船舶结构力学设计.pdf

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

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一、學習目的與要求

本章是結構力學的理論基礎。通過對本章的學習，應掌握三類梁的彎曲微分方程的建立及其通解，著重掌握梁

的支座和邊界條件，著重掌握梁的彎曲要素表和疊加原理的靈活應用。

二、考核知識點與考核目標

（一）梁的彎曲微分方程式及其通解（重點）

識記：梁，單跨梁，梁的撓曲線，符號規定，平衡條件，等截面直梁的彎曲微分方程式。梁的彎曲要素，梁

端的彎曲要素，初參數法，梁的撓曲線通用方程式。

理解：梁的微段上彎曲要素間的微分關係。理解通用方程式（2-8）

應用：通用方程式（2-8）

（二）梁的支座和邊界條件（重點）

識記：邊界條件的概念，自由支持，剛性固定，彈性支座，彈性固定端，柔性係數，剛性係數的含義。

理解：不同的支座用相應的邊界條件來表達，支座和邊界條件的內涵。

應用：利用邊界條件和通用方程（2-8），來求解相應的單跨梁撓曲線方程及其他彎曲要素。

（三）梁的彎曲要素表及其應用（重點）

識記：彎曲要素表的應用，疊加原理，疊加求彎曲要素時的技巧。

理解：疊加原理解題的全過程，疊加法畫彎矩圖和剪力圖。

應用：利用彎曲要素表和疊加