船舶结构力学课件

§2.2 矩形板的弯曲理论⏹ 2.2.1 概述⏹ 2.2.2 板的筒形弯曲⏹ 2.2.3 刚性板的弯曲微分方程式⏹ 2.2.4 刚性板弯曲的解⏹ 2.2.5 板弯曲理论的应用实例⏹船体板弯曲问题四周支持于骨架的矩形平板；不考虑连续板——〉不同边界矩形平板弯曲的应力与变形问题主要应力：弯曲正应力；主要变形：挠度⏹属薄板范畴海船甲板和外板，舱壁板2.2.1 概述1100114060xzyo xyτyxτzσxyτxzτxσyσyzτyx τ⏹应力不计σz （远小于另两方向正应力）⏹应变⏹不计z 方向挤压，平断面假定板的应力应变状态{}Tx y xy yz zx σστττ{}Txy z xy yz zx σσστττ{}Txyzxyyzzxεεεγγγ{}Txy xy εεγ图2-35应力应变关系一般两个方向弯曲，较梁弯曲复杂；最简单情况筒形弯曲1()1()1x x y y y x xy xyEE G εσμσεσμσγτ⎫=-⎪⎪⎪=-⎬⎪⎪=⎪⎭(2-99)2.2.2 板的筒形弯曲（1）筒形板的横弯曲（一般弯曲）⏹筒形弯曲条件边长比载荷⏹筒形板变形特点⏹取板条梁➢跨长？约束？筒形板的横弯曲（一般弯曲）与梁弯曲的异同板条梁令D为弯曲刚度（筒形刚度）板条梁弯曲微分方程：(a)板条梁(b)普通梁筒形板的横弯曲（一般弯曲）⏹板条梁计算➢根据板的长短边之比和外载确定是否筒形弯曲；➢取板条梁（！）；➢计算弯曲刚度；➢查弯曲要素表，EI以弯曲刚度代替；➢计算变形和应力。

⏹关于量纲⏹弯曲微分方程式⏹梁的复杂弯曲要素表（附录B ）⏹⏹查表求辅助函数值，进而求弯曲要素⏹横骨架式甲板板和船底板筒形板的复杂弯曲IV,Dw Tw qDw M Dw Tw N ''⎫=⎬''''''==⎭m m 2l T u D=⏹板条梁的总应力➢弯曲应力与中面应力的代数和➢最大在板表面=+筒形板的复杂弯曲⏹板对中面力的敏感性（u≥0.5）⏹中面力的影响，算例⏹三个结论➢中面力对板承载的作用➢无中面力时，变形应力大?➢无法承受中面压力?⏹支座无法自由趋近→板拉长→产生中面拉力（不可忽视）→大挠度弯曲。

天津大学船舶与海洋工程8结构力学课件第一目录•课程介绍与背景•弹性力学基础•杆件结构力学•梁板结构力学•船舶结构力学•海洋工程结构力学•结构优化设计方法•课程总结与展望课程介绍与背景船舶与海洋工程概述船舶工程研究船舶设计、建造、试验和运行的工程领域，涉及船舶总体、船体、轮机、电气等多个方面。

海洋工程以开发利用海洋资源为目标的综合性工程，包括海洋油气开发、海底资源开发、海水淡化、海洋能利用等。

发展趋势随着科技的不断进步，船舶与海洋工程领域正朝着大型化、智能化、绿色环保等方向发展。

结构设计与优化运用结构力学原理进行船舶与海洋工程结构的设计和优化，确保结构的安全性和经济性。

结构强度与稳定性分析通过结构力学方法分析船舶与海洋工程结构在复杂环境中的强度、刚度及稳定性。

结构动力学与振动控制研究结构在动力荷载作用下的响应及振动控制，提高结构的抗振性能。

结构力学在船舶与海洋工程中的应用030201课程内容与教学目标课程内容涵盖结构力学基本概念、静力学、动力学、弹性力学等基础理论及其在船舶与海洋工程中的应用。

教学目标培养学生掌握结构力学基本原理和方法，具备分析和解决船舶与海洋工程结构问题的能力，为从事相关领域的研究和实践打下基础。

弹性力学基础弹性体弹性变形应力应变指在外力作用下能够发生变形，当外力去除后能够完全恢复原来形状的物体。

单位面积上的内力，表示物体内部的受力状态。

弹性体在外力作用下发生的可逆变形。

物体在外力作用下发生的相对变形。

平衡方程表示物体内部各点应力之间必须满足的平衡条件。

几何方程描述物体变形与位移之间的关系。

物理方程表示应力与应变之间的本构关系，即广义胡克定律。

边界条件与圣维南原理边界条件弹性体在边界上必须满足的位移或应力条件。

圣维南原理在弹性力学中，如果外力作用在物体的一小部分边界上，则只在该部分边界附近产生显著的应力集中，而在远离该部分边界的区域，应力分布几乎不受影响。

这一原理为简化复杂弹性力学问题提供了依据。