船舶结构力学初参数法单元测试集美大学船舶与海洋工程专业2012级用

大工15春《船舶与海洋工程结构力学》在线测试一、单选题（共20 道试题，共20 分。

）1. 下面描述错误的是（）。

A. 恒载的作用位置是固定不变的，它引起的结构上的任一量值也是不变的B. 在进行结构设计时，需要计算出结构在恒载和活载共同作用下各量值的最大值C. 移动活荷载或可动活荷载的共同特点是大小会发生改变D. 移动活荷载或可动活荷载的共同特点是方向是固定不变的正确答案：C2. 题面见图片A.B.C.D.正确答案：A3.题面见图A.B.C.D.正确答案：A4. 力矩分配法计算得出的结果（）A. 可能是近似解，也可能使精确解B. 一定是近似解C. 是精确解D. 不是精确解正确答案：A5. 机动法作影响线是以（）为依据的。

A. 刚体虚位移原理B. 静力平衡方程C. 变形协调方程D. 以上均不对正确答案：A6.对下图所示的简支梁中心的竖向位移计算，正确的是（）。

A.B.C.D.正确答案：B7.题面见图A.B.C.D.正确答案：A8. 下面选项中，不属于静定结构特性的是（）。

A. 结构是无多余约束的几何不变体系B. 结构的内力与结构截面的刚度有关C. 支座位移不会使结构产生内力D. 温度改变不会使结构产生内力正确答案：B9. 杆件杆端转动刚度的大小取决于（）A. 力B. i和远端支承情况C. 杆件形状正确答案：B10. 在求桁架的内力时，截取桁架的结点为隔离体，利用各结点的静力平衡条件来计算各杆内力，这种方法为（）。

A. 结点法B. 截面法C. 力矩法D. 以上均不对正确答案：A11. 长度、材料均相同，但截面积不同的两根简支梁，在相同荷载作用下，试指出下列哪一种说法是正确的()。

A. 截面大的内力较大，变形较小B. 截面小的内力较小，变形较大C. 内力一样大，但变形不同D. 变形一样，但内力不同正确答案：C12. 题面见图示A.B.C.D.正确答案：D13. 题面见图示A.B.C.D.正确答案：D14.内容如下所示A.B.C.D.正确答案：D15. 刚体体系和变形体系虚位移原理的虚功方程两者的区别在于（）A. 前者用于求解位移，后者用于求未知力B. 前者用于求解未知力，后者用于求位移C. 前者的外力总虚功等于零，后者的外力总虚功等于其总虚应变能D. 前者的外力总虚功不等于零，后者的外力总虚功等于其总虚应变能正确答案：C16.关于下图等截面直杆的转动刚度、传度系数、侧移刚度正确的是（）A.B.C.D.正确答案：A17. 三个刚片用在一条直线上的三个铰两两相连，组成（）。

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2.1o333 2334243()()()424 ()26666l l ll l lp x p x p x M x N xv xEI EI EI EI EI---=++++o原点在跨中：3230111104()4()266llp xM x N xv x vEI EI EI-=+++o，'11'11()0()022(0)0(0)2l lv vpv N⎧==⎪⎨⎪==⎩２）3323()3 2.2()266llp xN xMxv x xEI EI EIθ-=+++o o图３）333002()2 2.3()666xx x llp xN x qx dxv x xEI EI EIθ-=++-⎰o o图２.２题a)33111311131(3)(2)616444641624 pp ppl plv v vEI EI⎡⎤⎡⎤=+=⨯⨯-+⨯-⨯⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦=3512plEI333321911()61929641624pl pl pl V EI EI EI⎡⎤⎛⎫=-++=⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦b)2'292 (0)(1)3366Ml Ml PlvEI EI EI-=+++=2220.157316206327Pl Pl PlEIEI EI-+=⨯2291()(1)3366Ml Ml PllEI EI EIθ-=+-+=2220.1410716206327Pl Pl PlEIEI EI---=⨯()()()2222133311121333363l lp llv m mEIl EI⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭⎡⎤=----+⎪⎣⎦⎝⎭=2372430plEIc) ()44475321927682304qlql qllvEI EI EI=-=()23233 '11116(0)962416683612l q lql pl ql ql v EI EI EI EI EI⎡⎤=--=--=⎢⎥⎣⎦d)2.1o图、2.2o图和2.3o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2.32.3题1）()32212120624452313120Ml ql l l Mlq q EI EI EI EI q l M θ⎡⎤=---+=⎢⎥⎣⎦∴=Q 右2）32101732418026q l Ml l l Ml lq EI EI EIEI θ⎡⎤=-++-⎢⎥⎣⎦=3311117131824360612080q l q l EI EI⎛⎫-++-=-⎪⨯⎝⎭ 2.4 题2.5o图 3000()6N x v x v x EIθ=++Q ，()00v A p N =-300()6x v x Ap x A N EI θ⎛⎫∴=++- ⎪⎝⎭如图2.4， ()()0v l v l '==由得300200200060263l Ap l A N EI l N EI pl Ap l EI pN θθθ⎫⎛⎫++-=⎪⎪⎪⎝⎭⎬⎪+=⎪⎭⎧-==-⎪⎨⎪=⎩解出 3333()1922pl x x v x EI l l ⎛⎫∴=-+ ⎪⎝⎭图2.42.6o图()()()()()()()2300122300012120001221223121212260,42026622M x N x v x x EI EIv l v l M l N l EI EI M l l l EI EIEI M l N l N l EI EI x x v x x l l θθθθθθθθθθθθθθ=++'==⎫⎧=--++=⎪⎪⎪⎪⎬⎨⎪⎪=+++=⎪⎪⎩⎭++∴=++由得解得 2.5题2.5o图：（剪力弯矩图如２．５）()132023330222002332396522161848144069186pl Mp pR p ll p pl v AR EI EI v l Mlpl pl pl v EI EI EI EI v Ml pl pl pl v l EI EI EI EIθ-∴==-===⋅=⎛⎫=-=-=⎪⎝⎭-'==--=-=-()16A pa b b M A l K l ⎡⎤=++⎢⎥⎣⎦， 图2.5 111,0,6632A l a l b A K ====+=将代入得：()16312pl pl M ==2.7o图：（剪力弯矩图如２．６）341113422244440.052405021005112384240100572933844009600l ql ql v A R EI EI l ql ql v A R EI EIl qlql v EI EI ql ql EI EI==⋅===⋅=⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫=+=⎪⎝⎭ 图２．６()()3331233312111202424401007511117242440100300v v ql ql ql EI l EI EIv v ql ql qll EI l EI EIθθ-⎛⎫=-=-+=⎪⎝⎭--⎛⎫=--=--+=⎪⎝⎭2.8o图（剪力弯矩图如２．７）()2221401112124,,0,11,82411118243212121248243,82864AA Qa b M A K l Q qa a l b A K ql ql M ql qlql R ql v AR EIα⎡⎤⎛⎫=⋅++⎢⎥⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦======++==⨯⨯⨯+==-===由,代入得图２．７442433032355238412816384111(0)246246448192()6488l qlql Ml ql v EI EI EI EI v ql Ml ql EI l EI EI ql EIl ql ql l M EI EI θθα⎛⎫∴=+-=⎪⎝⎭⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭=-=-=-⋅=2.6题. []1max 2max 2113212132142.()()62()()62()()242(0)sN EIv s sss s N dv dx dx dx GGA N EI v dx v C GA GA EI ax bx v v v f x cx d f x ax b C GA EI EIax bx f x f x c a x d GA GA qx qx f x f x EI EIv v τγ'''====-''=−−−→-+⎡⎤''∴=+=++++-+++⎢⎥⎣⎦⎛⎫''=-+++-+ ⎪⎝⎭''==''=⎰式中由于11142323432342(0)00()()00242602,224()241222425()23848s s s ssd b v l v l ql EI ql al EI c a l EI GA EIGA qlal EIql ql c EI EIqx qlx qx qx qlv x x EI EI GA EI GA l ql ql v EI GA ===''==⎧⎛⎫-++-=⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎪+=⎪⎩=⎛⎫∴=--++⎪⎝⎭∴=+可得出由得方程组：解出：a=2.7.题先推广到两端有位移,,,i i j j θθ∆∆情形：212,i j s EI GA l β⎛⎫∆=∆-∆=⎪⎝⎭令 321011322162(0)(0)()62()2sii i i j i i j s jjEIax bx v cx d ax GA v d v v c al bl EIv l l al GA al v l bl θθθθθ=+++-=∆∴==∆⎫⎪⎬'=∴=⎪⎭⎫=∆∴+++∆-=∆⎪⎪⎬⎪'=∴+=⎪⎭Q 而由由由()()()2213121i j j i i j a l l b l l l θθθβθθθθβ⎧∆⎡⎤=+-⎪⎣⎦+⎪⎨-⎪∆=-+-⎪+⎩解出 ()()()()()()()()()()()()1121(0)(0)62416642162(0)(0)1()(0)()()4261j i i j i j i j j i j i EI M EIv EIb l l EI l l l EI N EIv EIa l l N l N EI M l EIv l EI b al l l βθβθββθβθβθθββθβθβ∆⎡⎤''∴===+--+⎢⎥+⎣⎦⎡⎤=-∆-∆+++-+⎢⎥+⎣⎦⎧⎡⎤''===+-∆-∆⎪⎢⎥+⎣⎦⎪⎪=⎨⎪∆⎡⎤⎪''==+=++--⎢⎥+⎪⎣⎦⎩令上述结0i j ∆=∆=∆果中，即同书中特例2.8题 已知：20375225, 1.8,751050kgl cm t cm s cm cm σ=⨯====1025100.7576.875kgq hs cm γ==⨯⨯=面积2cm 距参考轴cm面积距3cm惯性矩4cm自惯性矩4cm外板1.845⨯ 81 0 0 0 (21.87)略 球扁钢O N 24a38.75 9430.2 2232 ∑119.8 15.6 604.5 9430.22253.9ABC=11662224604.55.04116628610119.8BBe cm I C cm AA===-=-=275 1.838.75174min ,4555A cm l lI be s cm=⨯+=⎧⎫===⎨⎬⎩⎭计算外力时面积计算时，带板形心至球心表面1240.9 5.0419.862t y h e cm =+-=+-=形心至最外板纤维321186105.94433.5219.86t I y e cm w cm y =+=∴===()32206186101449.45.9422510501740.3662221086100.988,()0.980Iw cm y A l u EI x u u σϕ===⨯===⨯⨯== ()()()222212012020176.8752250.988320424.1212176.8752250.980158915)242415891510501416433.53204241050127114503204241050378433.5ql M x u kg cm ql M u kgcm M kg cm w M kg cm w M kg w ϕσσσσσσ==⨯⨯==-=-⨯⨯⨯=-=+=+==+=+==+=+=中中球头中板固端球头端（2max 21416kg cm cm σ⎫⎪⎪⎪⎪∴=⎬⎪⎪⎪⎪⎭若不计轴向力影响，则令u=0重复上述计算：222max 0176.875225241050142424433.5142414160.56%1424ql kg w cm σσσ⨯==+=+=⨯-=球头中相对误差：结论：轴向力对弯曲应力的影响可忽略不及计。

xy 船舶海洋结构力学复习1、请用初参数法确定图示单跨梁0-1的挠曲线方程，其中单跨梁的刚度为EI ，跨长为l ，均布载荷q 如图所示。

左端刚性固定，右端弹性支座的柔性系数EIl A 4831=。

2、请用初参数法确定图示单跨梁0-1的挠曲线方程，其中单跨梁的刚度为EI ，跨长为l ，均布载荷q 如图所示。

左右端均为刚性固定。

3、用力法计算图示结构1点的弯矩1M ，已知杆1-2及杆2-3的刚度均为EI ，l l l ==2312。

4、用力法计算图示结构2点的弯矩2M ，已知杆1-2及杆2-3的刚度均为EI ，l l l ==2312，ql P =，且P 作用于杆1-2的跨中。

qx5、请用位移法解如图所示结构，只写出正则方程即可，不必求解。

各杆的长度及刚度均为l 及EI 。

6、请用位移法解如图所示结构，只写出正则方程即可，不必求解。

各杆的长度及刚度均为l 及EI ，P 分别作用于杆1-2及2-3的跨中。

7、如图所示的结构，杆1-2长为l ，刚度为EI ，在右端受有集中力P 的作用。

试用应力能原理求右端在集中力P 作用下的挠度。

8、请用应力能原理计算图示简单钢架的端点1在外力 P 作用下的垂向位移。

已知112l l =，223l l =，各杆的刚度均为EI 。

9、设有一纵骨架式船，船底肋板间距为1.2m,纵骨间距为0.7m ，如要保证船底板的临界应力达到2/240mm N cr =σ，求所需板厚为多少？10、设有一纵骨架式船，船底纵桁为T 型材，断面尺寸为：翼板100⨯102m m ，腹板180⨯82m m 。

请分别计算纵桁翼板和腹板的临界应力cr σ。

11、四周自由支持的矩形板长边cm a 400=, 短边cm b 100=，板受垂直于板面的均布载荷2/05.0mm N q =作用，板厚cm t 8.0=，材料弹性模量为25101.2mm N E ⨯=。

(1)请写出板筒形弯曲的条件。

(2)按筒形弯曲画出本题矩形板的计算模型，并计算板中心的挠度及弯矩。

船舶结构力学习题答案船舶结构力学习题答案船舶结构力学是船舶工程中的重要学科，它研究船舶结构的力学行为和性能。

在学习船舶结构力学时，我们常常会遇到一些习题，用以检验我们对该学科的理解和掌握程度。

本文将给出一些船舶结构力学习题的答案，希望能够帮助读者更好地理解和应用相关知识。

1. 什么是船舶结构的刚度？船舶结构的刚度是指船体在受力作用下的抵抗变形的能力。

它是通过船舶结构的刚度系数来描述的，常用符号为K。

刚度系数K等于单位力作用下的结构变形与该力的比值。

刚度系数越大，说明船舶结构越刚硬，抵抗变形的能力越强。

2. 如何计算船舶结构的刚度系数？船舶结构的刚度系数可以通过以下公式计算：K = F / δ其中，K表示刚度系数，F表示作用力，δ表示结构变形。

需要注意的是，这个公式只适用于线弹性范围内的结构变形。

3. 什么是船舶的自然频率？船舶的自然频率是指船体在没有外界作用力的情况下，自由振动的频率。

它是船舶结构的固有特性，与船舶的刚度和质量分布有关。

自然频率越高，说明船舶的结构越刚硬，抵抗外界扰动的能力越强。

4. 如何计算船舶的自然频率？船舶的自然频率可以通过以下公式计算：f = 1 / (2π) * √(K / m)其中，f表示自然频率，K表示刚度系数，m表示质量。

需要注意的是，这个公式只适用于线弹性范围内的结构变形。

5. 什么是船舶的静力稳定性？船舶的静力稳定性是指船舶在静止状态下，抵抗外力翻覆的能力。

它是通过船舶的稳定性曲线来描述的。

稳定性曲线是以船舶的倾覆角度为横坐标，以船舶的稳定性指标（如右倾力矩或倾覆力矩）为纵坐标的曲线。

6. 如何计算船舶的稳定性指标？船舶的稳定性指标可以通过以下公式计算：M = V * GZ其中，M表示稳定性指标，V表示船舶的体积，GZ表示船舶的倾覆力矩曲线与纵轴之间的距离。

稳定性指标越大，说明船舶的稳定性越好，抵抗倾覆的能力越强。

7. 什么是船舶的动力稳定性？船舶的动力稳定性是指船舶在航行状态下，抵抗外力翻覆的能力。

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种载重〔静载荷〕、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。

所谓具有一定的强度是指船体构造在正常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才能。

2船体强度包括中拱状态、总纵强度、部分强度、改变强度问题、应力集中问题、低周期疲劳。

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的总纵强度。

部分强度是指船体的横向构件〔如横梁、肋骨、及肋板等〕一集船体的部分构建〔如船底板、底纵衍等〕在部分载荷作用下的强度。

4船体强度所研究的问题通常包括外力，构造在外力作用下的响应，及内力与变形，以及许用应力确实定等一系列问题。

船舶构造力学只研究船体构造的静力响应，及内力与变形，以及受压构造的稳定性问题，因此，船舶构造力学的首要任务是说明构造力学的根本原理与方法，即说明经典的方法、位移法及能量原理。

5船舶设计与制造是一个综合性很强的行业。

学习本课程不要仅仅满足于会计算船体构造中一些典型构件〔如连续梁、钢架、板架、板〕还应学会解决一般工程构造的计算问题。

6船体构造是由板和骨架等构件组成的空间复杂构造，在进展构造计算之前需要对实际的船体构造加以简化。

简化后的构造图形称为实际构造的理想化图形或计算图形〔又称计算模型或力学模型等〕7构造的计算图形是根据实际构造的受力特征，构建之间的互相影响，计算精度的要求以及所采用的计算方法，计算工具等因素确定的。

因此，对于同一个实际构造，基于不同的考虑就会得出不同的计算图形，对于同一个实际构造，其计算图形不是唯一的，一成不变的。

8首先是船体构造中的板，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。

9其次是船体构造中的骨架，船体构造中的骨架无外乎是横向构件—横梁、肋骨、肋板和纵向构件—纵桁、纵骨等，它们大都是细长的型钢或组合型材，故称为“杆件〞或简称为“杆〞。

集美大学船舶与海洋工程专业2012级船舶结构力学初参数法单元测试题(参考答案及评分标准)1．已知单跨梁如图1所示，试写出该梁用初参数表达的挠曲线及边界条件（不必确定初参数；梁端外力并入边界条件之中）。

(10分)图1 解：挠曲线方程：224302000)2(22462)(l x EI m x EI q x EI N x EI M x v x v --++++=θ (2分) 梁左端边界条件：P A v N M +-==000000;αθ (4分) 梁右端边界条件：1'''1''';A v EIv v EIv l l l l =-=α (4分) 2．两端刚性固定的单跨梁如图2所示,不受外荷重作用,当其左、右支座分别发生已知位移21,v v 时, 试求挠曲线。

(15分)图2解：1） EIx N EI x M v x v v v 62)(0,30201010++===θ （5分） 2）代入梁右边条0)(',)(2==l v v l v 有: 0262200230201=+=++l EIN l EI M v l EI N l EI M v （4分） 3）由上式得:31202120)12;)6l v v EI N l v v EI M --=-=（（ （4分） 4) 331222121)2)3)(x lv v x l v v v x v ---+=（（ （2分） 3．试求出图3所示单跨梁的挠曲线。

(5分) l EI ,x y omlEI ,x y o P图3解：1) 00=N （2分）； 2) l EI m =0θ （2分）；3）22)(x EI m lx EI m x v -=（1分）。

qE,IE,Iml l lAE,2I 图 1试题名称::船舶构造力学(杆系与板的弯曲及稳定性)一.解释以下名词(15 分) (1) 梁弯曲的极限弯矩 (2) 约束扭转 (3) 柔性系数(4)切线模数(5)虚位移原理二.图 1 中的连续梁假设用力法求解,有几个未知数,它们是列出必需的方程式,不需求解.(15 分)三.图 2 中的不行动节点刚架,用位移法求解,有几个未知数,它们是假设已求得此刚架2 节点的转角为θ = -ql 3 ,计算出此刚架中杆1-2 的端点弯矩M 及M ,并画出此杆的弯矩图.(15 分)2120EI12 213 1E,I 2E,I图 2E,I4AEILa E,i图 3 l四.一根穿插构件之板架(图3),在A 点受集中力P 作用,画出此板架的穿插构件作为弹性根底梁的计算图形.求出弹性根底梁的弹性根底刚度及梁上的荷重.(12 分)五.图4 中压杆左端刚性固定,右端的边界状况是:x方向无约束,y方向能移动,但不能发生转动. 试选取适当的基函数后,用里兹法计算此杆的拉力.(12 分)qmO2zxP1b3ay4 EI图 5六.图 5 中之矩形平板,三边自由支持在刚性支座上,第四边支持在一根刚度为 EI 的梁上,板边2 受分布外力矩 m,板厚为 t,材料弹性模数为 E,板中点受一集中力 P 作用,试选择一个满足此板四边位移边界条件的基函数,并写出此板的力函数式子.(11 分)七.图 6 之穿插梁系,l 21= l 23= l 24 = l 25= l ,材料刚度均为 EI,2 处受一集中力 P 作用,且梁1-3 上作用一力矩m=0.1P l ,用位移法求出 2 点挠度,并画出 1-3 弯矩.(4-5 扭转不计)(10 分)T E, Ixl 2ly图 4xaay图 7八.用双三角级数解图 7 中四周自由支持在刚性支座上受均布荷重q 作用的正方形板的中点挠度.板的边长为 a,厚度为 t,材料的弹性模数为 E,板的弯曲微分方程式为 D ▽2▽2ω =q.(D 为弯曲刚度)(10 分)5P13m24图 6试题名称::船舶构造力学(杆系与板的弯曲及稳定性)一. 问答题(15 分)1. 何谓力法,何谓位移法,各有何优劣?2. 何谓应变能,何谓余能,有何区分?3. 表达板弯曲时的根本假定.4. 何谓刚性板,柔性板,正交异性板?5. 为什么在压杆失稳时只能求出失稳时的临界力,而不能确定失稳时的变形值? 二. 画出下面两个单跨梁的弯矩图及剪力图.(16 分) 图 2 中的梁在仅受三角形分布荷重时的最大弯矩值为0.0642q l 2 ,发生在距梁左端0.577 l 处.三．在图 2 中梁的截面为工字钢,尺寸如图 3,试指出此梁的最大正应力和最大剪应力所在截面,并分别算出该截面上的正应力及剪应力分布及数值.(14 分)Al 2Pl 2P = 2kN , q = 1kN / m l = 2m , A = 1cm / kN图 1图 2lMM21qM = 0.8kN ⋅ m , M 12= 0.5kN ⋅ mq = 3kN / m , l = 1.6mq四.试用位移法解图 4 中的简单刚架,列出必需的方程式,不必求解算出结果.:刚架中杆 1-2,2-3,2-4 的长度均为l ,截面惯性矩均为I.(12 分)注(1)两端刚性固定梁,受均布荷重q 时的固端弯矩值为ql 212 .Pl (2)两端刚性固定梁,在跨中受集中力P 时的固端弯矩值为 8.( l 为梁长)五.试用 Ritz 法求解四周自由支持的刚性板的弯曲(图 5),板厚为 t,板的弯曲刚度为 D,板在 C 点处作用一集中力矩m,,计算时级数取一项.(15 分)3qP1l 224图 4图 3100161220016100x六.四周自由支持的刚性板,单向受压(图 6),板厚为t,板的弯曲刚度为D,边长比a/b=3,试求: (1)板失稳时的临界应力.(2)板失稳时的外形,沿x 方向及y 方向的半波数.(15 分)七.图7 中之桁架构造,受集中力P 作用而变形,设材料的应力-应变关系为σ=β ,试求出此构造的应变能及余能.两杆长度均为l,断面积均为A.(13 分)σxbσxa图 6yzOξxηmC by az图 5ε4545P图7θ1θ2EIx1∆2yL 图 1上海交通大学一九九二年争论生入学考试试题试题名称: 船舶构造力学(杆系与板的弯曲及稳定性) 留意:本试卷共有六大题。

船舶结构力学习题集第一章绪论思考题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思考题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？第三章杆件的扭转理论思考题1.何谓自由扭转，何谓约束扭转，各有什么特点？2.非圆断面的自由扭转有什么变形特征？3.刚周边假定的具体内容如何？它有什么作用？4.何谓剪流？何谓布雷特公式？何谓环流方程式？5.多闭室断面杆件的自由扭转惯性矩如何计算？6.杆件在约束扭转时有哪几种应力成份？为什么会出现翘曲正应力？7.薄壁圆管在自由扭转时，平行于管纵轴的截面上是否有剪应力存在？如果有，它会不会使薄壁圆管绕垂直于纵轴转动？第四章力法思考题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。

船舶结构力学习题及答案船舶结构力学习题及答案船舶结构力学是船舶工程中的重要学科，它研究船舶结构在不同载荷作用下的力学特性。

在船舶设计和维修中，船舶结构力学的知识是必不可少的。

下面将介绍几个船舶结构力学的学习题及答案，帮助读者更好地理解和掌握这一学科。

1. 问题：什么是船舶结构的静力学特性？答案：船舶结构的静力学特性是指结构在静力平衡状态下的性能，包括刚度、强度和稳定性等。

刚度是指结构对外力的抵抗能力，强度是指结构承受外力时不发生破坏的能力，稳定性是指结构在受到外力作用时不发生失稳的能力。

2. 问题：船舶结构的刚度和强度有何区别？答案：船舶结构的刚度和强度是两个不同的概念。

刚度是指结构在受到外力作用时变形的抵抗能力，通常用刚度系数来表示。

强度是指结构在受到外力作用时不发生破坏的能力，通常用强度参数来表示。

刚度和强度是船舶结构力学中两个重要的性能指标，设计和维修船舶结构时需要考虑它们的平衡。

3. 问题：什么是船舶结构的疲劳强度？答案：船舶结构的疲劳强度是指结构在长期循环载荷作用下不发生破坏的能力。

船舶在航行中会受到多种载荷的作用，如波浪载荷、船舶自重和货物重量等。

这些载荷的反复作用会导致结构的疲劳破坏，因此需要对船舶结构进行疲劳强度分析和设计。

4. 问题：船舶结构的稳定性有哪些因素影响？答案：船舶结构的稳定性受到多种因素的影响。

其中最重要的因素是船舶的重心和浮心位置。

当船舶的重心和浮心位置不在同一垂直线上时，会产生偏倾力矩，导致船舶发生倾覆。

此外，船舶的形状、船体的稳定性曲线和外部环境等因素也会对船舶结构的稳定性产生影响。

5. 问题：如何计算船舶结构的荷载？答案：计算船舶结构的荷载需要考虑多个因素，包括船舶自重、货物重量、燃油重量、波浪载荷等。

其中，船舶自重可以通过船舶的设计参数和结构重量来计算；货物重量可以通过货物的数量和单位重量来计算；燃油重量可以通过燃油的密度和船舶的燃油消耗量来计算；波浪载荷可以通过波浪的特性和船舶的运行状态来计算。

船舶结构力学课后答案【篇一：结构力学答案部分】t>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(x1)１）图2.1? v(x)?m0x2ei2?n?x36ei2?l43p(x?l)?6eil23p(x?l)?6ei3lp(x?3l)6ei3原点在跨中：v1(x1)?v0?m0x12ei?n?x16ei3?l43?v(l)?0v(l)?0p(x?l)12?12，? p6ei?v1(0)?0n1(0)?２）图2.2?v(x)??0x?mx22ei?n?x36eix0?l3p(x?l)6ei3p(x?l)6ei３）图2.3?v(xx)??0xx?n?x36ei??qxdx6ei3?l2２.２题a) v1?vpppl?1131?pl?1131??vp?(3???)??(?2?)? ?6ei?41626ei?164444???? pl333=331?13?pl3?9pl???()??? ?ei96ei1624??? v2??16ei?4?b) v(0)??ml3ei?ml6ei?2pl296ei2(1?2)2=?0.1pl6ei2?5pl3?27ei2pl2?73plei?(l)??ml3ei?ml6ei2?6ei2(1?)30.1pl6ei?4pl3?27ei22??107pl2ei?l??2l?2p???l??3??3???3 vl3eil6ei ??1????1????m2?3?m1??3??????=37pl22430ei445qlc) vl ???2192ei768ei2304ei??ql47qlv(0)??ql324ei??pl216ei??ql26ei?l?ql11?ql3?1????ei8ei?3612??3d)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2.32.3题1）??右??m?ml6ei13q1l?2ql324ei?ml?l?q?q??0?21???45ei?2?3ei2l22）?0??ml3ei3?q1l324ei?ml?l?lq?1??180ei?2?6ei7l2ql?1q1l1713?=1?? ??????ei?18243606?120?80ei2.4 题图2.5 ?v(x)?v0??0x??n0x36ei，v0?a?p?n0??x3??v(x)?ap??0x???a?n0 ?6ei?如图2.4，由v?l??v??l??0得 ??l3?ap??0l???a?n0?0???6ei??2l??0?n0?0?2ei?2?pl?ap????0?l6ei??n?p3?0解出33pl?3xx?3?v(x)??1?9ei?2l2l?? 图2.4 ?图2.6?v?x???1x?由v?l??0,mx2?n0x6ei3v??l???2?n0l3得4ei2ei?m?????201? ?ll??n?6ei?????0122?l?2??0??2ei6ei?2m0ln0l?1????2??ei2ei??1l?m0l2解得?v?x???1x??2?1??2?x2l???1??2?x3l2.5题图2.5：（剪力弯矩图如２．５） ??r1?pl?mll3?p??2p32p3??pl22p39ei33v0?ar?6eimlplpl5pl?l?vv???0????216ei18ei48ei144ei?2?v??0???0?? v0l?ml6ei??pl29ei?pl218ei??pl26eim?pa?bb? ，图2.5 a?1??ka?6l????将a?l,b?0a?l6,ka?16?13?12代入得：m?pl???6312pl2.7图：（剪力弯矩图如２．６） v1?a1r1?v2?a2r2?0.05leil433???ql2ql24??ql440eiql450ei100ei5qlql?11??l?v????????2?384ei2ei?40100? ql?57?293ql?????ei?384400?9600ei44图２．６??0??ql324eiql3?v1?v2l?ql?111?2ql??????ei?2440100?75ei333??l????v1?v2l24ei?ql?111??17ql ??????ei?2440100?300ei3图2.8（剪力弯矩图如２．７） 21?b???m???12a??1???24ka?l?????qa由q?qa,a?l,b?0,?,a?824ka????,代入得 82432m?r1?qlql2224??2?12?ql8?ql3ql4?24?1??ql2,v0?ar1?64ei图２．７5qlqlml5ql?l??v??????384ei?2?384ei128ei16eiql34424ql?111??(0)????????24eil6eiei?246448?3ql?192eiv0ml3?(l)???m??l8ei?ql82??ql364ei2.6题【篇二：《船舶结构力学》b卷参考答案】>2009～2010学年度第一学期《船舶结构力学》参考答案、评分标准专业：船舶与海洋工程使用范围：本科考试时间：2009年11月27日卷型：b卷考试方式：开卷课程性程：必修(学位课程)1. 为什么单跨直梁在几种横向载荷作用下引起的弯曲要素可以采用叠加法求出，而单跨直梁在复杂弯曲时横荷重与轴向力的影响不可分开考虑？ (10分)解答：(1)因为梁的弯曲公式是在小变形与材料符合胡克定律的前提下导出的，因此梁的弯曲要素与梁上的横向载荷成正比，即梁的弯曲要素与外载成线性关系，因此当梁上受到几种不同载荷作用时就可以运用叠加原理计算。

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 … … … … … … … … … … … … / … /ABC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二.利用弯曲要素表进行计算1.利用弯曲要素表进行计算（1）计算图a中两端刚性固定梁的弯曲要素/(3EI)（2）求图b所示悬臂梁自由端点的挠度和转角。

α=l（3）求图c所示梁的左端弯矩和右端支反力。

船舶结构力学习题答案【篇一：船舶结构力学各章思考题】>（摘自习题）（一）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）因受压过度而丧生稳定性后，会大大减低船体抵抗总弯曲的能力？3.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。

4.什么叫做船体结构的计算图形，它是用什么原则来确定的?它与真实结构有什么差别？5.一个完整的船体结构计算图形应包含哪些具体内容？为什么对同一船体结构构件，计算图形不是固定的、一成不变的？（二）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梁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 当梁的边界点上作用有集中外力p或几种外弯矩m时，一种处理是把该项外力放在梁端，写进边界条件中去。

另一种处理时把该项外力放在梁上，不写进边界条件。

在求解梁的弯曲要素时，两种处理方法的具体过程有哪些不同？最后结果有没有差别？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？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？（三）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 当连续梁两端为弹性固定时，如何按变形连续条件建立该处的方程？4 力法可否用来计算不可动节点的复杂钢架？如可以，应如何做？5 用力法计算某些支座有限位移的连续梁或平面刚架时应注意什么问题？6 刚架与板架的受力特征和变形特征有何区别？7 何谓梁的固定系数？它与梁端弹性固定端的柔性系数有何不同？（四）位移法1 试举例说明位移法的基本原理。

船舶与海洋工程结构物强度习题集船舶强度部分1．依据“建造规范”与依据“强度规范”设计船体结构的方法有什么不同？它们各有何优缺点？2．为什么要将船体强度划分为“总强度”和“局部强度”？其中“局部强度”与“局部弯曲”的含义有何不同？3．如何获得实际船舶的重量分布曲线？4．说明计算船舶静水剪力、弯矩的原理及主要步骤。

5.“静置法”对计算波浪的波型、波长、波高以及与船舶的相对位置作了怎样的规定？6．按照“静置法”所确定的载荷来校核船体总纵强度，是否反映船体的真实强度，为什么？7．依据q-N-M关系解释：在中拱和中垂波浪状态下，通常船体波浪弯矩总是舯剖面附近最大。

这一结论是否适用于静水弯矩？8．在初步设计阶段，如何应用“弯矩系数法”来决定船体的最大波浪弯矩和剪力？9．试设计依据“静置法”计算船舶波浪剪力、弯矩的计算机程序框图。

10．区别下列名词的不同含义：静水弯矩；波浪弯矩；波浪附加弯矩；砰击振动弯矩。

11．船体总纵强度的校核通常包括哪三项主要内容？12．举例说明船体结构中什么是纵向构件，什么是横向构件？它们对船体总纵强度的贡献有何不同？13．划分船体四类纵向构件的依据是什么？结合船体的舯剖面图指出第1至第4类纵向构件的实际应用。

14．船体结构相当于一根“空心梁”，其总纵强度的计算方法与普通实心梁不同。

其中必须考虑的两个特殊问题是什么？15．何谓“等值梁”？在计算船体总纵弯曲正应力σ1的过程中，之所以要逐步近似的主要原因是什么？16．船体总纵强度校核时，应如何选择计算剖面的数目及位置？17．船体总纵强度计算中，对船体纵构件（纵桁、纵骨及船体板）稳定性的一般要求是什么？18．计算船体不同部位纵骨的临界应力σc r时，究竟采用“简单板架”还是“单跨压杆”的力学模型主要取决于什么因素？19．甲板横梁的“临界刚度”与“必需刚度”的含义有何不同？为了保证甲板纵骨的稳定性，横梁的设计一定要使之达到“临界刚度”吗？20．说明船体纵骨的欧拉应力计算公式：σπE E i l A=22中各字母的含义；当按此公式计算出的σE值超过材料的比例极限时，应如何对所得结果进行非弹性修正？21．为什么船体板的临界应力可以简单地取为欧拉应力σE，而不做非弹性修正？在计算板的σE时，为什么要区分纵式骨架和横式骨架？22．船体板的失稳不同于“孤立板”，其主要特点表现在哪些方面？23．怎样计算纵式构架中不同部位船体板的减缩系数ϕ？24．在船体底部板架弯曲的静力计算中，如何确定纵桁的“承载宽度”和“带板宽度”？25．说明船体局部弯曲正应力σ2、σ3和σ4的含义，并比较它们的力学计算模型。