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2.1o
3
3
3
23034
2
4
3()()()424()26666l
l
l
l l l p x p x p x M x N x v x EI EI EI
EI
EI
---=++
++o 原点在跨中：3
2
3
01
1
1104
()4()266l
l p x M x N x
v x v EI EI
EI -=+
++o ，'11'11()0()022(0)0(0)2
l l v v p v N ?==???==? ２）3
3
203
()32.2
()266l
l p x N x Mx v x x EI EI
EI
θ-=+++
o
o 图 ３）3
3
3
002
()22.3
()666x x x l
l p x N x qx dx v x x EI EI
EI
θ-=++-
?o
o 图 ２.２题
a) 33
11131113
1(3)(2)61644464162
4pp p pl pl v v v EI EI
????=+=??-+?-????????? =
3
512pl EI
3
33321911()61929641624pl pl pl V EI EI EI ????=
-++= ???????
b)
2
'
292 (0)(1)3
366
Ml Ml Pl
v
EI EI EI
-
=+++
=
22
2 0.15
73
1620
6327
Pl Pl Pl
EI
EI EI
-+=
?
2
291
()(1)3
366
Ml Ml Pl
l
EI EI EI
θ
-
=+-+
=
22
2
0.14107
1620
6327
Pl Pl Pl
EI
EI EI
-
--=
?
()()()
22
2
2
1
33311
121
333
363
l l
p l
l
v m m
EIl EI
????
? ???
??????
=----+
???
??
=
2
37
2430
pl
EI
c) ()
4
44
7
5
3
21927682304
ql
ql ql
l
v
EI EI EI
=-=
()2
3233
'
111
16
(0)96
2416683612
l q l
ql pl ql ql
v EI
EI EI EI EI
??
=--=--=
??
??
d)2.1o图、2.2o图和2.3o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2.3
2.3题
1）
()32
212
120624452313120
Ml ql l l Ml
q q EI EI EI EI q l M θ??=--
-+=????∴=
Q 右
2）32
101732418026q l Ml l l Ml lq EI EI EI
EI θ??=-
++-????
=3311117131824360612080q l q l EI EI
??
-++-=-
???? 2.4 题
2.5o
图 3
000()6N x v x v x EI
θ=++
Q ，
()00v A p N =-
300()6x v x Ap x A N EI θ??∴=++- ???
如图2.4， ()()0v l v l '==由得
3002
00200
060263l Ap l A N EI l N EI pl Ap l EI p
N θθθ???
++-=?
????
??+=???-==-??
?=?解出 3333()1922pl x x v x EI l l ??
∴=-+ ???
图2.4
2.6o
图
()()()()()()()23
00122300012120001
221223121212
260,42026622M x N x v x x EI EI
v l v l M l N l EI EI M l l l EI EI
EI M l N l N l EI EI x x v x x l l θθθθθθθθθθθθθθ=++
'==??
=--++=??????
??=+++=????
++∴=++
由得
解得 2.5题
2.5o
图：（剪力弯矩图如２．５）
()13202
3330222
002332396522161848144069186pl M
p p
R p l
l p pl v AR EI EI v l Ml
pl pl pl v EI EI EI EI v Ml pl pl pl v l EI EI EI EI
θ-∴=
=-===?=??=-=-=
???-'==--=-=-
()
16A pa b b M A l K l ??=
++
????
， 图2.5 111,0,6
632
A l a l b A K ====
+=将代入得：()
1
6
312pl pl M =
=
2.7o
图：（剪力弯矩图如２．６）
34
11134
2224
444
0.052405021005112384240100572933844009600l ql ql v A R EI EI l ql ql v A R EI EI
l ql
ql v EI EI ql ql EI EI
==?=
==?=
????=++ ? ?????
??=+=
??? 图２．６
()()333
12333
12111202424401007511117242440100300v v ql ql ql EI l EI EI
v v ql ql ql
l EI l EI EI
θθ-??=-=-+=
???--??=--=--+=
???
2.8o
图（剪力弯矩图如２．７）
()
2
2214
01112124,,0,11,824
111182432
1212124824
3,
82864A
A Qa b M A K l Q qa a l b A K ql ql M ql ql
ql R ql v AR EI
α????=?
++??
???????
======++==???+=
=-===
由,代入得
图２．７
4
4243303
23
55238412816384111(0)246246448192()6488
l ql
ql Ml ql v EI EI EI EI v ql Ml ql EI l EI EI ql EI
l ql ql l M EI EI θθα??∴=+-=
???
??
=--=-- ?
??
=
-=-=-?=
2.6题
. []1
max 2max 211
3212132142
.()()62()()62()()242(0)s
N EIv s s
s
s s N dv dx dx dx G
GA 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 EI
ax bx f x f x c a x d GA GA qx qx f x f x EI EI
v v τγ'''====-
''=???→-+??''∴=+=++++-+++??????
''=-+++-
+ ??
?
''=
=
''=?
式中由于111
42323
432342
(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 EI
GA ql
al EI
ql ql c EI EI
qx qlx qx qx ql
v 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 3
2
1011322
16
2
(0)(0)()62()2s
i
i i i j i i j s j
j
EI
ax bx v cx d ax GA v d v v c al bl EI
v l l al GA al v l bl θθθθθ=
+
++-
=?∴==???
?
'=∴=???=?∴+++?-=???
??'=∴+=??
Q 而由由由
()()()
2213121i j j i i j a l l b l l l θθθβθθθθβ????=+-???+?
?
-??=-+-?+?
解出 ()()()()()()()()()()()()1
121(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：2
0375225, 1.8,
751050kg
l cm t cm s cm cm σ=?====
1025100.7576.875
kg
q hs cm γ==??=
面
积
2
cm 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 24a
38.75 9430.2 2232 ∑
119.8 15.6 604.5 9430.2
2253.9
A
B
C=11662
2
2
4604.5
5.04116628610119.8
B
B
e cm I C cm A
A
===-=-=
275 1.838.75174min ,4555
A cm l l
I be s cm
=?+=??===????计算外力时面积计算时，带板
形心至球心表面1240.9 5.0419.862
t y h e cm =+-=+-=形心至最外板纤维
321186105.94433.5219.86
t I y e cm w cm y =+=∴===
()3
22
06
18610
1449.45.94
22510501740.3662221086100.988,()0.980
I
w cm y A l u EI x u u σ?===?=
==??== ()()
()222212012
020176.8752250.988320424.12121
76.8752250.980158915)2424
15891510501416433.5
3204241050127114503204241050378433.5ql M x u kg cm ql M u kgcm M kg cm w M kg cm w M kg w ?σσσσσσ==??==-=-???=-=+=+==+=+==+=+=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：
2
2
2
max 01
76.87522524
1050142424433.5
14241416
0.56%1424
ql 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。结果是偏安全的。
2.9.题
2
20,0,0IV IV
IV EIv Tv EIv N Tv T
T v V v K V k EI
EI
''''''
-==+''''∴-=-==
Q 式中 1,234123413240,0(0)0(0)00()0()()()
r r k r k
v A A kx A chkx A shkx
A A v v A A v l EIv l N l Tv l ===-∴=++++==?
?
∴
?
?
'=+=?
?
''=??
''''=+?Q
Q 特征根：
()()
343
342340
A chkl A shkl EIk A shkl A chkl p Tk A A shkl A chkl +=??∴?+=-+++??
解得：
()
()()12343,,,()1p p p p
A thkl A A thkl A kT kT kT kT
p
v x thkl kx thklchkx shkx kT p thkl chkx shkx kx EIk =-
===-∴=---+=--+-???
? 2.10题
()24221,2
341234142
40
00
0,
sin cos 0(0)0(0)IV IV
IV EIv T v EIv
N T v T
v k v k EI r k r r r ik r ik v A A k x A k x A k x A A v m EIv m A k EI ***
***
*****'''+==-''+==+====-∴=++++=?=??
∴
??''=-=?
?
?
Q 式中特征方程：特征根：
()()343
3342343223430
()0()()
sin cos 0cos sin cos sin ,0
(0)cos sin x v l EIv l T v l A k l A k l k A k l A k l k A A k l A k l m
A ctgk l A T
m v A k A k k A k k A k k EItgk l
*
**
******
********
**=''=??''''=-??+=?∴?--=-+-??
=-='??∴=+-==??Q 解得： 2.11题
图２．１２0
()()()()3202222
0(0)06441
2240243.6090.101880.752
v l k l EI
EI EIl
ql Ml
u u EI EI
u ql ql M ql u ψψψψ'=∴==-====由协调条件查附录图：
令 A=0 B=0 u= ()1331
0222
13(2)(2)221212(2)(2)l l v u v v u v u l q M v k B EI v u v u ααψα??
???
?- ? ?????????????=-+?? ?++???
??????
?
()4
4
22210
40.101222210.448 1.9115 4.9301648220.0049l u B ql ql EI EI ql EI
α===?-?????→=-+-=
2.13o 图
()()()()()2002
0001631631,1210.720.5910.11112316pl Ml
x u u M
EI EI
l u pl M x u EI EI u l EI pl M pl
θψαψαα=-=??=+??
??
==??=
?-= ???
将代入得： ()31
3312222
13
321
223(2)(2)222482(2)(2)0.6090.1110.91150.6635 4.8301 1.9335488 1.9115 4.93010.0086l
u l l v u v v u v l pl M v u EI EI v u v u pl EI Pl EI
αααψα==??
????- ? ???????????=+? ?+????????
?-??????→=+? ?+??
= 2.12题
1）先计算剖面参数：
()()()2
2
32
3226
100
210
6
3
250424342
6
p i i
i
p bh
W cm W A y A h bh cm f W W
bh bh =?==
=??=?== ???
==
=∑形状系数 图２．８ａ
()max 42
max 4max max 2( 2.8a)
100
24008103
516168105121655500
y y y P kg M W cm W P l W P kg l σσσ==
?=???===?）求弹性阶段最大承载能力如图令即解出
()
()3)u p y P W σ=p 求极限载荷用机动法此结构
达到极限状态时将出现三个塑性铰，其上作用有塑性力
矩M 如图由虚功原理：
2422u u P P l δδδ??
??? ??+= ??
? ?
??
p M 图２．８ｂ ()444240050960500p y u W P kg l l σ??∴====p
M 2.13补充题
剪切对弯曲影响补充题，求图示结构剪切影响下的v(x)
解：可直接利用 2300006()26s M x N EI
v x v x x x EI EI GA θ??
=+++- ???
002
0022
23
222200()0()33662236()26262(26)s s
s
v v l EIv l m
ml
ml N M m EI
EI
l l GA GA m
lx l lx EI
v x x EI
l l l GA θαααααα''=====
=-++??--∴=
++=
??+++??
则边界条件：得
2.14. 补充题
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达到塑性铰，再加力u p p →，当p 作用点处也形成塑性铰时结构达到极限状态。即：
84p u p p u M p l M M p l
-=∴=
2）用机动法： 8282p p
u M M p p l l
δδ?=∴=
2.15.补充题
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，梁将达到极限状态。考虑a) 、b)两种可能：
20
2
2
22)
240162)40
16l u p p
u u p p
u a q xdx M l l M q l b p M l
M q l δδδ
δ??
?-= ?
??=
?-=∴=
?对解得对
（如图２．１０）取小者为极限载荷为2
8p
u M q l =即承受集中载荷p 的跨度是破
坏。
图２．９图２．１０
第３章 杆件的扭转理论
3.1题
a) 由狭长矩形组合断面扭转惯性矩公式：
3
33341165010200880826.433i i i J h t cm ??=
=?+?+?=??∑ b) 33341
70 1.235115 1.260.63
J cm ??==
?+?+?=?? c) 由环流方程
()()
()()202022
2
2
54
04244041.6200.83023.2124041.6131.681.643023.2131.68 2.77510t
Bredt t t M
f A
M ds M
ds A
J AG GJ ds
A G
t
t
A cm ds t J cm τ?ππ=
'=????→=???→=∴==?++==?+=∴=?=???
??蜒??公式材力本题
3.2题
对于a)示闭室其扭转惯性矩为()()
()4
23
0444a t A J t a t ds a t t t -===--??
对于b)开口断面有()33
1433i i t J h t a t ==-???
?∑
2
00
3271(4t b t a M GJ a t J J M GJ t ds
t ??τ∴'
-??
==== ?'????两者扭转之比为
倍）
本题易将的积分路径取为截面外缘使答案为300倍，误差为10%，可用但概念不对。若采用s为外缘的话，J大，小偏于危险。
3.3题
()()()(
)8
1
22
8422
81sin cos sin 2828449.555/22sin
4
t n t
b b
M p
p pb A b t b t b t bp M f kg cm
A b t ππππ===??=????=
--=-????????∴=
=
=
=-∑
()()()2451009.568sin
88sin 22822sin os 881009.568
410(429.8os 8100.2
8
b t l f lf ds b t AG t AGt b t
c c π
π?ππ
π
-??-??∴=
=-=????-???==????????弪）
3.4题
.将剪流对内部任一点取矩
11222156
62
32
223367
73
7843
1
2
3
21562
3267378437
12
3112233()()222 (1)
I
II
III
t f rds f f rds f rds
f rds f f rds f rds
f rds f rds f rds f rds f rds f rds
A f A f A f M +-+++-+
=
++=++=++=??????
??
?
??
?蜒?蜒?
由于I 区与II 区，II 区与III 区扭率相等可得两补充方程
()31
22
11226733
233721332121232131211231232
1211221223 (2)
(1)(2)2223313II III t f f f f f ds ds ds ds ds GA t t GA t t t f f ds ds GA t t f f f f f f f
A A A A A A A a A f f f M f f f f f f ??-??+=-- ???????
??-=
+ ???+-+-=====++=-=--=???????蜒??即：联立（注意到，）
1322
2
1231212223
16230031427(4)2
925121471422
145
t t t t
t t M f f a f M a f f f M M M f f a ds ds a GA t t a a a tG G t M
J a t
J G ????
??==
??????=??-+-?????''∴==-=-= ? ?????'∴==???解得知
第４章 力法
4.1题
00
20
2.75262.510.8 1.025 1.845/201l l cm I I I I q ====??
=+??= ???
令由对称性考虑一半
吨米
对，节点列力法方程
()3
001000003300100102000000
0002
012
012120
03624(0.8)(0.8)(0.8)63243(26)6(26)24(26)/282.090.25490.0817 1.1390.0842 1.175M l M l ql EI EI EI M l M l ql M l M l q l EI EI EI E I E I E I M M ql M M ql M ql t m M ql t ?---=????+-=--+???+=??+=??==?∴==即：()m ??????
4.2.题
()111
2
1122322222
2
23
112322
211322,
2263243218c Q l p Q Q l l M l M l Q l EI EI EI EI Q l I l Q l M Q l I l ==-+-
=????=
-+
? ?????
1将第一跨载荷向支座简化M 由节点转轴连续条件：
解得221282
16
16
82A B Ql Ql
R M l Q M M M Q R Q l l --==?=-=??-???=++=- ?????
2若不计各跨载荷与尺度的区别则简化为M
4.3题
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
33
36243624Ma Ma qa Mb Mb qb EI EI EI EI EI EI
+-=--+解得
()233222
1121212q a b q
qb a a M a ab b a b b b ????+??==-+=-+ ? ? ? ?+?????
?
４．４题
4.4o
图，21对，节点角连续方程：
()()()()()()
()
()()()()()()2
102001000002
1020000017/26434180438034641804410.1242330/550.0182M l M l Q l M l E I E I E I EI M l M l Q l E I E I E I M Ql Ql M Ql Ql
?+-=?
???--+=??
?
=
=??
?==?解得：
1234023012233404.543,I I I I I l l l l ======o 图
令，由对称考虑一半
() ()
()
()
()
()
() ()
()
()
()
()
2
10200
000
2
102002020
00000
1
2
2
3464454
7
643418043363
41
0.1242
330
/550.0182
M l M l Q l
E I E I E I
M l M l Q l M l M l
E I E I E I E I E I
M Ql Ql
M Ql Ql
?
---=
?
?
?
?
+-=--?
?
?
==
?
?
?==
?
（）（）解出：
4.5题
()
00
00
202020
2
000
200
00
12
00
1
4.4
12
36
23
33636
6
42
63
121111
3333636
2129
451136316
l l
EI EI
M l M l M l
E I E I EI
l EI
l E I
EI l
K
Ql
M
α
θ
α
αα
?
==
=+=
∴=∴
==?=
????
=++-=
???
????
???
=+
?
??
o
o
2
对图刚架
对图4.5所示刚架考虑，杆，由对称性
（）（）
均可按右图示单跨梁计算。
（）由附录表A-6（5）
00
20
41
0.1242
330
711
00.0182
1801136755
Ql
Ql
Ql Ql
M Ql
??
==
? ?
??
?
?
????
?=+==
? ?
???
??
?
4.6题
2
2124
2
2
21242
33
2
M l M l
EI EI
M M M
θ
θ
∴==
∴=????→=
Q
节点平衡
为刚节点，转角唯一（不考虑23杆）
()222
222
212421
24212426,3661
31321,246M l M l l
EI K EI
EI
M EI
l
EI EI
K K l l
EI
K K K l
θ
θααα∴==∴==
=
=
=
==
∴=+=
若杆单独作用，若杆单独作用，两杆同时作用， 4.7.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 l
αχ?
?=+ ??
?
()()()()()
()()()36.............................120........................................2221111121221221i EI l
Ml Ml
M Q EI EI
l M Q EI M M l
M Q EI
M l EI EI M l EI l
α
αθαθθααθχααααχ===-
-+?
?∴=+ ??
?===??==
=???→=- ?++??
+证：梁端转角令则相应固端弯矩即得或：
讨论：
1）只要载荷与支撑对称，上述结论总成立 2）当载荷与支撑不对称时，重复上述推导可得
()()()112116321313
1
112~j ij j ij ij i i ij ij i i ij i ij i j ij ij i i
i i i or M M M λχλχχαλχαχλχχχλχχαχαααθαχ-++==-
++=--=--===
+=i i i i 式中外荷不对称系数 支撑不对称系数
仅当即外荷与支撑都对称时有否则会出现同一个固定程度为的梁端会由载荷不对称或支撑不对称而影响该端的柔度，这与对梁端的约束一定时为唯一的前提矛盾，所以适合定义的普遍关系式是不存在的。
船舶结构力学习题集 第一章绪论 1. 什么叫做船体总纵弯曲？船体的总纵强度与局部强度有什么区别与联系？ 2. 船体结构中有哪些受压构件？为什么说船在总弯曲时船体受压的构件（主要是中垂状态时的上层甲板）因受压过度而丧失稳定性后，会大大减低船体抵抗总弯曲的能力？ 3. 船舶在航行时为什么会发生扭转现象？船体结构中还有哪些构件在受载后会发生扭 转？ 4. 应力集中是由什么因素引起的？船体结构中哪些部位会发生应力集中？应力集中可能 导致什么后果？ 5. 何谓骨架的带板？带板的宽度（或面积）与什么因素有关，如何确定？试分析带板宽度对骨架断面几何要素的影响。 第二章单跨梁的弯曲理论 1. 梁弯曲微分方程式是根据什么基本假定导出的，有什么物理意义，适用范围怎样？ 2. 单跨梁初参数法中的四个参数指什么参数？它们与坐标系统的选择有没有关系？ 3. 为什么当单跨梁两端为自由支持与单跨梁两端为弹性支座支持时，在同样外荷重作用下两梁断面的弯矩和剪力都相等；而当梁两端是刚性固定与梁两端为弹性固定时，在同样外荷重作用下两梁断面的弯矩和剪力都不同？ 4. 梁的边界条件与梁本身的计算长度、剖面几何要素、跨间荷重有没有关系？为什么？ 5. 梁复杂弯曲时的边界条件与梁横弯曲时的边界条件有何不同？它反映了什么问题？ 6. 梁的弹性支座与弹性固定端各有什么特点？它们与梁本身所受的外荷重（包括大小、方 向及分布范围）有没有关系？ 7. 为什么梁在横弯曲时，横荷重引起的弯曲要素可以用叠加法求出，而梁在复杂弯曲时，横荷重与轴向力的影响不可分开考虑？ 第四章力法 1. 什么叫力法？如何建立力法方程式？ 2. 什么是力法的基本结构和基本未知量？基本结构与原结构有什么异同？力法正则方程 式的物理意义是什么？ 3. 用力法计算某些支座有限定位移的连续梁或平面刚架时应注意什么问题？ 4. 刚架与板架的受力特征和变形特征有何区别？ 5. 仅有肋骨组成的横骨架式船侧板架，为提高其强度，加设一根船侧纵桁。试从板架两向梁之间的相互关系分析，是否恰当？ 6. 如果一根交叉构件板架中有一根主向梁的尺寸或固定情况与其余的不相同，应如何计算？此时交叉构件将是怎样的弹性基础梁？ 第五章位移法 1. 试举例说明位移法的基本原理。 2. 位移法的基本结构是什么样的结构？ 3. 何谓“结构的动不定次数”？如何决定位移法中的基本未知数？ 4. 根据位移法的基本原理，试举例写出节点有集中力或集中弯矩的平衡方程式，列出弹性支座处或开口端为弹性固定端处的节点力平衡方程式。 5. 与力法相比，位移法有何优点与缺点？ 6. 在位移法计算中，刚架或连续梁的开口端是否一定要刚性固定住？如果不需要，试导出相应的由转角引起的杆端弯矩的关系式。 第六章能量法 1. 一梁上同时受到两个集中力时，应变能可否分别计算每一力作用时的应变能再相加，为
结构力学习题 第2章平面体系的几何组成分析2-1～2-6 试确定图示体系的计算自由度。 题2-1图题2-2图 题2-3图题2-4图 题2-5图题2-6图 2-7～2-15 试对图示体系进行几何组成分析。若是具有多余约束的几何不变体系，则需指明多余约束的数目。
题2-7图 题2-8图题2-9图 题2-10图题2-11图 题2-12图题2-13图 题2-14图题2-15图
题2-16图题2-17图 题2-18图题2-19图 题2-20图题2-21图2-1 1 W = 2-1 9 W - = 2-3 3 W - = 2-4 2 W = - 2-5 1 = W - 2-6 4 = W - 2-7、2-8、2-12、2-16、2-17无多余约束的几何不变体系 2-9、2-10、2-15具有一个多余约束的几何不变体系 2-11具有六个多余约束的几何不变体系 2-13、2-14几何可变体系为
2-18、2-19 瞬变体系 2-20、2-21具有三个多余约束的几何不变体系 第3章静定梁和静定平面刚架的力分析3-1 试作图示静定梁的力图。 （a）（b） (c) (d) 习题3-1图 3-2 试作图示多跨静定梁的力图。 （a） （b）
(c) 习题3-2图 3-3～3-9 试作图示静定刚架的力图。 习题3-3图习题3-4图 习题3-5图习题3-6图 习题3-7图习题3-8图
习题3-9图 3-10 试判断图示静定结构的弯矩图是否正确。 (a) (b) (c) (d) 部分习题答案 3-1 （a ）m kN M B ?=80（上侧受拉），kN F R QB 60=，kN F L QB 60-= （b ）m kN M A ?=20（上侧受拉），m kN M B ?=40（上侧受拉），kN F R QA 5.32=， kN F L QA 20-=，kN F L QB 5.47-=，kN F R QB 20=
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。（13）力法的概念：计算时是以“力”为未知数，根据变形连续条件建立方程式，最后解出“力”来，所以叫做“力法”。 （14）力法的基本结构：静定结构。（若结构中未知约束力的个数小于或等于独立平衡方程的个数，应用静力平衡方程即可确定全部未知约束力的问题叫静定问题，反之则为静不定。） （15）力法的求解范围：适用于一切静不定结构，但实际上大都用于求解连续梁（刚性支座上的连续梁和弹性支座上的连续梁），简单刚
船舶结构力学课后题答案上海交大版 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
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 2.1 3 3 3 23 034 2 4 3()()()424()26666l l l l l l p x p x p x M x N x v x EI EI EI EI EI ---=++ ++
原点在跨中：3 23 0111104 ()4()266l l p x M x N x v x v EI EI EI -=+++ ，'11' 11()0()0 22(0)0(0)2 l l v v p v N ?==? ??==? ２）3 3 203 ()32.2 ()266l l p x N x Mx v x x EI EI EI θ-=+++ 图 ３）3 3 3 002 ()22.3()666x x x l l p x N x qx dx v x x EI EI EI θ-=+ +-?图 ２.２题 a) 33 11131113 1(3)(2)61644464162 4pp p pl pl v v v EI EI ????=+=??-+?-????????? = 3 512pl EI 3 33321911()61929641624pl pl pl V EI EI EI ????= -++= ??????? b) 2' 29 2(0)(1)3366Ml Ml Pl v EI EI EI -= +++ =22 20.157316206327Pl Pl Pl EI EI EI -+=? 229 1()(1)3366Ml Ml Pl l EI EI EI θ-= +-+ =22 20.1410716206327Pl Pl Pl EI EI EI ---=? ()()() 22 2 2133311121333363l l p l l v m m EIl EI ???? ? ??? ??????=----+ ?? ??? = 2 372430pl EI c) () 44475321927682304ql ql ql l v EI EI EI =-=
第三章 静定结构的位移计算 一、判断题： 1、虚位移原理等价于变形谐调条件，可用于求体系的位移。 2、按虚力原理所建立的虚功方程等价于几何方程。 3、在非荷载因素(支座移动、温度变化、材料收缩等)作用下，静定结构不产生内力，但会有位移且位移只与杆件相对刚度有关。 4、求图示梁铰C 左侧截面的转角时，其虚拟状态应取： A. ; ; B. D. C. =1 =1 5、功的互等、位移互等、反力互等和位移反力互等的四个定理仅适用于线性变形体系。 6、已知M p 、M k 图，用图乘法求位移的结果为：()/()ωω1122y y EI +。 M k M p 2 1 y 1 y 2 * * ωω ( a ) M =1 7、图a 、b 两种状态中，粱的转角?与竖向位移δ间的关系为：δ=? 。 8、图示桁架各杆E A 相同，结点A 和结点B 的竖向位移均为零。 A a a 9、图示桁架各杆EA =常数，由于荷载P 是反对称性质的，故结点B 的竖向位移等于零。 二、计算题： 10、求图示结构铰A 两侧截面的相对转角?A ，EI = 常数。 q l l l /2 11、求图示静定梁D 端的竖向位移 ?DV 。 EI = 常数 ，a = 2m 。 a a a 10kN/m 12、求图示结构E 点的竖向位移。 EI = 常数 。 l l l /3 /3 q
13、图示结构，EI=常数 ，M =?90kN m , P = 30kN 。求D 点的竖向位移。 P 3m 3m 3m 14、求图示刚架B 端的竖向位移。 q 15、求图示刚架结点C 的转角和水平位移，EI = 常数 。 q 16、求图示刚架中Ｄ点的竖向位移。EI ＝ 常数 。 l/2 17、求图示刚架横梁中Ｄ点的竖向位移。 EI ＝ 常数 。 18、求图示刚架中D 点的竖向位移。 E I = 常数 。 q l l/2 19、求图示结构Ａ、Ｂ两截面的相对转角，EI ＝ 常数 。 l/3 l/3 20、求图示结构A 、B 两点的相对水平位移，E I = 常数。
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( 1 x) １）图2.1 333 23 3 424 3 ()()() 424 () 26666 l l l l l l p x p x p x M x N x v x EI EI EI EI EI ---=++++ 原点在跨中： 3 23 011 110 4 ()4 () 266 l l p x M x N x v x v EI EI EI - =+++， ' 11 ' 11 ()0()0 22 (0)0(0)2 l l v v p v N ?== ? ? ?== ? ２） 3 3 2 3 ()3 2.2() 266 l l p x N x Mx v x x EI EI EI θ - =+++ 图 ３） 3 33 00 2 ()2 2.3() 666 x x x l l p x N x qx dx v x x EI EI EI θ - =++- ? 图 ２.２题 a) 33 1 11311131 (3)(2) 616444641624 pp p pl pl v v v EI EI ????=+=??-+?-? ???? ????= 3 512 pl EI 333 3 2 1911 () 619296 41624 pl pl pl V EI EI EI ?? ?? =-++= ? ?? ?? ??
习题 7-1 试确定图示结构的位移法基本未知量数目，并绘出基本结构。 (a) (b) (c) 1个角位移3个角位移，1个线位移4个角位移，3个线位移 (d) (e) (f) 3个角位移，1个线位移2个线位移3个角位移，2个线位移 (g) (h) (i) 一个角位移，一个线位移一个角位移，一个线位移三个角位移，一个线位移7-2 试回答：位移法基本未知量选取的原则是什么？为何将这些基本未知位移称为关键位移？是否可以将静定部分的结点位移也选作位移法未知量？ 7-3 试说出位移法方程的物理意义，并说明位移法中是如何运用变形协调条件的。 7-4 试回答：若考虑刚架杆件的轴向变形，位移法基本未知量的数目有无变化？如何变化？ 7-5 试用位移法计算图示结构，并绘出其内力图。 (a) 解：（1）确定基本未知量和基本结构 有一个角位移未知量，基本结构见图。 l 7- 32
7- 33 Z 1M 图 （2）位移法典型方程 11110 p r Z R += （3）确定系数并解方程 i ql Z ql iZ ql R i r p 24031831 ,82 12 12 111= =-∴-== （4）画M 图 M 图 (b) 解：（1）确定基本未知量 1个角位移未知量，各弯矩图如下 4m 4m 4m
7- 34 1Z =1M 图 3 EI p M 图 （2）位移法典型方程 11110 p r Z R += （3）确定系数并解方程 1115 ,35 2p r EI R ==- 15 3502 EIZ -= 114Z EI = （4）画M 图 () KN m M ?图 (c) 解：（1）确定基本未知量 一个线位移未知量，各种M 图如下 6m 6m 9m
2019年上海交通大学船舶与海洋工程考研良心经验 我本科是武汉理工大学的，学的也是船舶与海洋工程，成绩属于中等偏上吧，也拿过两次校三等奖学金，六级第二次才考过。 由于种种原因，我到了8月份才终于下定决心考交大船海并开始准备，只有4个多月，时间比较紧迫。但只要你下定决心，什么时候开始都不算晚，也不要因为复习得不好，开始的晚了就降低学校的要求，放弃了自己的名校梦。每个人情况不一样，自己好好做决定，即使暂时难以决定，也要早点开始复习。决定是在可以在学习过程中做的，学习计划也是可以根据自己的情况更改的。所以即使不知道考哪，每天学习多久，怎样安排学习计划，那也要先开始，这样你才能更清楚学习的难度和量。万事开头难，千万不要拖。由于准备的晚怕靠个人来不及，于是在朋友推荐下我报了新祥旭专业课的一对一，个人觉得一对一比班课好，新祥旭刚好之专门做一对一比较专业，所以果断选择了新祥旭，如果有同学需要可以加卫：chentaoge123 上交船海考研学硕和专硕的科目是一样的，英语一、数学一、政治、船舶与海洋工程专业基础（801）。英语主要是背单词和刷真题，我复习的时间不多，背单词太花时间，就慢慢放弃了，就只是刷真题，真题中出现的陌生单词，都抄到笔记本上背，作文要背一下，准备一下套路，最好自己准备。英语考时感觉着超级简单，但只考了65分，还是很郁闷的。数学是重中之重，我八月份开时复习，直接上手复习全书，我觉得没有必要看课本，毕竟太基础，而且和考研重点不一样，看了课本或许也觉得很难，但是和考研不沾边。计划的是两个月复习一遍，开始刷题，然后一边复习其他的，可是计划跟不上变化，数学基础稍差，复习的较慢，我又不想为了赶进度而应付，某些地方掌握多少自己心里有数，若是只掌握个大概，也不利于后面的学习。所以自打复习开始，我就没放下过数学，期间也听一些网课，高数听张宇、武忠祥的，线代肯定是李永乐，概率论听王式安，课可以听，但最主要还是自己做题，我只听了一些强化班，感觉自己复习不好的地方听了一下。我真题到了11月中旬才开始做，实在是太晚，我8月开始复习时网上就有人说真题刷两遍了，能不慌吗，但再慌也要淡定，不要因此为了赶进度而自欺欺人，做什么事外界的声音是一回事，自己的节奏要自己把握好，不然
习题及参考答案 【习题2】【习题3】【习题4】【习题5】【习题6】【习题8】【习题9】【习题10】【习题11】【习题12】【习题13】【习题14】【参考答案】 习题2 2-1～2-14试对图示体系进行几何组成分析，如果是具有多余联系的几何不变体系，则应指出多余联系的数目。 题2-1图 题2-2图 题2-3图题2-4图题2-5图 题2-6图题2-7图题2-8图 题2-9图题2-10图题2-11图
题2-12图 题2-13图 题2-14图 习题3 3-1 试作图示多跨静定梁的M 及Q 图。 (b) (a) 20kN 40kN 20kN/m 40kN 题3-1图 3-2 试不计算反力而绘出梁的M 图。 (b) 5kN/m 40kN (a) 题3-2图 习题4 4-1 作图示刚架的M 、Q 、N 图。 (c) (b)(a)20kN /m 2kN /m 题4-1图 4-2 作图示刚架的M 图。
P (e) (d) (a) (b) (c) 20k N /m 4kN 题4-2图 4-3 作图示三铰刚架的M 图。 (b) (a) 题4-3图 4-4 作图示刚架的M 图。 (a) 题4-4图 4-5 已知结构的M 图，试绘出荷载。 (b) (a) 题4-5图
4-6 检查下列刚架的M 图，并予以改正。 (e)(g)(h) P (d) (c)(a)(b) (f) 题4-6图 习题5 5-1 图示抛物线三铰拱轴线方程x x l l f y )(42-= ，试求D 截面的力。 题5-1图 5-2 带拉杆拱，拱轴线方程x x l l f y )(42-= ，求截面K 的弯矩。 C 题5-2图 题5-3图 5-3 试求图示带拉杆的半圆三铰拱截面K 的力。 习题 6 6-1 判定图示桁架中的零杆。
中国大学船舶与海洋工程专业排名 船舶与海洋工程,主要课程:理论力学、材料力学、流体力学、结构力学、船舶与海洋工程原理.专业实验:船模阻力实验、螺旋桨试验、船模自航试验及结构实验应力分析等.学制:4年,授予学位:工学学士,相近专业:轮机工程.就业前景:主要到船舶与海洋结构物设计、研究、制造、检验、使用和管理等部门从事技术和管理方面的工作.首先明确一点,在学科划分上船舶与海洋工程是一级学科,下属有船舶工程/海洋工程、轮机工程、水声工程3个二级学科,这里的排名是 中国大学船舶与海洋工程专业排名. 1 上海交通大学 地处国际航运的中心城市的上海,中国船舶工业的老牌大学上交地理优势极为明显,加上上海市对人才的吸引能力,使得交大在近几十年以来一直都稳做船舶院校老大位置.虽然近几年大连理工凭借其临近日韩的优势发展壮大了不少,大工的学生在业内的认可程度也日渐提高,但是想要撼动交大的老大地位恐怕尚需时日. 2 哈尔滨工程大学 虽然继承了“哈军工”大部分家当,但当老一辈的牛人渐渐老去后我们真不知道当年的哈船院在十年以后将会是个什么样子.军品是哈工程的强项,但是学科发展受国家政策影响较大,在市场经济的今天,在别的学校都在拼命做项目赚钱的今天,哈工程的地位无比尴尬.另外,由于北国哈尔滨对人才的吸引力远远不如经济发达的东部沿海城市,所以人才断档问题比较严重,但如今仍然有以两位老院士为代表的老底在,排到第二也属合情合理. 3 大连理工大学 大连理工大学的造船专业在2000年以后可谓是异军突起.如今良好的发展势头应该说内部是得意于学院的国际化发展战略--学生在本科阶段去日本实习,与日韩的造船高校进行了广泛和深入的合作与交流.外部是得意于地处大连的地理位置和国际造船行业从日韩向中国转移的大趋势.虽然没有交大,哈船那样显赫的历史,但发展势头强劲,假以时日前途无量. 4 武汉理工大学 武汉理工大学的造船专业可以追溯到1946年武昌海事职业技术学校造船科,1952年院系调整时造船系被调整至上海交通大学.1958年重建,1963年交通部院系调整,大连海运学院(现大连海事大学)造船系整体搬迁至武汉,与当时的武汉水运工程学院造船系合并.80年代初至90年代中期,由于长江内河航运繁忙,武汉理工(时为武汉水运工程学院)造船系显赫一时,可以说在民品的设计和研究方面仅次于上交.一批骨干教师在当时国内的造船界极高的声誉.如今的武汉理工大学造船专业虽然不如当年名声那么响亮,但是在内河市场上仍然具有统治力,在高性能船舶方面特色鲜明.虽然地处内陆,但已在华南,华东设有设计研究所.如果学校能够更加开放,管理更加有力的话,相信重现辉煌指日可待.
課程名稱：船舶結構力學 第一部分課程性質與目標 一、課程性質與特點 本課程研究的主要對象是船體結構中的杆件、杆系和板的彎曲及穩定性,系統地闡述了結構力學中的基本理論與方法----力法、位移法及能量原理。是高等教育自學考試船舶與海洋工程專業的一門重要專業基礎課。 二、課程目標與基本要求 本課程的目標：學生通過該課程的學習，掌握結構力學的基本理論和方法，應用它們來解決船體結構中典型結構（杆系和板的彎曲及穩定性）的強度計算分析。還能處理一般工程結構中類似的力學問題。 本課程基本要求： 1．掌握建立船體結構計算圖形的基本知識 2．掌握單跨梁的彎曲理論 3．掌握力法的基本原理和應用 4．掌握位移法和矩陣位移法的基本原理和應用 5．掌握能量原理及其應用 6．瞭解有限單元法的基本概念和解題過程 7．掌握矩形薄板的彎曲理論 8．掌握杆及板的穩定性概念，解答和應用 9．瞭解薄壁杆件扭轉的基本概念 10．該課程理論性強，力學概念較難建立，涉及數學知識較多，學習和掌握有一定的困難。相比較而言，單跨梁的彎曲理論和板的彎曲理論是本課程的基本基礎。力法，矩陣位移法，能量法部分偏重於原理和方法在結構分析中的應用。自學過程中應按大綱要求仔細閱讀教材，切實掌握有關內容的基本概念、基本原理和基本方法。學習過程中遵循吃透原理、掌握計算方法、看懂教材例題，完成部分習題。不懂的地方要反復學，前、後聯繫起來學，要克服浮燥心理，欲速則不達，慢工出細活。從而達到學懂、學會、學熟，及應用它們來解決實際結構計算。 三、與本專業其他課程的關係 本課程是船舶與海洋工程專業的一門專業基礎課，該課程應在修完學科基礎課和相關的專業基礎課後進行學習。 先修課程：高等數學，理論力學，材料力學，船體結構與海洋工程製圖 後續課程：船體強度與結構設計 第二部分考核內容與考核目標 第1章緒論 一、學習目的與要求 本章是對船舶結構力學總述性的概述。通過對本章的學習，明確船舶結構力學的內容與任務，是為了解決船體強度問題，結構力學研究的是船體結構的靜力回應，即內力與變形，以及受壓結構的穩定性問題。學習和掌握結構力學的基本原理與方法，經典的力法、位移法及能量原理。對船體結構及其簡化成相應的力學計算圖形有深刻的理解。 二、考核知識點與考核目標 （一）船舶結構力學的內容與任務（重點） 識記：船體強度的內容，船舶結構力學的內容。 理解：船舶結構力學與船體強度的聯繫。 應用：分析船體強度與變形及其他問題 （二）船體結構的計算圖形（重點） 識記：計算圖形，典型的船體結構計算圖形（人工計算：四種。電腦計算：空間杆系結構和板、梁組合結構。）理解：船體結構計算圖形簡化的內涵和簡化過程。 應用：實際船體結構簡化為與計算方法相應的計算圖形。 第2章單跨梁的彎曲理論
2013级硕士船舶与海洋工程(082400)课程信息学分要求：总学分30，学位课学分19。 课程类别课程代码课程名称学分总学时开课学期备注多选组 学位G071503 计算方法 3 54 秋季 G071507 数学物理方程 3 54 秋季 G071536 高等计算方法 2 36 春季 G071555 矩阵理论 3 54 秋季 G071556 近代矩阵分析 2 36 春季 G071559 最优化理论基础 3 54 秋季 G071560 小波与分形 2 36 春季 G071561 偏微分方程数值方法 2 45 春季 G071562 基础数理统计 2 45 秋季 G071563 时间序列与多元分析 2 45 春季 G071565 最优估计与系统建模 2 36 春季 G071566 变分法与最优控制 2 36 春季 G071567 工程微分几何 2 36 春季 G071568 非线性动力系统 3 54 春季 G090510 中国文化概论 2 36 春秋季留学生必修G090511 汉语 2 36 春秋季留学生必修G090512 自然辩证法概论 1 18 春秋季 G140501 英语 3 108 春秋季 G230001 中国特色社会主义理论和实践研究 2 36 春秋季 NA26004 船厂精益生产与管理 3 48 秋季 NA26006 绿色智能船舶设计与实践 4 64 秋季 NA6002 理论声学 3 48 春秋季 NA6004 船舶工程决策理论 3 48 春季 NA6011 船舶与海洋工程计算结构力学 3 48 秋季 NA6012 船舶与海洋工程结构安全性评估理论 3 48 春季 NA6013 船舶与海洋工程结构动力学 3 48 春季 NA6016 船舶在波浪上的运动理论 2 32 秋季
概念题 1.1 结构动力计算与静力计算的主要区别是什么？ 答：主要区别表现在：(1) 在动力分析中要计入惯性力，静力分析中无惯性力；(2) 在动力分析中，结构的内力、位移等是时间的函数，静力分析中则是不随时间变化的量；(3) 动力分析方法常与荷载类型有关，而静力分析方法一般与荷载类型无关。 1.2 什么是动力自由度，确定体系动力自由度的目的是什么？ 答：确定体系在振动过程中任一时刻体系全部质量位置或变形形态所需要的独立参数的个数，称为体系的动力自由度（质点处的基本位移未知量）。 确定动力自由度的目的是：(1) 根据自由度的数目确定所需建立的方程个数（运动方程 数=自由度数），自由度不同所用的分析方法也不同；(2) 因为结构的动力响应（动力内力和动位移）与结构的动力特性有密切关系，而动力特性又与质量的可能位置有关。 1.3 结构动力自由度与体系几何分析中的自由度有何区别？ 答：二者的区别是：几何组成分析中的自由度是确定刚体系位置所需独立参数的数目，分析的目的是要确定体系能否发生刚体运动。结构动力分析自由度是确定结构上各质量位置所需的独立参数数目，分析的目的是要确定结构振动形状。 1.4 结构的动力特性一般指什么？ 答：结构的动力特性是指：频率（周期）、振型和阻尼。动力特性是结构固有的，这是因为它们是由体系的基本参数（质量、刚度）所确定的、表征结构动力响应特性的量。动力特性不同，在振动中的响应特点亦不同。 1.5 什么是阻尼、阻尼力，产生阻尼的原因一般有哪些？什么是等效粘滞阻尼？ 答：振动过程的能量耗散称为阻尼。 产生阻尼的原因主要有：材料的内摩擦、构件间接触面的摩擦、介质的阻力等等。当然，也包括结构中安装的各种阻尼器、耗能器。阻尼力是根据所假设的阻尼理论作用于质量上用于代替能量耗散的一种假想力。粘滞阻尼理论假定阻尼力与质量的速度成比例。 粘滞阻尼理论的优点是便于求解，但其缺点是与往往实际不符，为扬长避短，按能量等 效原则将实际的阻尼耗能换算成粘滞阻尼理论的相关参数，这种阻尼假设称为等效粘滞阻尼。 1.6 采用集中质量法、广义位移法（坐标法）和有限元法都可使无限自由度体系简化为有限自由度体系，它们采用的手法有何不同？ 答：集中质量法：将结构的分布质量按一定规则集中到结构的某个或某些位置上，认为其他地方没有质量。质量集中后，结构杆件仍具有可变形性质，称为“无重杆”。 广义坐标法：在数学中常采用级数展开法求解微分方程，在结构动力分析中，也可采用 相同的方法求解，这就是广义坐标法的理论依据。所假设的形状曲线数目代表在这个理想化形式中所考虑的自由度个数。考虑了质点间均匀分布质量的影响（形状函数），一般来说，对于一个给定自由度数目的动力分析，用理想化的形状函数法比用集中质量法更为精确。有限元法：有限元法可以看成是广义坐标法的一种特殊的应用。一般的广义坐标中，广 义坐标是形函数的幅值，有时没有明确的物理意义，并且在广义坐标中，形状函数是针对整个结构定义的。而有限元法则采用具有明确物理意义的参数作为广义坐标，且形函数是定义在分片区域的。在有限元分析中，形函数被称为插值函数。 综上所述，有限元法综合了集中质量法和广义坐标法的特点：(l) 与广义坐标法相似， 有限元法采用了形函数的概念。但不同于广义坐标法在整体结构上插值（即定义形函数），而是采用了分片的插值，因此形函数的表达式（形状）可以相对简单。(2) 与集中质量法相比，有限元法中的广义坐标也采用了真实的物理量，具有直接、直观的优点，这与集中质量法相同。
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2.1o 3 3 3 23034 2 4 3()()()424()26666l l l l l l p x p x p x M x N x v x EI EI EI EI EI ---=++ ++o 原点在跨中：3 2 3 01 1 1104 ()4()266l l p x M x N x v x v EI EI EI -=+ ++o ，'11'11()0()022(0)0(0)2 l l v v p v N ?==???==? ２）3 3 203 ()32.2 ()266l l p x N x Mx v x x EI EI EI θ-=+++ o o 图 ３）3 3 3 002 ()22.3 ()666x x x l l p x N x qx dx v x x EI EI EI θ-=++- ?o o 图 ２.２题 a) 33 11131113 1(3)(2)61644464162 4pp p pl pl v v v EI EI ????=+=??-+?-????????? = 3 512pl EI 3 33321911()61929641624pl pl pl V EI EI EI ????= -++= ???????
第一章 绪论 计算骨架断面惯性矩时的表格算法 断面形式 构件 名称 构件面积 a （cm 2 ） 构件形心距参考轴距离（cm ） ay ay 2 构件对其形心的 惯性矩i （cm 4 ） 带板 腹板 面板 … … … … … … … … … … … … / … / A B C 水平构件对其形心的惯性矩可以不计。 断面中和轴离参考轴距离 ε=B/A(cm) 断面对中和轴的惯性矩 I=C-εB(cm 4 ) 最小断面模数 W min =I/y*max （cm 3 ）
第二章单跨梁的弯曲理论 一.初参数法 1.用初参数法求两端自由支持在刚性支座上，受均布载荷的梁的挠曲线。 2.用初参数法图2所示受集中力作用的单跨梁的挠曲线方程式。梁的左端为弹性固定，柔性系数为α=l/(3EI)。梁的右端为弹性支座，柔性系数为A=l3/(48EI)。 3.两端刚性固定的梁，不受外荷重，当其右支座发生位移△时，求其挠曲线与断面弯矩与剪力。
4用初参数法求图中单跨梁的挠曲线方程式。 5. 图中的双跨梁，试用初参数法解之，求出挠曲线方程式，设弹性支座的柔性系数为A=l3/(3EI)。 6.考虑剪切影响，试导出图中梁的挠曲线方程式及两端的弯矩及剪力，并将结果推广到梁左端与右端分别有位移△i,θi及△j,θj时的情况。梁的长度为l,断面惯性矩为I，有效抗剪面积为A s。
7. 如图所示变断面梁，用初参数法解之。图中P=q l，求出挠曲线方程式及P力作用点处的挠度和转角。 8.用初参数法求图所示单跨梁的挠曲线方程式，转角方程式，弯矩方程式，剪力方程式。推导中可令a=αEI/l （1)求出当α→∞时梁两瑞的转角，进行分析讨论。 (2)求出当α→0时梁左端的转角、弯矩及梁右端的转角，进行分析讨论。a
内河航道中交通流理论应用初探 徐婷婷 河海大学港口海岸及近海工程系，江苏南京（210098） E-mail：tingting_qq_0@https://www.doczj.com/doc/2811068584.html, 摘要：随着内河航道的不断发展，研究船舶交通流基本理论，并用其指导内河船舶运行，具有非常重要的意义。本文尝试性地借鉴了道路交通流理论，对船舶交通流理论作了一些探讨和研究。本文着重描述了船舶流量、船舶交通密度、行程速度三个重要的船舶交通流理论参数同时分析了它们的相互间关系并给出了相关的基本经验公式。 关键词:船舶交通流船舶交通密度行程速度 1. 交通流理论概述 交通流理论是交通工程学的基础理论，广泛地应用于交通运输工程学的各个领域。交通流理论是研究交通流变化规律的方法体系，是一门边缘科学。它通过分析的方法来阐述交通现象及其机理，探讨交通流各参数间的相互关系及其变化规律，从而为交通规划、交通控制、道路设计、以及智能运输系统提供理论依据和支持。交通流量模型的发展是伴随着汽车工业和交通需求的迅速增长而发展起来的。上世纪30年代，J.P.Kinzer 首次将泊松分布应用于交通流；50年代初,L.A.Pipes 首次提出交通跟驰模型；1955年，M.J.Lighthill, J.B.Whitham 以及P.I.Richards各自独立的提出了交通流流体力学模型，简称为LWR模型。20世纪70年代，H.J.Payne提出了交通流动量方程和连续性方程构成的交通流动力学高阶模型；与此同时，著名的物理学家I.Prigogine和R.Herman运用气体动力理论提出了交通流气体动力论模型。在非线性科学和复杂性科学的推动下，K.Nagel和M.Schreckenberg提出了一维元胞自动机交通流模型，简称NS模型；O.Biham,A.A.Middleton和D.Levine提出了二维的元胞自动机交通流模型，简称BML模型。综上介绍了基于连续性描述的流体力学交通流模型，基于概率统计描述的气体动力论模型、基于微观离散描述的跟驰模型、元胞自动机模型三类交通流模型。这三类模型从物理的角度来看，可分别认为是宏观模型、介观模型和微观模型[1]。宏观的流体力学模型便于直观上把握交通流的整体特性，在简化的情况下容易得出解析解，给出交通流的基本行为,这也是迄今仍然运用的最广泛的交通流模型。交通流在公路上应用相当完善和广泛，各国在这方面做了大量的相关研究，现在公路交通流理论还在进一步发展；交通流也逐渐应用到海域上，使海域得到了科学化管理；令人遗憾的是交通流理论还未在内河中得到应用，随着内河航道的不断发展，丰富船舶流基本理论,并用其指导内河船舶运行,具有非常重要的意义。就目前而言，船舶交通流的研究还是要借鉴道路交通流研究而进行的，本文尝试性地对船舶交通流作了一些探讨和研究。 2. 船舶交通流理论参数及其特性[4~6] 船舶运输流指在一定水路航段上,按照给定方向运行的船舶总体或大量船舶,简称船舶流,是交通流的一种。船舶流在航道上的流动类似于液体，因此可以利用液体的数学模型，经过修正后来描述船舶交通[2~4]。船舶流具有系统的基本特征，单个船舶无法成为船舶流,船舶交通量(在单位时间里通过水路网点的船舶数量)、行程速度（船舶在单位时间内通过的距离）和传播交通密度(在单位水路长度上通过的船舶数量)构成了船舶流常用的三个表征物理量。 2.1 船舶交通量
结构力学（祁皑）课后习题详细答案 答案仅供参考 解 原体系依次去掉二元体后，得到一个两铰拱（图（ a-1））。因此，原体系为 几 何不变体系，且有一个多余约束。 1- 1 (b) 解 原体系依次去掉二元体后， 得到一个三角形。因此，原体系为几何不变体系, 且无多余约束。 1-1 （c ） (b-1) 1-1分析图示体系的几何组成。 (b )
2—— (c-3) 解 原体系依次去掉二元体后， 得到一个三角形。因此，原体系为几何不变体系, 且无多余约束。 1-1 （d ） 解 原体系依次去掉二元体后，得到一个悬臂杆，如图（ d-1）-（d-3）所示。因 此，原体系为几何不变体系，且无多余约束。注意：这个题的二元体中有的是变了形 的，分 析要注意确认。 解 原体系去掉最右边一个二元体后，得到（ e-1 ）所示体系。在该体系中，阴影 所示的刚片与支链杆 C 组成了一个以 C 为顶点的二元体，也可以去掉，得到（ e-2） 所示体系。在图（e-2）中阴影所示的刚片与基础只用两个链杆连接，很明显，这是一 个几何 可变体系，缺少一个必要约束。因此，原体系为几何可变体系，缺少一个必要 约束。 1-1 （f ） 解原体系中阴影所示的刚片与体系的其它部分用一个链杆和一个定向支座相 连，符合几何不变体系的组成规律。因此，可以将该刚片和相应的约束去掉只分析其 余部分。很明显，余下的部分（图（ f-1 ））是一个几何不变体系，且无多余约束。因 此，原体系为几何不变体系，且无多余约束。 1-1 (g) (c-2) (d-3) （e-2）
——3—— H (g-2) 解原体系中阴影所示的刚片与体系的其它部分用三个链杆相连，符合几何不变 体系的组成规律。因此，可以将该刚片和相应的约束去掉，只分析其余部分。余下的 部分（图（g-1））在去掉一个二元体后，只剩下一个悬臂杆（图（ g-2））。因此，原 体 系为几何不变体系，且无多余约束。 1-1 （h ） 解原体系与基础用一个铰和一个支链杆相连，符合几何不变体系的组成规律。 因此，可以只分析余下部分的内部可变性。这部分（图（ h-1））可视为阴影所示的两 个刚片用一个杆和一个铰相连，是一个无多余约束几何不变体系。因此，原体系为几 何不变体 系，且无多余约束。 解 这是一个分析内部可变性的题目。 上部结构中，阴影所示的两个刚片用一个 铰和一个链杆相连（图（i-1 ））。因此，原体系为几何不变体系，且无多余约束。 (g ) (g-1) (h )
实验1：应变片的粘贴技术实验目的通过实验了解应变片的测量原理及应变片的 选用；通过应变片的实际粘贴、接线，初步掌握应变片的贴粘工艺过程；能够进行粘贴质量的检查并会采取适当防潮措施。、实验仪器、(1) 试件：条形钢(2) 不同规格型号的应变片(3) 粘贴剂：704硅胶、保护剂(4) 仪表：兆欧表、惠斯登电桥、万用表(5) 焊接工具：电烙铁、焊锡、松香(6) 电吹风(7) 其它：0.02-0.04 ㎝导线，绝缘胶带纸，棉纱、脱脂棉、无水酒精、划丝、卡尺、0＃砂纸等。、实验内容及步骤应变片的准备根据测试的内容（拉压力、扭矩、加速度等）、测试条件及贴片部位的情况和布片方案，二次代表的要求（阻值、灵敏度系数等）等因素，选择适当的应变片，在同一桥路中，应变片的灵敏度系数和原始阻值应尽量一致，阻值之差不能超过电阻应变仪的电阻平衡范围（0.5Ω），阻值相差太大，造成电桥的初始不平衡，影响测量精度。应变片的几何尺寸也应选择得当。用目测检查应变片敏感珊是否排列整齐；先用万用表初查应变片有无断路和短路现象及粗略的原始电阻值，再用惠斯登电桥精确测量应变片的阻值（精确到0.1Ω）。2. 构件贴片表面的处理为了保证一定的粘贴强度，必须对构件表面进行处理，试件贴片部位需要处理的面积应大于应变片的基底。首先要去掉表面的锈斑、油漆、氧化皮等污垢；然后用砂轮将表面打平，再用0#或1#砂布磨光。如果是光滑的加工表面，用0#或1#砂布沿与应变片纵向线成450的方向打出一些纹路。打磨面积约为应变片的3-5倍。3. 划线在处理好的表面上,定出测点确切位置,用划针通过测点轻轻划出贴应变片位置的中心线，即应变片的方位线。4. 清洗贴片表面用脱脂棉球蘸无水酒精对贴片表面进行擦洗。一般要擦洗2到3次，直到没有油污为止。擦好的表面切勿用手或其他物触碰。5．贴片在应变片贴面上涂一薄而均匀的胶层,然后把应变片放到贴片位置上(注意对准坐标线)。特别注意要保证应变片的方位；然后在应变片上盖一张玻璃纸，一手捏住引出线，用另一只手的母指或食指从片头到片尾轻轻均匀地滚压，把多余的胶水和气泡挤出，直到应变片粘住为止。应变片贴完后，应该胶层均匀、位置准确、整齐干净。6．干燥固化贴片后，按照所用粘结剂规定的方法和时间进行干燥固化。一般在贴好后需自然干3到4小时，或更长。但为了更快地固化好，可以在自然干燥一定时间后，用热吹风吹烘。7．焊接引出导线为保证焊接处的绝缘，焊前在应变片的引出线下面粘贴一层绝缘胶带纸，此举意在保证引出线焊点处的绝缘。尔后将测量导线的一端靠近应变片的引出线，在测量导线焊接端去皮约3mm 并涂上焊锡后，用电烙铁将应变片引出线与测量导线进行锡焊．接时要快且准，以免产生氧化物而影响焊点质量，焊点要求光滑牢固、无虚焊、假焊、以保证焊点的机械性能和电气性能，焊好后将引线用绝缘胶带固定。为防止机械损伤，可用织物或胶布将贴片部位保护。8．贴片质量检查（1）检查应变片的粘贴是否牢固，胶层是否均匀，位置是否准确。（2）用万用表检查已贴好的应变片有无断路或短路现象，应变片的原始阻值有无变化（3）用万用表高阻档或兆欧表检查应变片与构件表面间的绝缘电阻，在一般实验中绝缘电阻到达500到1000兆欧就即可。绝缘电阻小，表面粘贴质量不好，会使应变仪调平困难及应变片在工作中产生较大的蠕变。注意：用兆欧表测量绝缘电阻时，要慢摇手柄，严防击穿；一般情况下，应尽量少用兆欧表。9．应变片的防护应变片接好导线后，应立刻涂上防护层。这主要是防止大气中水分的侵入，应变片吸水后会降低绝缘电阻、粘结强度会影响其正常使用。常用环氧树脂来作防潮防护。四、实验报告总结贴片的工艺过程及质量检查要求所