船舶结构力学复习总结.pdf

1896192019872006 船舶结构力学船舶结构力学船舶结构力学船舶结构力学 复习总结复习总结 2 课程内容课程内容课程内容课程内容 第一章第一章 绪绪论论 第二章第二章 单单跨梁的弯曲理论跨梁的弯曲理论 第三章第三章 杆杆件的扭转理论件的扭转理论 第四章第四章 力力法法 第五章第五章 位位移法移法 第六章第六章 能能量法量法 第七章第七章 矩矩阵法阵法 第八章第八章 平平面应力问题的有限元法面应力问题的有限元法 第九章第九章 矩矩形板的弯曲理论形板的弯曲理论 第十章第十章 杆杆及板的稳定性及板的稳定性 3 第一章第一章 绪绪论论第一章第一章 绪绪论论 1 1 船舶结构力学的内容与任务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 2 船舶结构力学的研究方法 1 3 船体结构的计算图形1 3 船体结构的计算图形 4 第一章第一章 绪绪论论第一章第一章 绪绪论论 船舶结构力学的内容 任务船舶结构力学的内容 任务 船体强度的概念及内容 船舶结构力学的目的 任务 船舶结构力学的研究方法船舶结构力学的研究方法 简化手段 骨架带板宽度选取 规范计算公式 船体结构计算模型船体结构计算模型 船体板 矩形板 船体骨架 连续梁 刚架和板架 5 第二章第二章 单单跨梁的弯曲理论跨梁的弯曲理论第二章第二章 单单跨梁的弯曲理论跨梁的弯曲理论 2 1 梁的弯曲微分方程式及其积分2 1 梁的弯曲微分方程式及其积分 2 2 梁的支座及边界条件2 2 梁的支座及边界条件 2 3 梁的弯曲要素表及应力计算2 3 梁的弯曲要素表及应力计算 2 4 剪切对梁弯曲变形的影响2 4 剪切对梁弯曲变形的影响 2 5 梁的复杂弯曲2 5 梁的复杂弯曲 2 6 弹性基础梁的弯曲2 6 弹性基础梁的弯曲 2 72 7 梁的弹塑性分析梁的弹塑性分析 6 第二章第二章 单单跨梁的弯曲理论跨梁的弯曲理论第二章第二章 单跨梁的弯曲理论单跨梁的弯曲理论 等断面单跨梁的弯曲理论等断面单跨梁的弯曲理论 力学模型 力学模型 普通梁 复杂弯曲梁 弹性基础梁 梁的弯曲微分方程式梁的弯曲微分方程式 基本假定 基本假定 平断面假定 边界条件 边界条件 简支 刚性固定 弹性支座 弹性固定端 坐标系 符号法则 初参数方程坐标系 符号法则 初参数方程 利用弯曲要素表计算利用弯曲要素表计算 重点 重点 弯曲要素表的种类 应用范围 坐标 叠加法应用的前提条件 剪切对弯曲变形的影响剪切对弯曲变形的影响 7 第三章第三章 杆杆件的扭转理论件的扭转理论第三章第三章 杆杆件的扭转理论件的扭转理论 3 1 直杆的扭转3 1 直杆的扭转 3 2 薄壁杆件的自由扭转3 2 薄壁杆件的自由扭转 3 33 3 开口薄壁杆件的约束扭转开口薄壁杆件的约束扭转 8 第三章第三章 杆杆件的扭转理论件的扭转理论第三章第三章 杆杆件的扭转理论件的扭转理论 基本概念基本概念 船体结构的扭转现象 船体结构的扭转现象 哪些构件 在何条件下发生扭转 扭转的分类 扭转的分类 自由扭转 约束扭转 薄壁断面类型 薄壁断面类型 开口薄壁杆 闭口薄壁杆 薄壁杆件自由扭转薄壁杆件自由扭转 基本假定 基本假定 刚周边假定 剪应力计算公式及截面上的应力分布规律 9 第四章第四章 力力法法第四章第四章 力力法法 4 1 力法的原理4 1 力法的原理 4 2 简单刚架与简单板架计算4 2 简单刚架与简单板架计算 4 3 弹性固定端与弹性支座的实际概念4 3 弹性固定端与弹性支座的实际概念 4 4 弹性支座上连续梁计算4 4 弹性支座上连续梁计算 4 5 一根交叉构件板架计算4 5 一根交叉构件板架计算 4 64 6 多根交叉构件板架计算多根交叉构件板架计算 10 第四章第四章 力力法法第四章第四章 力力法法 力法的原理及基本求解过程力法的原理及基本求解过程 力法的计算原理 基本结构 掌握 刚性支座上的连续梁计算 三弯矩方程 多跨梁 简单 刚架 了解 弹性支座上的连续梁计算 五弯矩方程 变截面梁 对称结构的简化对称结构的简化 对称结构 对称荷重 对称结构 反对称荷重 固定弹性端与弹性支座的实际概念固定弹性端与弹性支座的实际概念 如何形成 柔性系数取决于何因素 简单的板架计算简单的板架计算 一根交叉构件的板架计算 11 第五章第五章 位位移法移法第五章第五章 位位移法移法 5 1 位移法原理5 1 位移法原理 5 2 位移法在杆系结构中的应用5 2 位移法在杆系结构中的应用 5 35 3 弯矩分配法弯矩分配法 12 第五章第五章 位位移法移法第五章第五章 位位移法移法 位移法的基本原理位移法的基本原理 位移法的计算原理 基本结构 求解步骤 位移法的符号法则 位移法的符号法则 挠度 转角 弯矩 剪力 固端弯矩和杆端弯矩的基本概念 位移法的特点 位移法在杆系结构中的应用位移法在杆系结构中的应用 阶梯型变断面梁 可动节点刚架 简单板架 13 第六章第六章 能能量法量法第六章第六章 能能量法量法 6 1 应变能与余能6 1 应变能与余能 6 2 杆件的应变能计算6 2 杆件的应变能计算 6 3 虚功原理6 3 虚功原理 6 4 虚位移原理的应用6 4 虚位移原理的应用 6 5 位能驻值原理的近似解法6 5 位能驻值原理的近似解法 6 66 6 虚力原理的应用虚力原理的应用 14 第六章第六章 能能量法量法第六章第六章 能能量法量法 基本概念基本概念 外力功 应变能 余功 余能 线性体系下的功能关系 杆件应变能计算杆件应变能计算 拉伸压缩 扭转 剪切 弯曲 虚位移原理虚位移原理 原理的表述 虚位移原理的充分必要条件 位能驻值原理位能驻值原理 李兹法求解梁的弯曲问题 重点 基函数的选取条件 15 第七章第七章 矩矩阵法阵法第七章第七章 矩矩阵法阵法 7 1 基本概念7 1 基本概念 7 2 杆元的基本类型7 2 杆元的基本类型 7 3 杆元的刚度矩阵7 3 杆元的刚度矩阵 7 4 结构刚度矩阵7 4 结构刚度矩阵 7 5 约束处理7 5 约束处理 7 6 坐标变换7 6 坐标变换 7 7 空间杆系结构分析7 7 空间杆系结构分析 16 基本概念与术语基本概念与术语 离散 杆元与节点 坐标系统 整体坐标 局部坐标 自由度 杆元端点力 杆元类型和杆元刚度矩阵杆元类型和杆元刚度矩阵 基本四种 基本四种 拉压 扭转 xoy平面弯曲 xoz平面弯曲 组合情况 组合情况 平面刚架 平面板架 平面桁架 杆元刚度矩阵的性质 第七章第七章 矩矩阵法阵法第七章第七章 矩矩阵法阵法 17 结构刚度矩阵 总刚度矩阵 结构刚度矩阵 总刚度矩阵 总刚度矩阵的组装方法 装配总刚度矩阵时可遵循的规律 总刚度矩阵性质 总刚度矩阵性质 对称方阵 稀疏带状 约束处理与坐标转换约束处理与坐标转换 一般约束 一般约束 划去位移为零的行和列 特殊情况 特殊情况 弹性约束 强迫位移 外力为平衡力系无约束结构 坐标转换 坐标转换 转换矩阵 力和位移的转换 刚度矩阵的转换 第七章第七章 矩矩阵法阵法第七章第七章 矩矩阵法阵法 18 第九章第九章 矩矩形板的弯曲理论形板的弯曲理论第九章第九章 矩矩形板的弯曲理论形板的弯曲理论 9 1 概述9 1 概述 9 2 板的筒形弯曲9 2 板的筒形弯曲 9 3 刚性板的弯曲微分方程式9 3 刚性板的弯曲微分方程式 9 4 刚性板弯曲的解9 4 刚性板弯曲的解 9 59 5 正交异性板的弯曲正交异性板的弯曲 9 6 刚性板弯曲的能量解法9 6 刚性板弯曲的能量解法 9 79 7 板弯曲的有限元法板弯曲的有限元法 19 第九章第九章 矩矩形板的弯曲理论形板的弯曲理论第九章第九章 矩矩形板的弯曲理论形板的弯曲理论 基本概念基本概念 薄板的定义 船体板的力学模型 板的筒形弯曲板的筒形弯曲 筒形弯曲的条件 筒形弯曲时板的受力和变形特点 板条梁和普通梁的异同 筒形板横弯曲的计算方法 筒形板复杂弯曲 支座可自由趋近 的计算方法 重点 筒形板大挠度弯曲 支座不可自由趋近 的计算方法 板的三种分类 板的三种分类 刚性板 柔性板 薄膜 20 第九章第九章 矩矩形板的弯曲理论形板的弯曲理论第九章第九章 矩矩形板的弯曲理论形板的弯曲理论 刚性板弯曲的解析法刚性板弯曲的解析法 基本假定 弯曲微分方程式及边界条件 刚性板弯曲的解 四边自由支持 双三角级数法 一对边自由支持 单三角级数法 四边刚性固定 掌握 查图表计算 附录E 2 刚性板弯曲的能量法刚性板弯曲的能量法 板的弯曲应变能 力函数 21 第十章第十章 杆杆及板的稳定性及板的稳定性第十章第十章 杆杆及板的稳定性及板的稳定性 10 1 概述10 1 概述 10 2 单跨杆的稳定性10 2 单跨杆的稳定性 10 3 多跨杆的稳定性10 3 多跨杆的稳定性 10 4 甲板板架的稳定性10 4 甲板板架的稳定性 10 5 板的中性平衡微分方程式及其解10 5 板的中性平衡微分方程式及其解 10 6 板稳定性的能量解法10 6 板稳定性的能量解法 10 710 7 板的后屈曲性能板的后屈曲性能 22 第十章第十章 杆杆及板的稳定性及板的稳定性第十章第十章 杆杆及板的稳定性及板的稳定性 基本概念基本概念 失稳现象 船体结构失稳举例 临界力与欧拉力 中性平衡状态 甲板结构与船底结构抗失稳能力的比较 单跨杆的稳定性单跨杆的稳定性 解析法 解析法 不同边界条件下的欧拉力计算公式 杆端约束与欧拉力的关系 能量法 能量法 李兹法求解临界载荷 能量法计算结果偏于危险 为什么 非弹性稳定性 非弹性稳定性 柱子曲线 切线模数理论 掌握 查图表计算临界应力 附录F 23 第十章第十章 杆杆及板的稳定性及板的稳定性第十章第十章 杆杆及板的稳定性及板的稳定性 多跨杆的稳定性多跨杆的稳定性 刚性支座多跨杆 刚性支座多跨杆 欧拉力的区间范围 弹性支座多跨杆 弹性支座多跨杆 临界刚度 弹性支座刚度与失稳半波数的关系 甲板板架 甲板板架 横梁的临界惯性矩 板的稳定性板的稳定性 解析法 解析法 板的中性平衡方程式 纵骨架式板的稳定性计算公式 横骨架式板的稳定性计算公式 组合型骨架梁自由翼板的局部稳定性计算公式 能量法 能量法 纵桁腹板在弯曲应力作用下的稳定性计算公式 船体板剪切稳定性计算公