出版信息
•書名船舶結構力學
•書號978-7-118-07047-7
•作者吳梵,朱錫,梅志遠
•出版時間2010年9月
•譯者
•版次1版1次
•開本16
•裝幀平裝
•出版基金
•頁數333
•字數479
•中圖分類U661.4
•叢書名
•定價38.00
內容簡介
本書以船舶結構系統採用的單跨梁、連續梁、彈性基礎梁、平面剛架、平面板架、薄板、圓柱形薄殼等各種基本結構形式為討論對象,首先介紹了船舶結構力學基本計算模型,然後系統詳細地介紹了如何將複雜的船舶結構簡化成力學計算模型。在此基礎上,按照不同的結構形式,由簡到繁,系統介紹了各種基本結構形式的力學特性、彎曲和穩定性問題的計算方法,使計算方法和分析、研究不同結構形式的力學特性結合起來。本書還對有限元法的基本原理、目前在艦船結構設計領域中廣泛套用的大型通用有限元軟體作了簡要介紹。本書可作為高等院
目錄
第1章 緒論……1
1.1 船舶結構力學的研究內容和學科體系……1
1.2 船舶結構力學的建立和在中國的傳播與發展……2
1.2.1 船舶結構力學的建立……2
1.2.2 船舶結構力學在中國的傳播與發展……6
第2章 船舶結構力學計算模型的建立……10
2.1 船舶結構力學計算模型建立的一般原則……10
2.2 船舶結構力學基本計算模型……10
2.3 船舶結構力學基本計算模型的建立……12
2.3.1 結構計算模型的邊界支承條件……12
2.3.2 骨架梁計算模型……13
2.3.3 船舶結構的剛架計算模型……14
2.3.4 船舶結構板架計算模型……15
2.4 艦艇船體骨架梁帶板計算……16
習題……17
第3章 梁的彎曲……18
3.1 直梁及微曲梁彎曲理論……18
3.1.1 坐標系與符號規定……18
3.1.2 梁彎曲的基本假設……19
3.1.3 梁彎曲的基本微分方程式……19
3.2 單跨梁的彎曲……23
3.2.1 初參數法及邊界條件……23
3.2.2 疊加原理與梁的彎曲要素表……30
3.2.3 剪力對梁彎曲撓度的影響……34
3.3 連續梁……38
3.3.1 概述……38
3.3.2 力法的基本概念……39
3.3.3 自由支持在剛性支座上連續梁的計算……41
3.3.4 自由支持在獨立彈性支座上的連續梁的計算……45
3.3.5 階梯形變截面梁的計算……48
3.4 彈性基礎梁……49
3.4.1 概述……49
3.4.2 彈性基礎梁的彎曲微分方程式的解……50
3.4.3 彈性基礎梁的計算……52
3.5 梁的複雜彎曲……54
3.5.1 概述……54
3.5.2 梁複雜彎曲的微分方程式……54
3.5.3 微分方程式的解及邊界條件……55
3.5.4 梁複雜彎曲的計算……57
3.6 能量法的基本原理……61
3.6.1 梁的應變能計算……61
3.6.2 虛功原理和勢能駐值原理……63
3.6.3 瑞利-里茲法……65
習題……68
第4章 平面剛架的計算……72
4.1 剛架的一般概念……72
4.2 不可移節點簡單剛架的計算……74
4.3 不可移節點複雜剛架的計算……77
4.4 可移節點剛架的計算……81
習題……86
第5章 平面板架的計算……88
5.1 概述……88
5.2 簡單板架計算……89
5.2.1 力法求解簡單板架……89
5.2.2 位移法求解簡單板架……92
5.3 多根主向梁、一根交叉構件的板架的計算……94
5.4 多根主向梁、數根交叉構件的板架的計算……99
習題……104
第6章 彈性力學基礎……107
6.1 彈性力學的基本概念和基本假設……107
6.1.1 基本假設……107
6.1.2 基本概念……108
6.2 彈性力學的基本方程……112
6.2.1 平衡微分方程……112
6.2.2 應力邊界條件……114
6.2.3 幾何方程……114
6.2.4 應變協調方程……115
6.2.5 物理方程……117
6.3 彈性力學問題的基本解法及一般原理……118
6.3.1 位移法解彈性力學問題……119
6.3.2 應力法解彈性力學問題……120
6.3.3 彈性力學的一般原理……121
6.4 彈性力學平面問題……122
6.4.1 平面應力問題與平面應變問題……122
6.4.2 平面應力問題的基本方程……123
6.4.3 平面應變問題的基本方程……125
6.4.4 應力函式解法……126
6.4.5 例題……127
習題……131
第7章 薄板的彎曲……133
7.1 概述……133
7.1.1 基本概念……133
7.1.2 基本假設……134
7.1.3 基本方程……135
7.2 長矩形薄板的柱面彎曲……136
7.3 薄板小撓度彎曲……145
7.4 矩形薄板小撓度彎曲問題的解……150
7.4.1 四邊自由支持矩形薄板的納維葉解……150
7.4.2 一對邊自由支持矩形薄板的列維解法……154
7.4.3 套用疊加原理的解法……158
7.5 薄板小撓度彎曲問題的能量解法(里茲法) ……160
7.6 薄板的大撓度彎曲……163
7.6.1 概述……163
7.6.2 矩形板大撓度彎曲的基本方程……163
習題……170
第8章 圓柱形薄殼的彎曲……173
8.1 概述……173
8.2 閉合的圓柱殼的彎曲微分方程及其通解……173
8.2.1 基本概念和假設……173
8.2.2 受力分析……174
8.2.3 殼帶的彎曲微分方程……176
8.2.4 微分方程的解……177
8.3 在均勻外壓下環肋圓柱殼彎曲問題的解……178
8.3.1 邊界條件……179
8.3.2 應力和位移計算……180
習題……184
第9章 艦船結構的穩定性……185
9.1 概述……185
9.2 軸向壓桿的穩定性計算……187
9.2.1 中性平衡法……187
9.2.2 能量法……191
9.2.3 非彈性穩定性……193
9.3 連續壓桿的穩定性計算……195
9.3.1 在剛性支座上連續壓桿的穩定性……195
9.3.2 在中間彈性支座上連續壓桿的穩定性……196
9.3.3 彈性基礎上單跨壓桿的穩定性……200
9.4 甲板板架的穩定性計算……201
9.4.1 只有一根縱桁的甲板板架……201
9.4.2 具有兩根或兩根以上交叉構件的甲板板架……202
9.5 矩形薄板的穩定性計算……206
9.5.1 板屈曲的特點……206
9.5.2 中性平衡法求板的彈性屈曲載荷……207
9.5.3 能量法求解板的彈性屈曲載荷……212
9.6 板的後屈曲強度……216
9.6.1 單向均勻受壓簡支板的後屈曲強度……217
9.6.2 板的極限載荷與有效寬度……221
9.7 圓環在均勻外壓作用下的穩定性計算……224
習題……226
第10章 艦艇結構中的有限元法……229
10.1 桿系矩陣法……229
10.1.1 基本概念……229
10.1.2 桿元剛度矩陣……231
10.1.3 結構剛度方程……234
10.1.4 結構剛度方程的求解……239
10.2 平面應力問題有限元法……245
10.2.1 基本概念……245
10.2.2 常應變三角形平面單元……247
10.2.3 結構剛度矩陣……250
10.2.4 外載荷的處理……253
10.2.5 算例……254
10.2.6 矩形單元的分析與套用……258
10.3 板彎曲問題的有限元法……264
10.3.1 矩形板單元的位移函式……264
10.3.2 單元應變與內力……266
10.3.3 單元剛度矩陣……267
10.3.4 載荷處理……267
10.4 結構分析有限元軟體在船舶設計領域的套用……268
10.4.1 CAE 技術的發展歷程與結構分析有限元軟體現狀……269
10.4.2 套用實例……271
習題……274
第11章 桿件的扭轉……278
11.1 等截面直桿的聖維南扭轉……278
11.1.1 基本關係……278
11.1.2 應力函式……280
11.1.3 扭矩及扭矩常數……280
11.1.4 橢圓形截面直桿的扭轉……281
11.1.5 狹長矩形截面直桿的自由扭轉……283
11.2 開口薄壁桿件的自由扭轉……284
11.3 閉口薄壁桿件的自由扭轉……285
11.3.1 單閉室截面……285
11.3.2 多閉室截面……290
11.4 開口薄壁桿件的約束扭轉……291
11.4.1 基本概念……291
11.4.2 約束扭轉的扭角微分方程式……292
習題……293
附錄……295
附錄A 單跨梁的彎曲要素表……295
附錄B 彈性基礎梁的彎曲要素表及輔助函式……303
附錄C 單跨梁複雜彎曲的彎曲要素表及輔助函式……314
附錄D 船用球扁鋼截面要素……318
附錄E 矩形平板的彎曲要素……319
附錄F 在中間彈性支座上連續壓桿的穩定性曲線……322
參考文獻……323
