船舶結構力學

前言

　　《船舶結構力學》為船舶設計與制造專業(yè)和船舶結構力學專業(yè)教材，計劃學時為90課時。也可供一般工程力學專業(yè)的學生和技術人員，作為參考書?！　〗Y構力學中的經典理論和方法是力法、位移法和能量原理。這是《船舶結構力學》的基本內容。把它們放在前面幾章進行了集中和系統(tǒng)地論述。在對它們的內容取舍上，不只是局限于解決船體結構中桿系和板的彎曲與穩(wěn)定問題，還著眼于能夠處理一般工程結構中類似的力學問題。在論述了基本理論和方法的基礎上，考慮到電子計算機的普遍使用，并能便于在微機上解題，《船舶結構力學》對桿系矩陣位移法進行了較大篇幅的論述，同時為介紹有限單元法作準備?！　∮邢迒卧ㄔ诮Y構力學領域中已獲得了廣泛應用，今后還將會有更大的發(fā)展，因此《船舶結構力學》把有限單元法放在平面應力問題一章中作為重要內容進行了論述。這樣做既是從現(xiàn)實的角度，知識的更新來考慮這個問題，也是從發(fā)展的眼光來看待這個問題的。有限單元法的發(fā)展為結構力學注入了新的活力。它已成為結構力學教材不可缺少的重要組成部分。對于有限單元法，不只是為了一般性的論述，而且主要著眼于應用?！　　洞敖Y構力學》的編寫還注意了知識的銜接和避免重復，對材料力學已講過的內容不再重復論述。只引用結論，盡量簡潔，該加強的盡量加強，如能量原理一章。為便于對其概念的理解，編入了變分法概念一節(jié)，作為加強的內容?！　　洞敖Y構力學》每章后面附有少量的習題，書后還附有附錄及參考文獻，以便于查閱?！　　洞敖Y構力學》的出版得到了本校各級領導、同事以及兄弟院校同行專家的熱情支持和幫助，在此表示衷心感謝?！　∮捎谒接邢?，《船舶結構力學》一定有不少缺點，希望廣大讀者提出寶貴意見。

內容概要

　　《船舶結構力學》研究的主要對象是船體結構中的桿件、桿系和板的彎曲及穩(wěn)定性，對薄壁桿件的扭轉也作了一定的介紹。書中系統(tǒng)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。用了較大篇幅敘述了矩陣位移法和有限單元法及其在船體結構強度計算中的應用。通過《船舶結構力學》的學習，不但可以應用結構力學中的基本理論和方法解決船體結構中典型構件的強度計算，而且可以解決一般工程結構中類似的力學問題?！洞敖Y構力學》可作為高等院校船舶設計與制造專業(yè)和船舶結構力學專業(yè)教學用書，也可供一般工程力學專業(yè)的學生和工二程技術人員參考。

作者簡介

　　譚林森，1945年12月生，教授、博士生導師，中共黨員，1969年畢業(yè)于華中工學院。 主講船舶結構力學、殼體力學、高等結構動力學、水彈性力學、高等有限元等課程。 主要研究方向：結構靜動響應與模擬仿真技術、智能CAD與現(xiàn)代設計方法。主要研究內容：結構外荷的確定、結構靜態(tài)和動態(tài)響應數值分析、流體中結構的被激振動與聲輻射研究、結構聲學設計、結構碰撞與沖擊、結構能流法與統(tǒng)計能量法應用研究、結構動態(tài)仿真技術、面向目標新概念設計方法、有限元方法等。 主要研究成果：承擔和主持了中船總、海軍和國防科工委研究項目有“潛艇耐壓船體流固耦合振動性能預報”、“艇體振動與聲輻射”、“039潛艇V艙結構振動動特性試驗與理論研究”、“三型艇導彈發(fā)射艙動響應分析”、“039艇全部動響應分析”、“039艇主推進電機艙振動與聲輻射”等10多項。多項理論研究成果達到國際先進水平，并用于現(xiàn)代艦船設計和編入國標“艦船振動預報及預防措施”，其中“潛艇耐壓船體流固耦合振動性能預報”、 “039潛艇V艙結構振動動特性試驗與理論研究”、“艇體振動與聲輻射”獲中船總、國家教委科技進步二、三獎。在國內外重要學術刊物上發(fā)表60余篇有多篇論文獲湖北省武漢市優(yōu)秀科技論文二、三等獎，合著出版書“船舶結構力學”、“船舶結構強度計算及優(yōu)化設計”二部。

書籍目錄

第一章 緒論1-1 船舶結構力學的內容與任務1-2 船體結構的計算圖形第二章 單跨梁的彎曲理論2-1 粱的寫曲微分方程式及其通解2-2 粱的支座和邊界條件2-3 梁的彎曲要素表及其應用2-4 梁的復雜彎曲2-5 彈性基礎梁的彎曲習題簞三章力法3-1 超靜定結構的組成與超靜定次數的確定3-2 力法的基本原理及典型方程3-3 剛性支座上連續(xù)梁與不可動節(jié)點簡墮剛架計算3-4 彈性支座與彈性固定端的實際概念3-5 彈性支座上連續(xù)梁計算3-6 簡單板架計算習題第四章 矩陣位移法4-1 芷移法4-2 矩陣芷移法概述4-3 扦元分析4-1 編號約定與桿元定位向量4-5 坐標轉換4-6 整體裝配4-7 彈性約束、強迫位移處理4-8 扦元內力與支反力計算、矩陣芷移法小結4-9 肋骨剛架及板架計算習題第五章 能量原理5-1 應變能和余能5-2 變分法概念5-3 虛位移原理及其應用5-4 虛力原理及其應用5-5 李茲法習題第六章 平面應力問題的有限單元法6-1 平面應力問題及其基本方程式6-2 解題方法及有限單元法概念6-3 常應變三角形單元（CST）6-4 等剪應力矩形單元（CSSR）6-5 單元載荷向節(jié)點的移置6-6 有限單元法計算模型的剮度矩陣及節(jié)點外載荷向量6-7 有限單元法的解題過程6-8 等參數單元概念習題第七章 薄板的彎曲理論7-1 概述7-2 矩形薄板的筒形彎曲7-3 薄板小撓度彎曲理論7-4 矩形薄扳小撓度彎曲問題的解法習題第八章 桿及板的穩(wěn)定性8-1 基本概念8-2 單跨壓扦的穩(wěn)定性8-3 多跨壓扦的穩(wěn)定性8-4 簡單甲板板架的穩(wěn)定性8-5 板的中性平衡微分方程式及其解8-6 板穩(wěn)定性的能量解法8-7 板失穩(wěn)后的性能和極限強度習題第九章 薄壁桿件扭轉9-1 基本概念9-2 薄壁扦件的自由扭轉9-3 薄壁扦件自由扭轉時截面的翹曲9-4 開口薄壁桿件約束扭轉9-5 閉口薄壁仟件約束扭轉習題附錄附錄A 單跨梁的彎曲要素表附錄B 單跨梁復雜彎曲的彎曲要素表及輔助函數附錄C 船用球扁鋼斷面要素附錄D 矩形平板的彎曲要素附錄E 在中間彈性支座上連續(xù)壓扦的穩(wěn)定性曲線及數值表附錄F 矩形板的穩(wěn)定性計算公式習題答案參考文獻

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