性分析对于船舶结构的安全性同样具有重要意义。

船舶结构在受到压缩、弯曲等载荷作用时,可能会发生失稳现象,如屈曲、侧倾等。

稳定性分析的目的就是要确定船体结构在各种载荷条件下的稳定极限,以避免失稳事故的发生。

动态响应分析则主要关注船舶在受到动态载荷(如波浪冲击、发动机振动等)作用时的响应情况。

通过动态响应分析,可以了解船体结构的振动特性、疲劳寿命等,从而为船舶的减振降噪、结构优化提供依据。

在船舶设计中,结构力学分析不仅要考虑单个结构部件的性能,还要综合考虑整个船体结构的协同工作。

01228船舶结构力学

01228船舶结构力学

课程名称:船舶构造力学课程代码:01228〔理论〕第一局部课程性质与目标一、课程性质与特点本课程争论的主要对象是船体构造中的杆件、杆系和板的弯曲及稳定性,系统地阐述了构造力学中的根本理论与方法----力法、位移法及能量原理。

是高等教育自学考试船舶与海洋工程专业的一门重要专业根底课。

二、课程目标与根本要求本课程的目标:学生通过该课程的学习,把握构造力学的根本理论和方法,应用它们来解决船体构造中典型构造〔杆系和板的弯曲及稳定性〕的强度计算分析。

还能处理一般工程构造中类似的力学问题。

本课程根本要求:1.把握建立船体构造计算图形的根本学问2.把握单跨梁的弯曲理论3.把握力法的根本原理和应用4.把握位移法和矩阵位移法的根本原理和应用5.把握能量原理及其应用6.了解有限单元法的根本概念和解题过程7.把握矩形薄板的弯曲理论8.把握杆及板的稳定性概念,解答和应用9.了解薄壁杆件扭转的根本概念10.该课程理论性强,力学概念较难建立,涉及数学学问较多,学习和把握有确定的困难。

相比较而言,单跨梁的弯曲理论和板的弯曲理论是本课程的根本根底。

力法,矩阵位移法,能量法局部偏重于原理和方法在构造分析中的应用。

自学过程中应按大纲要求认真阅读教材,切实把握有关内容的根本概念、根本原理和根本方法。

学习过程中遵循吃透原理、把握计算方法、看懂教材例题,完成局部习题。

不懂的地方要反复学,前、后联系起来学,要抑制浮燥心理,欲速则不达,慢工出细活。

从而到达学懂、学会、学熟,及应用它们来解决实际构造计算。

三、与本专业其他课程的关系本课程是船舶与海洋工程专业的一门专业根底课,该课程应在修完学科根底课和相关的专业根底课后进展学习。

先修课程:高等数学,理论力学,材料力学,船体构造与海洋工程制图后续课程:船体强度与构造设计其次局部考核内容与考核目标第1章绪论一、学习目的与要求本章是对船舶构造力学总述性的概述。

通过对本章的学习,明确船舶构造力学的内容与任务,是为了解决船体强度问题,构造力学争论的是船体构造的静力响应,即内力与变形,以及受压构造的稳定性问题。

船舶结构力学

船舶结构力学

船舶结构力学第一篇: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:yz0y 船舶结构力学的坐标系xz工程力学的坐标系0x2、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。

MN工程力学的符号规则NMMNN船舶结构力学力法的符号规则MMNNM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2)刚性固定端边界条件:v = 0,v″ = 0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)(A为支座的柔性系数)′′′4)弹性固定端边界条件:v =′αEIv′′(左v =-′αEIv′′(右端)端)(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。

船舶结构力学

船舶结构力学

1把结构在外力作用下产生的应力与变形称为响应。

2船舶结构力学研究内容:船体结构静力响应,掌握在给定的外力作用下确定船体结构的应力与变形,研究受压构件的稳定性问题。

研究方法:传统a将船体的总强度问题与横向强度或局部强度问题分析考虑b在横向强度问题中,把空间结构拆成平面结构考虑c计算中把骨架和板分开考虑,板认为是支持在骨架上,骨架看作板的支持结构。

现代计算:a将总强度问题和横向局部强度问题一起考虑b直接计算空间结构c将骨架和板一起考虑。

3受外荷重作用而发生弯曲的杆件叫梁。

若梁仅在两端有支座支持,叫做单跨梁。

4梁的弯曲理论以平断面假定为基础。

所谓平断面假定指梁在弯曲前的断面在弯曲后仍为平面。

梁的中性轴通过断面的核心。

5弯曲要素:弯矩M剪力N断面转角挠度v6节点:钢架中杆件的相交点叫做钢架的节点。

简单钢架:节点汇交的杆件只有两根。

复杂钢架:多于两根。

不可动节点钢架:大多数钢架的节点在钢架受力变形后的线位移不计。

7在校核肋骨强度或确定肋骨尺寸时应选甲板上不承受荷重的情况作为计算状态。

并不是把肋骨钢架上可能受到的外荷重全部考虑在内就是危险状态。

8数目较多的一组梁叫做主向梁,与其交叉的数目较少的梁叫交叉构件。

9弹性固定端的固定系数H=M弹与M刚之比。

节点力与挠度间的比例系数就是弹性支座的柔性系数。

10所谓位移法就是以杆系节点处的位移为基本未知数的方法。

位移法不是把杆系拆为两端自由支持的单跨梁,而是将杆系中各杆化为两端刚性固定的单跨梁。

11位能驻值原理的近似解法:李兹法、迦僚金法。

最小功原理:线性系中,结构的应变能对约束反力的偏导数等于012矩形板应力主要是弯曲正应力,变形主要是挠度。

船体结构中的板属于薄板。

13筒形弯曲:板的边长比相当大,除了与短边支界相邻的一小部分外,中间大部分的弯曲变形为筒形,即短边有曲率沿长边无曲率。

求解方法:板条梁的计算可以直接套用普通梁的结果。

14板分为几类:a刚性板,中面力对弯曲要素可以忽略不计的板b柔性板:中面力对弯曲要素不可忽略的板c薄膜:板的中面力远较弯曲力为大,板主要靠中面拉力承载。

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弹性固定端:它受梁端力矩M作用后产生一个等于力矩M的转角Ɵ即存在如下关系Q0=A0M。

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

不可动节点简单刚架:在实际结构中,大多数刚架受力变形后节点线位移可以不计,于是计算强度时在节点处可加上固定铰支座,故称为不可动节点刚架。

位移法:以杆系结构节点处的位移作为基本未知量的方法。

翘曲:非圆截面杆件扭转变形后,杆件的截面已不再保持为平面,而是变为曲面,这种现象称为翘曲。

用李兹法求结构问题是,要求所选挠度曲线必须满足位移边界线。

(错,还含有其他)
薄壁杆件约束扭转时,杆件各横截面上没有正应力,只有扭转引起的剪应力。

(对,杆件上平行于杆轴的直线在变形后长度不变且仍为直线)
简述复杂弯曲梁的叠加原理:当梁上同时受到几个不同的横向荷重及一定的轴向力作用时,分别求出在该轴向力作用下的各个横向荷重单独作用于梁时的弯曲要素,然后进行
叠加,即得到在该轴向力作用下几个不同的横向荷重同时作用于梁时的弯曲要素。

矩阵位移法中,为什么要进行坐标转移?对哪些量要进行坐标转换?答:建立节点静力平衡方程是在总坐标系中进行的,因此,一般来说在矩阵位移法中有一个坐标转换问
题。

要把各杆元在其局部坐标系中的节点位移向量,杆端力向量以及刚度矩阵,
转换成坐标系中的节点位移向量,杆端力向量以及刚度矩阵。

杆元固端力向量也
要换成坐标系中的杆元固端力向量。

简述薄板弯曲理论中的三条基本假定。

1板变形前垂直于中面的法线在板变形后仍为直线,且是变形后中面的法线,这一假定称为直法线假定。

2垂直于板面的应力分量与
其他应力分量相比可以忽略不计,即假定其=0。

3薄板中面内的各点都没有平行
于中面的位移,即假定不计因板发生弯曲而产生的中面的变形,从而不计板弯曲
产生的中面力。

简述欧拉力计算公式的的适用范围,为什么要研究非弹性稳定性问题?只有当压杆的柔度大于极限值时才能使用欧拉公式若压杆的柔度X<Xp,则欧拉应力大于材料比例,
这属于超比例极限的压杆稳定性问题,即非弹性稳定性问题,这时欧拉公式不能
使用。

弹性支座:它是守梁的作用力R后将产生一个正比于力R的挠度v,即v=AR。

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

矩阵位移法:把位移法分析杆系结构的全过程以矩阵形式来表示,就是矩阵位移法。

约束扭转:如果薄壁杆件受到扭矩作用,由于存在支座或其他约束,扭转时不能自由变形,则这种扭转称为约束扭转。

虚力原理仅限定用于线性弹性问题。

(错,既不限定用于弹性问题,也不限定用于线性问题。

)卡式第二定理仅适用于线弹性结构。

(错,既适用于线性弹性结构,又适用于非线性弹性结构。


自由扭转时,杆件各横截面上既有剪应力,还有正应力。

(错,没有正应力,只有剪应力)简述弹性基础梁的叠加原理。

答:同复杂弯曲梁的叠加原理。

简述矩阵位移法中,对弹性约束的处理方法。

若结构在相应与{ð}中第S个位移分量处存在刚性系数为K的弹性约束,则结构刚度矩阵的主元素Kss应叠加上K。

梁端的边界条件:就是梁端弯曲要素的特定值或弯曲要素之间的特定关系式,它们取决于梁端的支座情况,因不同的支座对梁有不同的约束,从而就有不同的边界条件。

弯曲应变能:梁在横力弯曲时,梁内应变能包括两个部分,与弯曲变形相应的弯曲应变能和剪切变形相应的剪切应变能。

自由扭转:如果一根等截面薄壁杆件仅在两端受到扭矩作用,并不受任何约束,扭转时可以自由变形,则这种扭转称为自由扭转。

一般来说,中面力对板的弯曲要素的影响必须考虑。

(错,有些可考有些不可考。


简述力法的基本原理。

在求解结构力学问题时,以力为基本未知量,然后根据变形连续条件建立方程式,最后求解出力。

简述矩阵位移法中讨论的杆元。

基本杆元1拉(压)杆元2扭转杆元3弯曲杆元,组合杆元1平面刚架杆元2平面板架杆元。

简述薄板小挠度弯曲理论的三个基本假定。

同简述薄板弯曲理论中的三条基本假定一样。

说明非圆截面杆件自由扭转时,各横截面上只有剪应力的理由。

答:非圆截面薄壁杆件自由扭转时,其横截面虽将发生翘曲,但由于扭转不受阻碍,所以各横截面的翘曲程
度都相同。

因此,杆件上平行于杆轴的直线在变形后长度不变且仍为直线,杆件
各横截上没有正应力而只有扭转而引起的剪应力。

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