第一章:绪论
1
由于船舶经常在航行状态下工作,它所受到的外力是相当复杂的。这些外力包括船的各?/p>
载重(静载荷?/p>
、水压力、冲击力、以及运动所产生的惯性力(动载荷
)
等。为了保证船舶在
各种受力下都能正常工作,
船舶具有一定的强度?/p>
所谓具有一定的强度是指船体结构在正?/p>
使用的过程中和一定的年限内具有不破坏或不发生过大变形的能力?/p>
2
船体强度包括
中拱状态、总纵强度、局部强度、扭转强度问题、应力集中问题、低周期?/p>
劳?/p>
3
把船舶整体当做空心薄壁梁计算出来的强度就成为船体?/p>
总纵强度
?/p>
局部强?/p>
是指船体
的横向构件(如横梁、肋骨、及肋板等)一集船体的局部构建(如船底板、底纵衍等)在局
部载荷作用下的强度?/p>
4
船体强度所研究的问题通常包括外力,结构在外力作用下的响应,及内力与变形,以及?/p>
用应力的确定等一系列问题?/p>
船舶结构力学只研究船体结构的静力响应?/p>
及内力与变形?/p>
?/p>
及受压结构的稳定性问题,
因此?/p>
船舶结构力学的首要任务是阐明结构力学的基本原理与?/p>
法,即阐明经典的方法、位移法及能量原理?/p>
5
船舶设计与制造是一个综合性很强的行业?/p>
学习本课程不要仅仅满足于会计算船体结构中
一些典型构件(如连续梁、钢架、板架、板)还应学会解决一般工程结构的计算问题?/p>
6
船体结构是由板和骨架等构件组成的空间复杂结构?/p>
在进行结构计算之前需要对实际的船
体结构加以简化。简化后的结构图形称为实际结构的
理想化图形或计算图形(又称计算模
型或力学模型
等)
7
结构的计算图形是根据实际结构的受力特征,构建之间的相互影响,计算精度的要求以?/p>
所采用的计算方法,
计算工具等因素确定的?/p>
因此,对于同一个实际结构,
基于不同的考虑
就会得出不同的计算图形,对于同一个实际结构,其计算图形不是唯一的,一成不变的?/p>
8
首先是船体结构中的板,板是船体的纵、横骨架相连接的,且通常被纵、横骨架划分成许
多矩形的板格?/p>
9
其次是船体结构中的骨架,船体结构中的骨架无外乎是横向构件—横梁、肋骨、肋板和?/p>
向构件—纵桁?/p>
纵骨等,
它们大都是细长的型钢或组合型材,
故称?/p>
“杆件?/p>
或简称为
“杆?/p>
?/p>
连的那一部分板叫做骨架的
“带板?/p>
?/p>
骨架的带板宽度取骨架间距和骨架跨?/p>
1
?/p>
5
这两者中
的小者?/p>
船体的骨架系统是一个复杂的空间杆系结构?/p>
在实际计算时?/p>
尤其是采用经典方?/p>
计算时,常常把杆件系统简化成一些形状比较规则的计算图形?/p>
10
杆系在垂直于杆系平面的载荷作用下发生弯曲,这种杆系称?/p>
“交叉梁系”或称“板架?/p>
船体结构中的板架应该是指由板与纵、横骨架所组成的板、梁组合结构?/p>
11
再次是处于船体横剖面内的横梁、肋骨及船体肋板。它们共同组成一个杆系,是保证船
体横向强度的主要构件?/p>
由于杆系中各杆互相钢性连接并受到杆系平面内的载荷作用?/p>
guard
称这种杆系为
“钢架”或“肋骨框架?/p>
?/p>
12
以上介绍的矩形板、连续梁、板架和钢架是船体结构中比较典型而且比较简单的计算?/p>
形。但应该注意到这些图形具有一定的近似性?/p>
第二?/p>
单跨梁的弯曲理论
1
外荷重作用而发生弯曲的杆件叫做
?/p>
。仅在梁的两端有支座的梁称为
单跨?/p>
?/p>
悬臂?/p>
是单
跨梁的一种特殊情形?/p>
2
在大多数情况下,骨架在外做用下将发生弯曲变形,因而组成骨架的各杆都可看作梁?/p>
3
粱弯曲时
x
轴上点的垂向位移
r
叫做梁的挠度。梁的弯曲变形过程中,梁的横截面对其?/p>
来位置所转过的角度θ,称为该横截面?/p>
转角
?/p>
4
在横力弯曲情形下,弯曲和剪力都将一起梁的弯曲变形,但如果梁的弯曲变形的跨度大于
横截面的高度?/p>
10
倍时,剪力引起的梁的弯曲变形很小。在小变形下,梁的挠曲线是一?