哈爾濱工程大學船舶結構力學課程習題集答案

2022-05-12 16:37:13 字數 2473 閱讀 5022

第1章緒論

1.1 題

1)承受總縱彎曲構件:

連續上甲板,船底板,甲板及船底縱骨,連續縱桁,龍骨等遠離中和軸的縱向連續構件(舷側列板等)

2)承受橫彎曲構件:甲板強橫樑,船底肋板,肋骨3)承受區域性彎曲構件:甲板板,平台甲板,船底板,縱骨等4)承受區域性彎曲和總縱彎曲構件:甲板,船底板,縱骨,遞縱桁,龍骨等1.2 題

甲板板:縱橫力(總縱彎曲應力沿縱向,橫向貨物或上浪水壓力,橫向作用)舷側外板:橫向水壓力等骨架限制力沿中面

內底板:主要承受橫向力貨物重量,骨架限制力沿中面為縱向力艙壁板:主要為橫向力如水,貨壓力也有中面力第2章單跨樑的彎曲理論

2.1題

設座標原點在左跨時與在跨中時的撓曲線分別為v(x)與v()1)圖

原點在跨中:,

2)3)

2.2題

a)b)

c)d)、和的彎矩圖與剪力圖如圖2.1、圖2.2和圖2.3圖2.1

圖2.2

圖2.3

2.3題

1)2)

2.4 題

,如圖2.4,

圖2.4

2.5題

:(剪力彎矩圖如2.5)

圖2.5

: :(剪力彎矩圖如2.6)

圖2.6

(剪力彎矩圖如2.7)

圖2.7

2.6題

.2.8題已知:

1).計算組合剖面要素:

形心至球心表面形心至最外板纖維

若不計軸向力影響,則令u=0重複上述計算:

2.9.題

解得:2.11題

圖2.12

2.12題

1)先計算剖面引數:

圖2.8a

圖2.8b

第3章桿件的扭轉理論

3.1題

a) 由狹長矩形組合斷面扭轉慣性矩公式:

b)c) 由環流方程

3.2題

對於a)示閉室其扭轉慣性矩為

對於b)開口斷面有

3.3題

第4章力法

4.1題

4.2.題

4.3題

由於折曲連續梁足夠長且多跨在a, b週期重複。可知各支座斷面彎矩且為m

對2節點列角變形連續方程

4.4題

,4.7.題

已知:受有對稱載荷q的對稱彈性固定端單跨樑(), 證明:相應固定係數與關

係為:討論:

1)只要載荷與支撐對稱,上述結論總成立

2)當載荷與支撐不對稱時,重複上述推導可得4.8 題

4.9題

1)2)

4.10題

4.11題

4.12題

第5章位移法

5.1題

圖4.4,,

對於節點2,列平衡方程

即:代入求解方程組,有

,解得所以

圖。 由對稱性知道:

1),,

2),3) 對2節點列平衡方程

即,解得

4)求(其餘按對稱求得)

,其餘,,

5.2題

由對稱性只要考慮一半,如左半邊

1)固端力(查附表a-4)

,2)轉角對應彎矩(根據公式5-5)

,,,3)對於節點2,3列出平衡方程

即則有,得

4)其餘由對稱性可知(各差一負號):,,,,,;彎矩圖如圖5.15.3 題

(),,其餘固端彎矩都為0

,,, , ,

,由1、2、3節點的平衡條件

即解得:,,

彎矩圖如圖5.2

5.4題

已知,,

,,,,,

1) 求固端彎矩

,,2) 轉角彎矩

,,,3) 對1、2、3節點列平衡方程

即: 解得:,,

4) 求出節點彎矩

彎矩圖如圖5.3。

5.5 題

由對稱性只考慮一半;

所以:,,

5.6題

1.圖5.4:令

由**解出

2.圖5.5

令,,, 由**解出:

,, 若將圖5.5中的中間支座去掉,用位移法解之,可有:

解得: ,,

,5.7題

計算如表所示

5.8題

1)不計杆的軸向變形,由對稱性知,4、5節點可視為剛性固定端2), ,

3) 計算由下表進行:

,, ,

, 其它均可由對稱條件得出。

圖5.4a圖5.4b

第6章能量法

6.1題

考慮b),c)所示單位載荷平衡系統

分別給予a)示的虛變形 :

外力虛功為

虛應變能為

由虛功原理: 得:

6.2題

方法一單位位移法

,設,則

同理,令可得

即: 可記為

為剛度矩陣。

方法二矩陣虛位移法

設式中 ——幾何矩陣

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