结构力学1 交大 船舶

船舶结构力学

船舶结构力学

刘俊

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

船舶结构力学

第一章绪论

船舶结构力学

1-1 船舶结构力学的内容与任务 性能和具有一定强度

发生过大变形（船舶：航行状态）

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

强度问题内容

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

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）

船舶结构力学

研究内容，目的

内容：研究船体结构中板与骨架的强度与稳定性的科学目的：强度校核；船舶结构设计必要性：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

船舶结构力学

1-2 船舶结构力学的研究方法

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”）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

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某油轮整船有限元模型

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船尾部分的局部模型

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三舱段模型

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中间舱段（内部）

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甲板骨架

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横向骨架

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1-3 船舶结构的计算图形 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

船舶结构力学

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）

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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”