船舶结构力学-1绪论
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船舶结构力学
刘俊
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院结构力学所
目录
第一章 绪论 第二章 单跨梁弯曲理论 第三章 杆件扭转理论 第四章 力法 第五章 位移法 第六章 能量法 第七章 矩阵法 第八章 平面应力有限元法 第九章 矩形板的弯曲理论 第十章 杆及板的稳定性
第一章 绪论
1-1 船舶结构力学的内容与任务 1-2 船舶结构力学的研究方法 1-3 船体结构的计算图形
船舶强度：泛指研究船体结构强度的科学，包括外力、 结构在外力作用下的反应（内力研究，许用应力确定） 等问题
船舶结构力学：研究船体结构内力（不包括外力及许用 应力） 研究船体结构静力响应（动力：船体振动学）
研究内容，目的
内容：研究船体结构中板与骨架的强度与稳定性的科学 目的：强度校核；船舶结构设计 必要性： ➢ 理解规范的需要； ➢ 无规范船舶设计的需要； ➢ 学习后续课程的需要
船体结构中的典型计算图形
船体结构中的典型计算图形
船体中板 ➢ 受骨架支持的矩形平板
骨架（三种典型杆系） ➢ 连续梁（甲板纵骨等） ➢ 板架、交叉梁系（甲板纵桁
与横梁形成的甲板板架，外 载垂直于杆系平面）
船体结构中的典型计算图形
➢ 刚架（横梁，肋骨，肋板组成的杆系，载荷在杆系平面内）
船底板：板架或是组合板（夹层板） 杆及杆系的强度板的强度杆与板的稳定 “力法””位移法” ”能量法” ”矩阵位移法”
1-2 船舶结构力学的研究方法
将实际结构简化然后再进行分析 传统简化方法： ➢ 总强度和横向强度（局部强度）问题分开考虑，必要时
叠加 ➢ 横向强度或局部强度问题简化为平面问题考虑 ➢ 骨架和板分开考虑（带板“附连翼板”） 今后： ➢ 总强度和横向强度（局部强度）一起考虑 ➢ 无需简化为平面问题 ➢ 骨架和板一起考虑
1-1 船结构力学的内容与任务
船舶：复杂的水上建筑物，应具有良好航行性能，工作 性能和具有一定强度
一定强度：在正常使用过程和一定使用年限不破坏，不 发生过大变形（船舶：航行状态）
强度问题的内容： ➢ 外力 ➢ 总强度（船体梁，中拱，中垂）
➢ 横向强度，局部强度
强度问题内容
➢ 稳定性问题（尺度大，高强度钢，中面压力） ➢ 扭转问题（斜浪，大开口） ➢ 应力集中 ➢ 船在波浪上外力 ➢ 振动，材料强度，低周疲劳等
某油轮整船有限元模型
船尾部分的局部模型
三舱段模型
中间舱段（内部）
甲板骨架
横向骨架
1-3 船舶结构的计算图形
将实际结构简化然后再进行分
析，简化后的结构称为“计算 图形””计算模型”“理想化 图形”“力学模型”
根据实际结构受力特征、结构 之间相互影响以及计算要求等 因素简化得到计算图形
刘俊
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院结构力学所
目录
第一章 绪论 第二章 单跨梁弯曲理论 第三章 杆件扭转理论 第四章 力法 第五章 位移法 第六章 能量法 第七章 矩阵法 第八章 平面应力有限元法 第九章 矩形板的弯曲理论 第十章 杆及板的稳定性
第一章 绪论
1-1 船舶结构力学的内容与任务 1-2 船舶结构力学的研究方法 1-3 船体结构的计算图形
船舶强度：泛指研究船体结构强度的科学，包括外力、 结构在外力作用下的反应（内力研究，许用应力确定） 等问题
船舶结构力学：研究船体结构内力（不包括外力及许用 应力） 研究船体结构静力响应（动力：船体振动学）
研究内容，目的
内容：研究船体结构中板与骨架的强度与稳定性的科学 目的：强度校核；船舶结构设计 必要性： ➢ 理解规范的需要； ➢ 无规范船舶设计的需要； ➢ 学习后续课程的需要
船体结构中的典型计算图形
船体结构中的典型计算图形
船体中板 ➢ 受骨架支持的矩形平板
骨架（三种典型杆系） ➢ 连续梁（甲板纵骨等） ➢ 板架、交叉梁系（甲板纵桁
与横梁形成的甲板板架，外 载垂直于杆系平面）
船体结构中的典型计算图形
➢ 刚架（横梁，肋骨，肋板组成的杆系，载荷在杆系平面内）
船底板：板架或是组合板（夹层板） 杆及杆系的强度板的强度杆与板的稳定 “力法””位移法” ”能量法” ”矩阵位移法”
1-2 船舶结构力学的研究方法
将实际结构简化然后再进行分析 传统简化方法： ➢ 总强度和横向强度（局部强度）问题分开考虑，必要时
叠加 ➢ 横向强度或局部强度问题简化为平面问题考虑 ➢ 骨架和板分开考虑（带板“附连翼板”） 今后： ➢ 总强度和横向强度（局部强度）一起考虑 ➢ 无需简化为平面问题 ➢ 骨架和板一起考虑
1-1 船结构力学的内容与任务
船舶：复杂的水上建筑物，应具有良好航行性能，工作 性能和具有一定强度
一定强度：在正常使用过程和一定使用年限不破坏，不 发生过大变形（船舶：航行状态）
强度问题的内容： ➢ 外力 ➢ 总强度（船体梁，中拱，中垂）
➢ 横向强度，局部强度
强度问题内容
➢ 稳定性问题（尺度大，高强度钢，中面压力） ➢ 扭转问题（斜浪，大开口） ➢ 应力集中 ➢ 船在波浪上外力 ➢ 振动，材料强度，低周疲劳等
某油轮整船有限元模型
船尾部分的局部模型
三舱段模型
中间舱段（内部）
甲板骨架
横向骨架
1-3 船舶结构的计算图形
将实际结构简化然后再进行分
析，简化后的结构称为“计算 图形””计算模型”“理想化 图形”“力学模型”
根据实际结构受力特征、结构 之间相互影响以及计算要求等 因素简化得到计算图形