结构力学-1课件.ppt

上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院结构力学所 船 舶 结 构 力 学 目 录 第一章 绪论 第二章 船体简单构件弯曲理论 第三章 结构分析的能量法 第四章 杆系结构分析的力法及位移法 第五章 结构数值分析方法 第六章 结构屈曲 第一章 绪论 1.1 船舶与海洋工程结构理论的研究内容 1.2 船舶与海洋工程结构理论的研究对象及方法 1.3 船体结构的计算图形 船舶：复杂的水上建筑物，应具有良好航行性能，工作性能和具有一定强度 海洋结构物：主要包括石油和天然气勘探开采平台、浮式贮油库、深水潜水器、摇控海底采矿设施等 1.1 船舶与海洋工程结构理论的研究内容 散货船 集装箱船 油 轮 海洋平台（海洋石油981） 豪华邮轮 军舰 散货船 集装箱船 油 轮 海洋平台 豪华邮轮 军舰 船舶强度：泛指研究船体结构强度的科学，包括外力、结构在外力作用下的反应（内力研究，许用应力确定）等问题 强度问题的内容： 外力 总强度（船体梁，中拱，中垂） 横向强度，局部强度 船舶结构力学：研究船体结构内力（不包括外力及许用应力） 研究船体结构静力响应（动力：船体振动学） 稳定性问题（尺度大，高强度钢，中面压力） 扭转问题（斜浪，大开口） 应力集中 船在波浪上外力 振动，材料强度，低周疲劳等 研究内容，目的 研究内容：研究船体结构中板与骨架的强度与稳定性的科学 研究目的：强度校核；船舶结构设计 研究的必要性： 理解规范的需要； 无规范船舶设计的需要； 学习后续课程的需要 1.2 船舶与海洋工程结构理论的研究对象及方法 将实际结构简化然后再进行分析 传统简化方法： 总强度和横向强度（局部强度）问题分开考虑，必要时叠加 横向强度或局部强度问题简化为平面问题考虑 骨架和板分开考虑（带板“附连翼板”） 数值方法： 总强度和横向强度（局部强度）一起考虑 无需简化为平面问题 骨架和板一起考虑 某油轮整船有限元模型 船尾部分的局部模型 三舱段模型 中间舱段（内部） 甲板骨架 横向骨架 1.3 船体结构的计算图形 将实际结构简化然后再进行分析，简化后的结构称为“计算图形””计算模型”“理想化图形”“力学模型” 根据实际结构受力特征、结构之间相互影响以及计算要求等因素简化得到计算图形 船体结构中的典型计算图形 船体结构中的典型计算图形 船体中板 受骨架支持的矩形平板 骨架（三种典型杆系） 连续梁（甲板纵骨等） 板架、交叉梁系（甲板纵桁与横梁形成的甲板板架，外载垂直于杆系平面） 船体结构中的典型计算图形 刚架:横梁，肋骨，肋板组成的杆系，载荷在杆系平面内 船底板：板架或是组合板（夹层板） 杆及杆系的强度?板的强度?杆与板的稳定 “力法”?”位移法” ?”能量法” ?”矩阵位移法”