船舶结构力学课后题答案(上海交大版)

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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

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

2

301

1

1104

()4()266l

l p x M x N x

v x v EI EI

EI -=+

++,'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-=+++

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

=-=

(

)2

32

3

3

'

11116(0)962416683612l

q l ql pl

ql

ql v EI EI EI

EI

EI ⎡⎤=--

=--=⎢⎥⎣⎦

d)2.1图、2.2图和2.3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⎡⎤=--

-+=⎢⎥⎣⎦∴=

2)32

101732418026q l Ml l l Ml lq EI EI EI

EI θ⎡⎤=-

++-⎢⎥⎣⎦

=3311117131824360612080q l q l EI EI

⎛⎫

-++-=-

⎪⨯⎝⎭ 2.4 题

2.5图 3

000()6N x v x v x EI

θ=++

()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

2.6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

2.5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 =

=