船舶结构力学-1绪论

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
1-1 船舶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
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”
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
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
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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