一、问答题（20分，每题5分） 1、海洋工程主要技术指哪两类？各举3例。 答：第一类：资源开发技术。主要包括：深海矿物勘探、开采、储运技术；海底石油、天然气钻探、开采、储运技术；海水资源与能源利用技术，包括淡化、提炼、潮汐、波力、温差等；海洋生物养殖、捕捞技术； 海底地形地貌的研究等。 第二类：装备设施技术。主要包括：海洋探测装备技术，包括海洋各种科学数据的采集、结果分析，各种海况下的救助、潜水技术；海洋建设技术，包括港口、海洋平台、海岸及海底建筑；海洋运载器工程技术，包括水面(各种船舶)、半潜(半潜平台)、潜水(潜器)、水下(水下工作站、采油装置、军用设施等)设备技术等。 标准：答出斜体字的每项1分，共2分；其余举一例1分，最多3分。 2、目前常用的海洋平台有哪几种（分类及名称）？ 答：移动式平台：坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台、 力腿式平台、牵索塔式平台； 固定式平台：混凝土重力式平台、钢质导管架式平台 标准：答出斜体字每项1分；细节项缺一项扣0.5分，最多扣3分。 3、什么是移动式平台？什么是固定式平台？各包括什么具体平台？
答：移动式平台是一种装备有钻井设备，并能从一个井位移到另一个井位的平台，它可用于海上石油的钻探和生产。移动式平台包括坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台、力腿式平台、牵索塔式平台；固定式平台一般是平台固定一处不能整体移动。固定式平台包括混凝土重力式平台、钢质导管架式平台。 标准：答出斜体字每项1分；细节项缺一项扣0.5分，最多扣3分。 4、什么是船体的总纵弯曲？什么是船体的总纵强度？ 答：作用在船体上的重力、浮力、波浪水动力和惯性力等而引起的船体绕水平横轴的弯曲称为总纵弯曲，总纵弯曲由静水总纵弯曲和波浪总纵弯曲两部分叠加而成。船体抵抗总纵弯曲变形和破坏的能力称为船体的总纵强度。 标准：答出斜体字每项1分；细节项缺一项扣0.5分。 5、什么是船体的中拱弯曲与中垂弯曲？ 答：在波浪状况下，船体产生的弯矩会较静水中为大。一般认为波浪长度等于船长时，船体的弯曲最为严重。当波峰在船中时，会使船体中部向上弯曲，称为中拱弯曲(hogging)。当波谷在船中时，会使船体中部向下弯曲，称为中垂弯曲(sagging)。中拱弯曲时，船体的甲板受拉伸，底部受压缩。中垂弯曲时，船体的甲板受压缩，底部受拉伸， 标准：答出斜体字每项2分；细节项最多加1分。
船舶结构力学习题集 第一章绪论 1. 什么叫做船体总纵弯曲？船体的总纵强度与局部强度有什么区别与联系？ 2. 船体结构中有哪些受压构件？为什么说船在总弯曲时船体受压的构件（主要是中垂状态时的上层甲板）因受压过度而丧失稳定性后，会大大减低船体抵抗总弯曲的能力？ 3. 船舶在航行时为什么会发生扭转现象？船体结构中还有哪些构件在受载后会发生扭 转？ 4. 应力集中是由什么因素引起的？船体结构中哪些部位会发生应力集中？应力集中可能 导致什么后果？ 5. 何谓骨架的带板？带板的宽度（或面积）与什么因素有关，如何确定？试分析带板宽度对骨架断面几何要素的影响。 第二章单跨梁的弯曲理论 1. 梁弯曲微分方程式是根据什么基本假定导出的，有什么物理意义，适用范围怎样？ 2. 单跨梁初参数法中的四个参数指什么参数？它们与坐标系统的选择有没有关系？ 3. 为什么当单跨梁两端为自由支持与单跨梁两端为弹性支座支持时，在同样外荷重作用下两梁断面的弯矩和剪力都相等；而当梁两端是刚性固定与梁两端为弹性固定时，在同样外荷重作用下两梁断面的弯矩和剪力都不同？ 4. 梁的边界条件与梁本身的计算长度、剖面几何要素、跨间荷重有没有关系？为什么？ 5. 梁复杂弯曲时的边界条件与梁横弯曲时的边界条件有何不同？它反映了什么问题？ 6. 梁的弹性支座与弹性固定端各有什么特点？它们与梁本身所受的外荷重（包括大小、方 向及分布范围）有没有关系？ 7. 为什么梁在横弯曲时，横荷重引起的弯曲要素可以用叠加法求出，而梁在复杂弯曲时，横荷重与轴向力的影响不可分开考虑？ 第四章力法 1. 什么叫力法？如何建立力法方程式？ 2. 什么是力法的基本结构和基本未知量？基本结构与原结构有什么异同？力法正则方程 式的物理意义是什么？ 3. 用力法计算某些支座有限定位移的连续梁或平面刚架时应注意什么问题？ 4. 刚架与板架的受力特征和变形特征有何区别？ 5. 仅有肋骨组成的横骨架式船侧板架，为提高其强度，加设一根船侧纵桁。试从板架两向梁之间的相互关系分析，是否恰当？ 6. 如果一根交叉构件板架中有一根主向梁的尺寸或固定情况与其余的不相同，应如何计算？此时交叉构件将是怎样的弹性基础梁？ 第五章位移法 1. 试举例说明位移法的基本原理。 2. 位移法的基本结构是什么样的结构？ 3. 何谓“结构的动不定次数”？如何决定位移法中的基本未知数？ 4. 根据位移法的基本原理，试举例写出节点有集中力或集中弯矩的平衡方程式，列出弹性支座处或开口端为弹性固定端处的节点力平衡方程式。 5. 与力法相比，位移法有何优点与缺点？ 6. 在位移法计算中，刚架或连续梁的开口端是否一定要刚性固定住？如果不需要，试导出相应的由转角引起的杆端弯矩的关系式。 第六章能量法 1. 一梁上同时受到两个集中力时，应变能可否分别计算每一力作用时的应变能再相加，为
船舶结构与设备 特点： 1、知识点多、杂。考点知识多为书本原文，计算、思考等题目较少； 2、与货运、避碰同考，所占比例较小。其中货运160道题目，结构占20-30道题； 3、后期新题更新不多； 4、难点不多，需记忆。如船舶种类及特点、轻型吊杆、舵设备等。
第一章船舶常识（结构货运） 第一节船舶的基本组成与主要标志 一、船舶基本组成 由主船体、上层建筑及其他各种配套设备等组成。 1、主船体 船底：分单层底、双层底。舭部 ★舷侧：首/尾部船首/尾 甲板：上甲板、平台甲板（注：强力甲板、遮蔽甲板、量吨甲板、舱壁甲板定义见“甲板结构”）、甲板命名 舱壁：按方向分横舱壁、纵舱壁（其他分类方式见“舱壁结构”）。★船底、舷侧、舭部构成船壳板 2、上层建筑 定义： 分类：长上层建筑、短上层建筑（定义） 组成：首楼、尾楼、桥楼（位置、作用）、甲板室（长甲板室、短甲板室） ★桅屋属于短甲板室 上层建筑各层甲板：艇甲板、罗经甲板 3、舱室名称 机舱、货舱、压载舱、深舱（定义）、其他舱室 ★隔离空舱（干隔舱）：仅有一个肋骨间距的空舱 二、船舶主要标志
1、球鼻首和首侧推器标志：位置（前、后） 2、吃水标志：公制/英制（10cm/6英尺），★读取 3、甲板线标志：尺寸（300mm×25mm）、★位置 ★4、载重线标志：位置、堪划要求、字母涵义、丈量最小干舷 5、其他标志： 船名船籍港标志：船名字高比船首字高小10%-20%；船籍港字高为船名字高60%-70% 烟囱标志：位置 分舱与顶推位置标志：位置、形状 引航员登离船标志：上白下红 船舶识别号：100总吨及以上客船/300总吨及以上货船，位置 公司名称标志： 第二节船舶尺度与船舶吨位 一、船舶尺度 分为：最大尺度、船型尺度、登记尺度
《船舶结构与设备》第四章题库 第四章系泊设备 题库与答案 1)大型船舶的导缆钳多用________。 A．闭式和开式 B．单柱式 C．双滚轮或三滚轮式 D．单滚式 答案：C 2)下列属于植物纤维绳的有________。 ①白棕绳；②马尼拉绳；③油麻绳；④尼龙绳；⑤涤纶绳；⑥椰棕绳。 A．①～③⑥ B．①～⑥ C．①③⑤⑥ D．①②⑥ 答案：A 3)下列类型的钢丝绳中________是半硬钢丝绳。 A．7×7 B．7×19 C．6×24 D．6×19 答案：D 4)在英制中，各种缆绳的大小尺寸是以________来表示的。 A．半径 B．周径 C．直径 D．以上均可 答案：B 5)钢丝缆绳每百米重量W（kg）计算公式为＝0.35D2，其公式中D的单位是________。A．mm B．cm C．in D．dm 答案：A 6)钢丝缆绳每米的重量计算公式W（kg）＝0.35d2，其公式中d的单位是________。A．mm B．cm C．in D．dm 答案：B 7)各种不同规格钢丝绳的重量可用公式W＝0.35D2估算，其中"W"的含义是________。A．每200m钢丝绳重（kg）
B．每10m钢丝绳重量（kg） C．每50m钢丝绳重量（kg） D．每100m钢丝绳重量（kg） 答案：D 8)7×19的钢丝绳为________钢丝绳。 A．硬 B．软 C．半硬 D．A、C都对 答案：A 9)化纤缆的规格用直径表示时单位为________，用周径表示时单位为________。A．mm；in B．in；mm C．mm；mm D．in；in 答案：A 10)半硬钢丝绳常用于做________。 A．静索 B．拖缆或系船缆 C．绑扎 D．大桅支索 答案：B 11)钢丝缆中油麻心的作用是________。 ①使缆绳变软便于操作；②起软垫作用减少缆绳内部摩擦；③防锈和润滑缆绳内部；④减轻缆绳重量。 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④ 答案：A 12)各种不同规格钢丝缆的重量可用公式W＝0.0035d2估算，其中W的含义是________。A．每米钢丝缆的重量（kg） B．每10m钢丝缆的重量（kg） C．每50m钢丝缆的重量（kg） D．每100m钢丝缆的重量（kg） 答案：A 13)缆绳的长度一般以每捆220m计算，但也有每捆以________计算的。 A．100m B．200m C．300m D．500m 答案：D 14)缆绳的粗细一般以________来衡量的。 A．直径 B．周径 C．半径
船体强度与结构设计 ------第二次大作业 班级： 姓名： 学号：
题目：图示为某船舶横剖面结构示意图。请计算当船舶船舯为波谷，且弯矩值为×107N ·m ，考虑折减系数计算总纵弯矩应力。 解答： 一、计算依据 1、计算载荷 计算弯矩 7 9.010m M N =?? 2、船体材料 计算剖面的所有构件均采用低碳钢，屈服极限=235a Y MP σ 3、许用应力 （1）总纵弯曲许用应力 []0.5Y σσ= (2)总纵弯曲与板架局部玩去合成应力的许用应力： 在板架跨中 12[+]0.65Y σσσ= 在横仓壁处 12[+]Y σσσ=
二、总纵弯曲正应力计算 1、总纵弯曲正应力第一次近似计算 肋骨剖面计算简图如题图所示。将图中个强力构件编号并将其尺寸填入表中。船体剖面要素及第一次近似总纵弯曲应力的计算在下表中完成。
在计算中，参考轴取在基线处。利用上表中的数据可得第一次近似中和轴距参考轴的距离为： =2748.361702.81=1.614m ?÷ 所以，第一次近似中和轴距基线的距离为 船体剖面对水平中和轴的惯性矩为： 222=2(9951.42138.512748.361702.81)11308.1cm m I ?+-÷=? 剖面上各构件的应力为： ' i i = /100M Z I σ 式中'i i Z Z =-? 2、临界压力计算 由于该计算中船舶船舯处于波谷中，即船舶处于中垂状态，所以下面只列出中和轴以上部分受压板的临界应力。 纵骨架式板格（四边自由支持）按下式计算： 2 10076( )cr t b σ= 3、船体总纵弯曲应力第二次近似计算 （1）剖面折减系数计算 已知本船体结构为纵骨架势，因此对于只参加抵抗总纵弯曲的构件 cr i σ?βσ= 式中 cr σ——板格的临界应力
机密★启用前 大连理工大学网络教育学院 2020年春《船舶与海洋结构物结构强度》 期末考试复习题 ☆注意事项：本复习题满分共：200分。 一、单项选择题（本大题共11小题，每小题2分，共22分） 1、船体结构设计最后一个阶段是（）。 A．初步设计 B．详细设计 C．生产设计 D．分段设计 答案：C 2、船体总纵强度计算中，选取的计算波长与船长的关系是（）。 A．计算波长小于船长 B．计算波长大于船长 C．计算波长等于船长 D．没有关系 答案：C 3、许用应力与结构发生危险状态时材料所对应的极限应力值相比，存在如下哪种关系？（） A．许用应力等于极限应力值 B．许用应力大于极限应力值 C．许用应力小于极限应力值 D．许用应力与极限应力值没关系 答案：C 4、扭矩曲线和扭矩分布曲线的关系为（）。 A．扭矩曲线为扭矩分布曲线的一次积分 B．扭矩分布曲线为扭矩曲线的一次积分 C．扭矩曲线为扭矩分布曲线的二次积分 D．扭矩分布曲线为扭矩曲线的二次积分 答案：A 5、自升式平台着底状态的总体强度计算一般是以哪种工况作为设计工况（） A．拖航工况 B．放桩和提桩工况
C．满载风暴工况 D、桩腿预压工况 答案：C 6、对于半潜式平台，下列哪种工况每一构件上的载荷只有均布载荷和集中载荷（）A．平台满载、静水、半潜吃水 B．平台满载、静水、半潜吃水，但平台有一定升沉运动 C．平台满载、静水、半潜吃水，但平台有一定升沉运动，且平台处于井架大钩有集中载荷时的钻井作业状态 D．平台满载、设计风暴、半潜吃水、横浪，且设计波长等于2倍平台宽度，波峰位于平台中心线上 答案：A 7、平台结构在空气中的重量属于下列哪种载荷（） A．固定载荷 B．活载荷 C．环境载荷 D．施工载荷 答案：A 8、极限弯矩对应的极限状态是以什么量为衡准的（） A．结构受力达到许用应力 B．结构受力达到屈服极限 C．结构受力达到许用应力的0.9倍 D．结构受力达到屈服极限的0.9倍 答案：B 9、已知扭矩为60Nm，在此扭矩作用下扭转角度为0.1弧度。则船体的扭转刚性为（）A．300弧度/（牛米） B．400弧度/（牛米） C．500弧度/（牛米） D．600弧度/（牛米） 答案：D 10、导管架在海上利用驳船运输的过程中受到哪些力的作用（）
船舶与海洋工程结构物构造题 库答案 标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
一、问答题（20分，每题5分） 1、海洋工程主要技术指哪两类各举3例。 答：第一类：资源开发技术。主要包括：深海矿物勘探、开采、储运技术；海底石油、天然气钻探、开采、储运技术；海水资源与能源利用技术，包括淡化、提炼、潮汐、波力、温差等；海洋生物养殖、捕捞技术； 海底地形地貌的研究等。 第二类：装备设施技术。主要包括：海洋探测装备技术，包括海洋各种科学数据的采集、结果分析，各种海况下的救助、潜水技术；海洋建设技术，包括港口、海洋平台、海岸及海底建筑；海洋运载器工程技术，包括水面(各种船舶)、半潜(半潜平台)、潜水(潜器)、水下(水下工作站、采油装置、军用设施等)设备技术等。 标准：答出斜体字的每项1分，共2分；其余举一例1分，最多3分。 2、目前常用的海洋平台有哪几种（分类及名称） 答：移动式平台：坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平 台、张力腿式平台、牵索塔式平台； 固定式平台：混凝土重力式平台、钢质导管架式平台 标准：答出斜体字每项1分；细节项缺一项扣分，最多扣3分。3、什么是移动式平台什么是固定式平台各包括什么具体平台
答：移动式平台是一种装备有钻井设备，并能从一个井位移到另一个井位的平台，它可用于海上石油的钻探和生产。移动式平台包括坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台、张力腿式平台、牵索塔式平台；固定式平台一般是平台固定一处不能整体移动。固定式平台包括混凝土重力式平台、钢质导管架式平台。 标准：答出斜体字每项1分；细节项缺一项扣分，最多扣3分。 4、什么是船体的总纵弯曲什么是船体的总纵强度 答：作用在船体上的重力、浮力、波浪水动力和惯性力等而引起的船体绕水平横轴的弯曲称为总纵弯曲，总纵弯曲由静水总纵弯曲和波浪总纵弯曲两部分叠加而成。船体抵抗总纵弯曲变形和破坏的能力称为船体的总纵强度。 标准：答出斜体字每项1分；细节项缺一项扣分。 5、什么是船体的中拱弯曲与中垂弯曲 答：在波浪状况下，船体内产生的弯矩会较静水中为大。一般认为波浪长度等于船长时，船体的弯曲最为严重。当波峰在船中时，会使船体中部向上弯曲，称为中拱弯曲(hogging)。 当波谷在船中时，会使船体中部向下弯曲，称为中垂弯曲 (sagging)。中拱弯曲时，船体的甲板受拉伸，底部受压缩。 中垂弯曲时，船体的甲板受压缩，底部受拉伸， 标准：答出斜体字每项2分；细节项最多加1分。
大工17秋《船舶与海洋结构物结构强 度》在线作业2
1: 单选题(5分) 钻井平台结构一般都采用（）的空间钢架形式，各种梁元的最大受力状态并不对应于同一波浪状态。 A: 管状 B: 板状 2: 单选题(5分) 中垂状态下，（）中的应力首先达到屈服极限。 A: 船首 B: 船尾 C: 船底 D: 甲板 3: 单选题(5分) 剖面模数的物理意义是体结构抵抗（）能力的一种几何特性 A: 扭转变形 B: 弯曲变形 C: 剪切变形 D: 拉伸变形 4: 单选题(5分) 半潜式平台刚架计算的主要问题是（） A: 确定各梁元的应力 B: 确定各梁元的挠度 C: 确定各梁元的位移 D: 确定各梁元的应变 5: 单选题(5分) 剪切挠度一般在弯曲挠度的（）左右，所以通常不计算。 6: 多选题(5分) 下列关于极限弯矩的说法，正确的有（）。 A: 极限弯矩表征船体能承受的最小载荷。 B: 极限弯矩表征船体能承受的最大载荷。 C: 用极限弯矩来估计船体所具有的过载能力。 D: 极限弯矩值越大越好。 ,C 7: 多选题(5分)
扭转强度计算假定有（） A: 船体前后对称与中剖面的 B: 在静水水线和波浪水线间的范围内的船侧是直臂型的 C: 波形是余弦性的 D: 船体在波浪上斜置时没有横纵倾角了 ,B,C,D 8: 多选题(5分) 桩腿除了受到风、浪、流等的环境载荷、自身的重量和浮力外还受到（）。 A: 船体对桩腿的作用力矩 B: 船体对桩腿的水平剪力 C: 船体对桩腿的轴向力 D: 桩腿底部的垂直反力与水平反力 ,B,C,D 9: 多选题(5分) 海底基础对自升式平台的桩腿的转动约束可用一个转动弹簧来表示，此转动弹簧的刚度系数的确定取决于（）？ A: 海域的海况 B: 海底土壤的特性 C: 插桩深度 D: 桩腿箱的形状 ,C,D 10: 多选题(5分) 挠度过大的时候，可能造成的影响有哪些？（） A: 影响主机、轴系的运转。 B: 影响到舾装件的安装。 C: 影响到仪表的使用。 D: 影响到上层建筑端部由于应力集中而破坏。 ,B,C,D 11: 判断题(5分) 单位长度扭角即扭率。 A: 错误 B: 正确 12: 判断题(5分) 在实际上，许用应力标准是根据舰船设计、建造和营运的经验，以及积累的实船静载测量和航行试验结果，根据安全和经济的原则而确定的。 A: 错误 B: 正确
第一章船舶常识 (C)1、下列有关主船体描述正确的是：①、是船舶的主体部分；②、由船底、舷侧、内底及首尾等结构组成；③、由上甲板、内底板、舷侧、首尾及横舱壁等结构组成； ④、是指上甲板及以下由船底、舷侧、甲板、首尾及舱壁等结构所组成的水密空心结构 A.①、② B.①、③ C.①、④ D.①、③、④ (D)2、船底板与舷侧板之间的圆弧过渡部分称之为： A.舭肘板 B.舭龙骨 C.舭列板 D.舭部 (B)3、主船体两舷舷侧在过渡至船舶前后两端并最终会拢的会拢段部分分别称之为： A.首舷和尾舷 B.船首和船尾 C.首部和尾部 D.首端和尾端 (C)4、主船体两舷舷侧在前部的线型弯曲部分称之为: A.船首(船端) B.船头 C.首舷(首部) D.首端 (C)5、主船体两舷舷侧在后部的线型弯曲部分称之为： A.船尾(尾端) B.船头 C.尾舷(尾部) D.船端 (A)6、船首两侧船壳弯曲处称： A.首舷 B.首楼 C.舭部 D.胯部 (D)7、船舶外板(又称船壳板)是指主船体中的： A.船底板 B.舷侧外板 C.舭部 D.构成船底、舷侧及舭部外壳的板 (A)8、就普通货船而言，下列有关主船体中甲板描述正确的是：①、为主船体垂向上成 上下层并沿船长方向水平布置的大型纵向连续板架；②、上甲板为船体的最高一层全通甲板；③、平台甲板沿船长方向布置并计入船体总纵强度 A.①、② B.①、③ C.②、③ D.①、②、③ (B)9、上层连续甲板是指： A.船体的最高一层甲板 B.船体的最高一层全通甲板 C.水密横舱壁上伸到达的连续甲板 C.平台甲板 (A)10、平台甲板是指： A.沿船长方向布置并不计入船体总纵强度的不连续甲板 B.沿船长方向布置并计入船体总纵强度的连续甲板 C.沿船长方向布置并计入船体总纵强度的不连续甲板 D.沿船长方向布置并不计入船体总纵强度的连续甲板 (B)11、上甲板以下的第二层连续甲板常称为： A.二层甲板 B.三层甲板 C.主甲板 D.干舷甲板 (B)12、上甲板以下的第一层甲板常称为： A.一层甲板 B.二层甲板 C.舱内甲板 D.下甲板 (A)13、上甲板以上由一舷伸至另一舷的围蔽建筑称之为： A.上层建筑 B.甲板室
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
1、关于附加质量 1786年P.L.G.杜布阿特在他的《水力学原理》一书中详细叙述了他在水中进行震荡圆球的阻力实验时，首先发现圆球的非定常阻力与它所挟带的流体质量有关。即圆球具有附加质量后应较它的真实质量为大。1828年F.W.贝赛尔进行摆的长度实验时，也观察到类似的现象，他还将物体所增加的惯性（即附加质量）用于物体同体积的流体质量的n倍来表示，并用球摆分别在空气与水中进行试验，所获得的n值为0.9与0.6。
式中，0X 为结构在某个方向上的振动幅值，f 为结构振动频率，ν/2fD 为类雷诺数。当不考虑流体的压缩性及粘性时，可利用势流理论来分析结构的附加质量，此时附加质量仅与结构的形状有关，即 ()g F M A 0pf ,ρ= （3） 实验研究与理论分析均表明，当流体和结构的马赫数、振动幅值相对于结构尺寸都很小，并且类雷诺数很大时，式（3）具有很好的精确性。即对式（1）要求有 1c U 00<<，12U '0
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 内底板：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2.1o 3 3 3 23034 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 ---=++ ++o 原点在跨中：3 2 3 01 1 1104 ()4()266l l p x M x N x v x v EI EI EI -=+ ++o ，'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-=+++ o o 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-=++- ?o o 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 ????= -++= ???????
作 业 1． 长方形浮码头，长25m, 宽5m, 深3m, 空载时吃水1m （淡水）。当中部10m 范围内承受均布载 荷时，吃水增加到2m 。假定船体质量沿船长均匀分布，试作出该载荷条件下的浮力曲线、载荷曲线、静水剪力和弯矩曲线，并求出最大剪力和最大弯矩值。 2． 某型深为3.5m 的横骨架式船舶，第一次近似计算船中剖面要素时，参考轴选在基线上 1.4m 处， 不小于0.5, 该船底板的最小厚度至少应为多少（肋距为600mm, 船底板的临界应力 2 )100( 6.19s t cr =σ， N/mm 2, s 为肋距， t 为板厚）。 3． 某方形驳船L=90m, 空船质量W=450t, 沿 全船均布，载矿砂500t 分布于船中部70m 。设矿砂沿船长均布，但沿船宽方向呈图1所示分布且前后反对称，试画出扭矩曲线。 4． 试计算图2所示横骨架式内河驳船在甲板和船底处的总纵 弯曲应力及中和轴处的剪应力（不计初挠度和横荷重的影响，不考虑板的折减）。已知： 型深 D ＝3.2m ， 船宽B ＝6.0m ， 吃水 d=2.0m ， 肋距 S ＝500mm; 甲板厚度 t 1=3.5mm ；船底、舷侧板厚度t 0=4.0mm; 甲 板纵桁 ，中内龙骨 ，中垂弯矩 M ＝1250 kNm ， 剪力V ＝ 1125kN 。 图1 200×5 60×6 250×5 80×6 图2
5. A ship with length 90 m, floats in still fresh water at a draft of 5.8 m when loaded. The weight curve of the loaded ship may be regarded as linear, from zero at the two ends to a maximum at the mid-length. The simplified cross-section of the hull with a superstructure is shown in Figure 3. The cross-sectional dimensions are also shown in Figure 2. The hull girder is made of steel and the superstructure of aluminium. The modulus of elasticity of the steel steel E is 2.1×105 MPa and that of the aluminium alu E is 0.7×105 MPa. (a) Draw the shear force and bending moment curves respectively. (b) Compute the normal stresses at top deck house and at the bottom shell of the mid-section respectively. 6． Analyze strength computational model of a typical deck grillage, ones of stability and strength analyses of a longitudinal at deck, and one of a longitudinal at bottom for its strength analysis. Briefly explain the reasons. Figure 3
船舶与海洋工程结构物构造 海洋工程主要分为两大部分 1 资源开发技术 （5种） ◆深海矿物勘探、开采、储运技术； ◆海底石油、天然气钻探、开采、储运技术； ◆海水资源与能源利用（淡化、提炼、潮汐、波力、温差等）技术； ◆海洋生物养殖、捕捞技术； ◆海底地形地貌的研究等。 2 装备设施技术 （3种） ◆海洋探测装备（海洋各种科学数据的采集、结果分析，各种海况下的救助、潜水）技术； ◆海洋建设（港口、海洋平台、海岸及海底建筑）技术； ◆海洋运载器工程设备（水面各种船舶、半潜平台、潜水潜器、水下工作站、水下采油装置、水下军用设施等)技术等 海洋平台的种类 1）移动式平台(坐底式平台（6种）自升式平台 钻井船 半潜式平台 张力腿式平台 牵索塔式平台) 2）固定式平台(混凝土重力式平台 （2种）钢质导管架式平台） 1.1.1 移动式平台 移动式平台是一种装备有钻井设备，并能从一个井位移到另一个井位的平台，它可用于海上石油的钻探和生产。 1. 坐底式平台 坐底式平台又叫钻驳或插桩钻驳，适用于河流和海湾等30m以下的浅水域。不但作业水深有限，而且也受到海底基础(平坦及坚实程度)的制约。所以这种平台发展缓慢。 胜利1号” 坐底式钻井平台。 2 自升式平台 又称甲板升降式或桩腿式平台，见图1-5、图1-6。优点主要是所需钢材少、造价低，在各种海况下都能平稳地进行钻井作业；缺点是桩腿长度有限，使它的工作水深受到限制，最大的工作水深约在120m左右。超 过此水深，桩腿重量增 加很快，同时拖航时桩 腿升得很高，对平台稳 性和桩腿强度都不利 3 钻井船
钻井船是浮船式钻井平台，它通常是在机动船或驳船上布置钻井设备。平台是靠锚泊或动力定位系统定位。 按其推进能力，分为自航式、非自航式；按船型分，有端部钻井、舷侧钻井、船中钻井和双体船钻井；按定位分，有一般锚泊式、中央转盘锚泊式和动力定位式。浮船式钻井装置船身浮于海面，易受波浪影响，但是它可以用现有的船只进行改装，因而能以最快的速度投入使用。图1—7为一钻井船。 4 半潜式平台 随着海洋石油开发的发展，作业海域已延伸到更深的海域，在深海中使用受水深限制的自升式和坐底式平台，难以完成钻井作业，而钻井船由于在开阔的海域摇摆大，故作业率很低。所以摇摆性能好，在相当深的海域能进行钻井作业的半潜式平台就应运而生。半潜式平台可采用锚泊定位和动力定位，锚泊定位的半潜式平台一般适用于200m一500m水深的海域内作业。 半潜式和坐底式钻井装置统称为支柱稳定式钻井装置。坐沉在海底的称为坐底式(或可沉式)，浮在水中的为半潜式。 半潜式平台有三角形、矩形、五角形和“V”字形之分。平台在波浪中的运动响应较小，因而它具有出色的深海钻井的工作性能，一般在作业海况下其升沉不大于±(1m～1.5m)，水平位移不大于水深的5%～6%，平台的纵横倾角不大于±(2°～3°)。这种性能对漂浮于水面的钻井平台具有十分重要的意义. 5 牵索塔式平台 牵索塔式平台得名于它支撑平台的结构如一桁架式的塔，该塔用对称布置的缆索将塔保持正浮状态。在平台上可进行通常的钻井与生产作业。原油一般是通过管线运输，在深水中可用近海装油设施进行输送。牵索塔式平台比导管架平台、重力式平台更适合于深水海域作业，它的应用范围在200m—650m] 6. 张力腿式平台 张力腿式平台是利用 绷紧状态下的锚索产生的 拉力与平台的剩余浮力相 平衡的钻井平台或生产平 台，如图1—14所示。 张力腿式平台也是 采用锚泊定位的。张力 腿式平台自1954年提出 设想以来，迄今已有近60年 的历史。作用于张力腿式平台上的各种力并不是稳定不变的。在重力方面会因载荷与压载水的改变而 变化；浮力方面会因波浪峰谷的变化而增减；扰动力方面因风浪的扰动会在垂向与水平方向产生周期变化。所以张力腿的设计，必须周密考虑不同的载荷与海况。 固定式平台 固定式平台一般是平台固定一处不能整体移动。 1. 混凝土重力式平台 这种平台的重量可达数十万吨，正是依靠自身的巨大重量，平台直接置于海底。现在
第一章 绪论 计算骨架断面惯性矩时的表格算法 断面形式 构件 名称 构件面积 a （cm 2 ） 构件形心距参考轴距离（cm ） ay ay 2 构件对其形心的 惯性矩i （cm 4 ） 带板 腹板 面板 … … … … … … … … … … … … / … / A B C 水平构件对其形心的惯性矩可以不计。 断面中和轴离参考轴距离 ε=B/A(cm) 断面对中和轴的惯性矩 I=C-εB(cm 4 ) 最小断面模数 W min =I/y*max （cm 3 ）
第二章单跨梁的弯曲理论 一.初参数法 1.用初参数法求两端自由支持在刚性支座上，受均布载荷的梁的挠曲线。 2.用初参数法图2所示受集中力作用的单跨梁的挠曲线方程式。梁的左端为弹性固定，柔性系数为α=l/(3EI)。梁的右端为弹性支座，柔性系数为A=l3/(48EI)。 3.两端刚性固定的梁，不受外荷重，当其右支座发生位移△时，求其挠曲线与断面弯矩与剪力。
4用初参数法求图中单跨梁的挠曲线方程式。 5. 图中的双跨梁，试用初参数法解之，求出挠曲线方程式，设弹性支座的柔性系数为A=l3/(3EI)。 6.考虑剪切影响，试导出图中梁的挠曲线方程式及两端的弯矩及剪力，并将结果推广到梁左端与右端分别有位移△i,θi及△j,θj时的情况。梁的长度为l,断面惯性矩为I，有效抗剪面积为A s。
7. 如图所示变断面梁，用初参数法解之。图中P=q l，求出挠曲线方程式及P力作用点处的挠度和转角。 8.用初参数法求图所示单跨梁的挠曲线方程式，转角方程式，弯矩方程式，剪力方程式。推导中可令a=αEI/l （1)求出当α→∞时梁两瑞的转角，进行分析讨论。 (2)求出当α→0时梁左端的转角、弯矩及梁右端的转角，进行分析讨论。a
船舶结构强度第二次课程大作业 院系班级：*********** 姓名：*********** 学号：*********** 指导老师：*********** 日期：*********
图示为某船舶横剖面结构示意图。请计算当船舶船舯为波谷，且弯矩值为9.0×107N·m，考虑折减系数计算总纵弯曲应力。
解：计算过程如下面所示： 1.计算载荷 计算弯矩M=9.0*107 N·m 2.船体材料 计算剖面的所有构件均采用低碳钢，屈服极限σY= 235Mpa。 3.许用应力 （1）总纵弯曲应力[σ]= 0.5σY （2）总纵弯曲与板架局部弯曲合成应力的许用应力： 在板架跨中[σ 1+ σ 2 ]=0.65σ Y 在横舱壁处 [σ1+σ2]=σY 4、总纵弯曲正应力第一次计算 (1) 根据图示肋骨剖面计算简图，对其中构件进行编号。然后将与图中编号对应的各强力构件尺寸填入下表中。船体剖面要素及第一近似总纵弯曲应力的计算在下表中完成。 构 件编号构件 名称 构件 尺寸 构建 剖面 积Ai 距参考 轴距离 Z i （m） 静力矩 A i ·Z i 惯性矩 A i ·Z i 2 构件 自身 惯性 矩 距中 和轴 距离 （m） 总纵弯 曲应力 (N/mm2) 1 甲板 纵桁 1//2 18.4 4.26 78.384 333.91 584 0.073 2 2.646 347.392 89807 2 上甲 板 5x28 00 140 4.4 616 2710.4 不计 2.786 358.809 56609 3 上甲 板纵 骨 （80 x22x 5） x11 64.2 4 4.4 282.65 6 1243.6 864 0.028 853 2.786 358.809 56609 4 上甲 板纵 桁 8x28 0/12 x120 36.8 4.26 156.76 8 667.83 168 0.146 3 2.645 98449 215.773 76062
船舶结构强度第一次大作业 学生姓名：李聪洲 班级：船海1103 学号：U201112258 2014年4月8日
一、主要数据及原始资料 1、主要数据 垂线间长 p L =200m 海水密度 ρ=1.0253 /m t 重力加速度 g=9.802/s m 2、原始资料 （1）全船重量重心汇总表。 站号 重心坐标 （m ） 重量（t ） 0-1 -95 791.9 1-2 -85 810.6 2-3 -75 855.8 3-4 -65 900.0 4-5 -55 399.6 5-6 -45 488.1 6-7 -35 525.6 7-8 -25 410.1 8-9 -15 558.9 9-10 -5 750.1 10-11 5 710.5 11-12 15 670.8 12-13 25 540.9 13-14 35 650.0 14-15 45 558.6 15-16 55 610.2 16-17 65 496.5 17-18 75 580.0 18-19 85 520.4 19-20 95 419.3 总重量 12248.0 （2）邦戎曲线图。 i x
（3）静水中的有关参数 总重量 W=120030.4 kN 水线面面积 A=48002 m 纵稳性半径 R=220m 漂心纵向坐标 x f =-4.3m 平均吃水 d=3.9m （4）参数计算 由公式i i i g P x P x ∑∑= 以及全船重量重心汇总表中的数据可以计算出全船重心： g x =-6.786m 由邦戎曲线数据表中的数据绘制邦戎曲线，并与吃水为3.9m 的直线相交如下所示： 得到下表数据： 站号 浸水面积si A （2 m ） 纵向坐标i x （m ） 0 3.22 -100 1 5.58 -90 2 18.21 -80 3 31.31 -70 4 50.91 -60 5 74.46 -50 6 93.82 -40 7 105 -30 8 109.73 -20 9 110.19 -10 10 110.16 0 11 107.82 10 12 101.22 20 13 90.23 30 14 74.36 40 15 55.95 50
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 内底板：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 （A-） _ N 疽 | || PC-%)' | || /心一%)\| P (-%’ ' 2EI 6EI 11% 6E/ 11% 6EZ II 3% 6EI 耳(％) = 0 %(%) = 0 *(0) = 0 NJ0) = % 2 )图22 心）= q ）x+ PC —%)' 6E7 3 )图 2.3 1 、 c N x 3 r v qx^dx II 心、)=哧+亩+L 布■-1% PS — %)' 6E7 2. 2题 a) v. = v nn +v n = 'i pp p pl 3 F —13 1、 6E7 16' 4 4 4 4 4 4 6EI 4 16 2 = P %2EI V 2 = A% 1 )图 2.1 原点在跨中: 宜+|| 心一%)' 6EI 11% 6E/