船舶结构力学汇编.docx

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船舶结构力学汇编

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：

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。

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：

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。

9、根据载荷的作用性质可将载荷分哪几类？

各有什么特点？

载荷可以分为横向载荷与纵向载荷，横向载荷与梁的轴线垂直，使梁发生纯弯曲，纵向载荷使梁发生复杂弯曲。

10、静定梁与超静定梁举例，见下图：

11、如何判定比较复杂的刚架的静不定次数？

判定比较复杂的刚架的静不定次数，要根据力法的原理，将刚架在节点处断开成若干个单跨梁，在每个单跨梁两端加以未知弯矩，未知弯矩的总数不一定就是刚架的静不定次数。

还要考虑结构的对称性，结构的静不定次数大约为未知弯矩总数的一半左右。

具体的情况见下图的分析。

12、力法与位移法方程的相似性

二、基本计算题（含画图题）部分

1、在船舶结构力学的符号规则下，几种典型载荷单个作用时的弯矩图与剪力图。

要注意一般习惯是先画弯矩图，后画剪力图。

见下图：

2、几种典型载荷的叠加弯矩图与剪力图的画法

叠加弯矩图和剪力图要注意叠加后的剩余部分打上阴影，当有力矩（或力偶矩）作用时，要注意剪力的正负变化。

如下图。

3、多跨梁的叠加弯矩图，见下图。

4、按载荷的顺序，画出多个载荷作用时的叠加弯矩图，见下图。

5、用积分计算梁上某处的挠度

1）用积分法计算下梁中点处的挠度

2）用积分法求T型刚架A点处的竖向位移

6、用位移法计算下面刚架结构的杆端弯矩