船舶结构力学

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。

船舶结构力学与疲劳性能的研究第一章船舶结构力学概述船舶结构力学是一门研究船舶结构在航行过程中所受力学应力、应变以及破坏的学科。

船舶结构力学的研究旨在确保船舶的安全性和航行稳定性。

同时，船舶结构力学涉及船板、船体、船底、转向齿轮和机舱等船舶部件的设计和分析。

船舶结构力学的研究内容包括材料力学、结构静力学、结构动力学、结构疲劳与破坏等方面。

这些内容都是船舶设计与建造中必不可少的元素。

第二章船舶结构疲劳性能研究船舶在不断的航行过程中，经常出现船体应力和疲劳的问题。

这些应力和疲劳会导致船舶结构的破坏和修理费用的增加。

因此，疲劳性能的研究和解决方案对于保证船舶安全和降低运营成本非常关键。

船舶结构疲劳性能的研究重点在于分析船舶结构在不同的载荷状态下的应力变化和损伤情况。

船舶结构在运行时会不断受到浪涌、风浪、碰撞等外界因素的影响，导致不同部位的应力受力状态不同。

研究人员可以通过对不同载荷状态下的应力分析，来分析不同部位的疲劳寿命和疲劳破坏形式。

同时，研究人员还可运用疲劳分析语言进行疲劳寿命计算，绘制出应力循环次数和载荷幅值的疲劳曲线，从而掌握船舶结构疲劳的规律，制定相应的维护与保养计划。

第三章船舶结构力学在新材料应用方面的研究新材料的应用是船舶结构力学研究的重要方向之一。

从木质船到金属船，再到现代的玻璃钢船、碳纤维强化塑料船和铝合金船等，一直以来，新材料的更新换代明显提高了船舶的性能、可靠性和安全性。

对于新材料的应用，研究人员需要关注材料本身的力学性能，从而确定新材料的设计参数。

同时，还需要对新材料的实际使用情况进行分析和测试，研究其强度、疲劳性能等方面的特点，以确保新材料的应用具有可靠性和安全性。

第四章船舶结构力学在船型设计方面的研究船型与船舶结构紧密相连，船型的设计和选择会影响船舶结构的受力和运行状态。

因此，船型设计是船舶结构力学研究的重要方向之一。

船型设计需要综合考虑船舶的载重能力、航速、耐波性、稳性、操作性等因素。

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。

实际结构的理想化图形或计算图形：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，简化后的结构图形称为实际结构的理想化图形或计算图形2.刚架：由于杆系中各杆互相刚性连接，并受到杆系平面内的载荷作用，故称这种杆系为刚架或肋股框架3.板架：在垂直于杆系平面的载荷作用下发生弯曲，这种杆系称为交叉梁系或称板架 4.梁的弯曲要素：梁的弯矩M、剪力N、横截面转角、扰度r5.梁的复杂弯曲：如果梁的抗弯刚度EI不大或轴向力很大，那么轴向力所引起的弯曲要素就不能忽略，同时考虑横向和轴向这两种载荷作用的弯曲，就称为梁的复杂弯曲6.叠加原理：复杂弯曲梁的弯曲要素可以用叠加原理求的，其叠加原理为：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7.静定结构：几何不变而又没有多余联系的体系，其反力和内力只需根据静力平衡方程即可求得，所谓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8.超静定结构：几何不变但却存在多余联系的体系9.超静定次数：通常将多余的联系或多余约束力的数目称为结构的超静定次数10.力法：把多余约束力作为基本未知量的计算方法称为力法11.位移法：以杆系结构节点处的位移作为基本未知量的方法12.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13.杆元：基本结构中的每一根超静定单跨梁称之为位移法的计算单元或杆元14.平面刚架杆元要考虑同时发生弯曲变形和拉压变形。

平面板架杆元要考虑其同时发生弯曲变形和扭转变形。

15、船体结构中的板架，为双向正交梁系。

并且双向梁的数目一般是不相等的。

其中数目较多的一组梁叫做主向梁，与其正交的数目较少的梁叫做交叉构件。

16、简单板架：为主向梁于交叉构件都是等截面的板架。