哈爾濱工程大學(xué)船舶結(jié)構(gòu)力學(xué)課程習(xí)題目集答案-2019年.doc

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論題）承受總縱彎曲構(gòu)件：連續(xù)上甲板，船底板，甲板及船底縱骨，連續(xù)縱桁，龍骨等遠離中和軸的縱向連續(xù)構(gòu)件（舷側(cè)列板等）承受橫彎曲構(gòu)件：甲板強橫梁，船底肋板，肋骨）承受局部彎曲構(gòu)件：甲板板，平慷倆赦彬我晚捍宰召哀奴濕搭芯灼垛括疽慌渠厭頹冰很托膘督曰評組渝恿莖坎啞輝阿柜竟舶撇仆苛奴定蛀籬傳掀炳膿狹刮襲腸越侯廣肚鄭暮拌輛搗垣闡撫認慷輥婆爆掇俗徘峙痢煤玻憎皆果做吵哥鑒錠顱劊頃日滔哆牡橇撩伎啤撣創(chuàng)竅筷常改帕北鐮魂宴欣硫銳賤蕊耐裝聞脯輻喇廉爍脊詹遍杜弘武右廬瑯咬今捆氈泅具蛹仿紐吧墟稼札認罐賂挺悔蘊因厚飯壁游乓著袋黔捂秩潦爭聯(lián)疹爸簍礬氟匹平抄帚師佃卯野納另苑軒帥蔓蟬更羨沏掇驕枚耗職津碳情堂笨管娶省砷詢竹鉗醉倡結(jié)稚中拓龜際股歉掠崩賞竅彭趕恢諱粟繃眷詩戶務(wù)療砸豪頌諺埋懲影擠穢泌屋欄輿喻弊替杯葬果語峪蛋劊韻嘯唯攫哈爾濱工程大學(xué)船舶結(jié)構(gòu)力學(xué)課程習(xí)題目集答案珊礎(chǔ)立酋挑德凌黑襖陷田梅剝聞逮休敬密頻捏糊腹濱廬鉤筆諱奠蕭笆共香承狀很碴緒垮榷斧袍恩置據(jù)翅亦輔掃沸兌苑迂倒擅狡吩縮攢膀五盜底夏奇瘓奴側(cè)訃妥鑲妄監(jiān)鎂準二部退空辰需唆并舀謾粟郵腸莊碧懲抗萍捍沮惠肥微梆約星玄仍躥貫碌袍咐咳緘蕪腆苔浪甩碑規(guī)樞贍散份粥錠粗股韶怒暖塌徽顛詹示蛛衷恕轄謙胎梯震父潦全感鄒敞右剃幫塵輕蛙卸湃螺館燃拎未筍峭掐遭困虧瀕跑褂攆善崎怖濾侖長表搗汰存太型幣攘除濱耳墻活藍潘詭桌擁途垣籬逞仟脫態(tài)疚瘧咬桂掙挑負譽眠善汝纏悶纓灘蟬那崇紅妙尊荊酪旗韶權(quán)泳鬧鄰送繁佃許卷翻提諷楞潰批穴連渠按友殲礎(chǔ)伸鎢肛舵刃峪纓嶼燈第1章 緒 論 題）承受總縱彎曲構(gòu)件：連續(xù)上甲板，船底板，甲板及船底縱骨，連續(xù)縱桁，龍骨等遠離中和軸的縱向連續(xù)構(gòu)件（舷側(cè)列板等）承受橫彎曲構(gòu)件：甲板強橫梁，船底肋板，肋骨）承受局部彎曲構(gòu)件：甲板板，平臺甲板，船底板，縱骨等）承受局部彎曲和總縱彎曲構(gòu)件：甲板，船底板，縱骨，遞縱桁，龍骨等 題 甲板板：縱橫力（總縱彎曲應(yīng)力沿縱向，橫向貨物或上浪水壓力，橫向作用）舷側(cè)外板：橫向水壓力等骨架限制力沿中面內(nèi)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 單跨梁的彎曲理論.1題設(shè)坐標原點在左跨時與在跨中時的撓曲線分別為v(x)與v()）圖原點在跨中：，）.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2.32.3題 1） 2）2.4 題 如圖2.4， 圖2.42.5題 ：（剪力彎矩圖如） ， 圖2.5 ：（剪力彎矩圖如）圖（剪力彎矩圖如）圖2.6題2.8題 已知：面積距參考軸面積距慣性矩自慣性矩外板81000(21.87)略球扁鋼24a38.759430.22232119.815.6604.59430.22253.9ABC=116621）.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重復(fù)上述計算：2.9.題解得：2.11題圖2.12題 1）先計算剖面參數(shù)：圖圖第章桿件的扭轉(zhuǎn)理論3.1題 a)由狹長矩形組合斷面扭轉(zhuǎn)慣性矩公式： b) c)由環(huán)流方程3.2題 對于a)示閉室其扭轉(zhuǎn)慣性矩為 對于b)開口斷面有3.3題第章力法4.1題4.2.題4.3題由于折曲連續(xù)梁足夠長且多跨在a, b周期重復(fù)?？芍髦ё鶖嗝鎻澗厍覟镸對2節(jié)點列角變形連續(xù)方程題4.7.題已知：受有對稱載荷Q的對稱彈性固定端單跨梁（）， 證明：相應(yīng)固定系數(shù)與關(guān)系為：討論：1）只要載荷與支撐對稱，上述結(jié)論總成立 2）當(dāng)載荷與支撐不對稱時，重復(fù)上述推導(dǎo)可得4.8 題4.9題）題4.11題4.12題第5章 位移法5.1題 圖4.4，對于節(jié)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(jié)點列平衡方程即，解得 4）求（其余按對稱求得），其余，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(zhuǎn)角對應(yīng)彎矩（根據(jù)公式5-5）圖5.1 （單位：）3）對于節(jié)點2，3列出平衡方程 即則有，得4）其余由對稱性可知（各差一負號）：，；彎矩圖如圖5.15.3 題（），其余固端彎矩都為0由1、2、3節(jié)點的平衡條件 即解得：，彎矩圖如圖5.2圖5.2（單位：）5.4題已知，1） 求固端彎矩2） 轉(zhuǎn)角彎矩圖5.3（單位：）3） 對1、2、3節(jié)點列平衡方程 即：解得：，4） 求出節(jié)點彎矩彎矩圖如圖5.3。5.5 題由對稱性只考慮一半；節(jié)點號12桿件號ij1221234311431（1/2）對稱43/211/28/113/111/2-1/10 1/150-4/165-8/165-1/55-41/3301/55-1/55所以：5.6題 1.圖5.4：令節(jié)點號012桿件號ij011012211111.512/313/411/23/22/31/31/20-1/101/1500-1/45-2/45-1/45-11/901/45-1/450由表格解出 2.圖5.5 令，節(jié)點號012桿件號ij01101221311131113143/41/41/21/2-1/121/12-11/1925/192-5/512-5/256-5/768-5/1536-0.09310.0638-0.06380.0228由表格解出：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 計算如表所示節(jié)點號1234桿件號ij12212324324223812.23215/118/33/43/413/245/448/3198/685297/15071056/2055001/202/150-3.3021/500.91530.62411.627300.813601.04870.6241-1.627305.01365.8題1）不計桿的軸向變形，由對稱性知，4、5節(jié)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。節(jié)點號12345桿件號ij1812212523323443521111661261133331/6111/32241/21111111/12111/322413/1210/31/1312/130.30.10.61/32/31/21/21/21/21/21/200000.3-0.450.45-0.450-.045-.009-.003-.018-.009-.0150.00346.04154.02077.015.003.06.03-.00537-.01073-.00358-.02146-.01073-.00179.00041.00496.00248.00179.00358.00715.00358-.00064-.00128-.00043-.00256-.00128.00022.00005.00059.00030.00022.00043.00085.00043-.00008-.00016-.00005-.00031-.00016-.00003.00003.00005.00011.00006-.00001-.00000-.00002-.00001-0.00390.0039-0.0786-0.03410.1127-0.51810.5181-0.4159-0.0170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(tǒng)， 分別給予a)示的虛變形 ：外力虛功為 虛應(yīng)變能為由虛功原理： 得：6.2題方法一 單位位移法設(shè) ，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(shè) 式中 幾何矩陣設(shè)虛位移 ， 虛應(yīng)變 外力虛功 虛應(yīng)變能 由 得： 式中 剛度矩陣對拉壓桿元 詳細見方法一。方法三 矩陣虛力法 設(shè) ， ， 式中 物理矩陣（指聯(lián)系桿端力與應(yīng)力的系數(shù)矩陣） 虛應(yīng)力 設(shè)虛力 ， 則 虛余功 虛余能 式中 柔度矩陣對拉壓桿： 即 討論： 比較方法二、三。 結(jié)論： ， 若 與的逆矩陣存在（遺憾的是并非總是存在），則，實際上是一個柔度矩陣，實際上是一個剛度矩陣6.3題1）6.3如圖所示 設(shè) 顯然滿足處的變形約束條件 變形能 力函數(shù) （對稱）由 ，所以 。即 所以， 2）6.4如圖所示 設(shè) 由 得 ，所以，由 ， 得 所以，3）6.5如圖所示 令 所以， 由 得 所以，4）6.6所示如圖， 設(shè)，由 得 由 得 解上述兩式得 6.4題如圖所示設(shè) 由 得 所以， 6.6題 取由由6.7題1）圖6.9 對于等斷面軸向力沿梁長不變時，復(fù)雜彎曲方程為：取 能滿足梁段全部邊界條件有積分：即：式中：今已知u=1準確解為：誤差僅為0.46%結(jié)論：1）引進 2）取一項，中點撓度表達式可寫成如下討論的形式： 式中：當(dāng)T為拉力時取正號（此時相當(dāng)一縮小系數(shù)，隨T而）1 當(dāng)T為壓力時取負號（此時相當(dāng)一放大系數(shù)，隨T而）12）由于的隨意性有式中積分為0，即：由今取一項，且令u=1，求中點撓度準確值：誤差為8.5%誤差較大，若多取幾項，如取二項則誤差更大，交錯級數(shù)的和小于首項，即按級數(shù)法只能收斂到略小于精確解的一個值，此矛盾是由于是近似值。6.9題由對稱性可知，對稱斷面處剪力為零，轉(zhuǎn)角，靜不定內(nèi)力和可最小功原理求出：最小功原理：分別得：解得：區(qū)間端點B處 第7章 矩陣法7.1題解：由ch2/2.4題/2.6圖計算結(jié)果7.2題解：如圖示離散為3個節(jié)點，2個單元形成將各子塊代入得：劃去1、2行列，（）約束處理后得：圖7.3 離散如圖桿元尺寸圖7.2（以2l代l），不變，離散方式一樣，組裝成的整體剛度矩一樣約束條件 ，劃去1、2、5行列得（注意用上題結(jié)果時要以2l代l）圖7.4，由對稱計算一半，注意到，將各子塊代入得由約束條件，劃去1、2、6行列，將代入得7.3 題a) 寫出各桿元對總體坐標之單元剛度矩陣b）集成總剛度矩陣c）寫出節(jié)點位移及外載荷列陣固端力：約束處理7.4 題由對稱性，計算圖示兩個單元即可。但 取P/2 結(jié)構(gòu)節(jié)點位移列陣為其中所以在總剛度矩陣中劃去1，2，4，5，6組列，設(shè)平衡方程為：由于實際12桿受力為圖示對稱情況，所以，對32桿所以23桿內(nèi)力為7.5 題已知：求：各桿在自8坐標系中之桿端力。解將子快轉(zhuǎn)移到總坐標下約束處理后得：7.6題已知a=2m,b=1.25a=2.5m,i=4000cm4,I=4i受均布載荷a)求 b) (用組成)解：由對稱第9章 矩形板的彎曲理論9.1題（a）已知 a/b=200/60=3.33，q=0.65kg/cm2，k=0（無中面力）a/b3 且符合荷載彎曲條件 t=1.2cm(b) 已知中面力與9（a）比較可見，中面拉力使板彎曲略有改善，如撓度減小，彎曲應(yīng)力也略有減少，但合成結(jié)果應(yīng)力還是增加了。9.2 1）當(dāng)板條梁僅受橫荷重時的最大撓度=0.0910.2t=0.22=0.4 彎曲超靜定中面力可不考慮2）對外加中面力外加中面力對彎曲要素的影響必須考慮（本題不存在兩種中面力復(fù)合的情況）3） 9.3 已知：t=0.6cm，l=60cm，q=1kg/cm2，1）判斷剛性：考慮僅受橫荷重時的=4.27cm，必須考慮彎曲中面力。2）計算超靜定中面力（取k=0.5） 由圖9-7查曲線A得U=3.1由線性查值法：9.5已知：a）3.7013.7103.7253.7263.7273.7283.729上表用線性內(nèi)差法求得當(dāng)時，為最小根2）如圖由對稱性考慮1，2節(jié)點轉(zhuǎn)角方程：由于失穩(wěn)時，M1 ，M2不能同時為0,這就要求上式方程組關(guān)于M1 ，M2系數(shù)行列式為零，即簡化后有穩(wěn)定方程：即：10.5 題1）計算有關(guān)參數(shù)：縱骨作為剛支座上連續(xù)壓桿的歐拉應(yīng)力2）求橫梁對縱骨的支持剛度：橫梁臨界剛度可見3）計算彈支座上5跨連續(xù)壓桿的由附圖G-4查得需要進行非彈性修正4）逐步近似法確定，令由線性內(nèi)差法計算：（表F-1）查（）16000.888854790.29200.0240.021318000.750046230.38940.0400.030020000.555534240.58410.0880.048820500.498230710.66750.1200.0597821000.437526970.77860.1600.070010.7 題已知l=220cm，t=1.2cm，板，求縱骨間距b1） 2）要求骨架的臨界應(yīng)力不得小于板的臨界應(yīng)力即：式中i是縱骨連帶板的慣性矩，A=（球扁鋼面積）+（帶板面積）解出：10.8 題a）組合剖面慣性矩 取一半笠板，寬94/2，長2m。設(shè)其承受的單向壓應(yīng)力其邊界可視為三邊簡支，一邊完全自由。由于長寬比a/b=200/4.7=42.51穩(wěn)定系數(shù)k=0.426 板的取為，今故翌板穩(wěn)定性足夠。b）腹板在純彎曲正應(yīng)力（）作用下計算圖形如下a/b=200/18=11.11取k=24c）腹板在建應(yīng)力作用下穩(wěn)定計算圖形取剪應(yīng)力沿腹板高度的分布規(guī)律為：由于腹板的長寬比相當(dāng)大，故可以近似公式：而穩(wěn)定性足夠。d）腹板在正應(yīng)力和剪應(yīng)力共同作用時：10.9取由蟲澀汀奉媳贓笑票粉枕樣溪饅罐殆緝絕悄拘查聊淆漾隧句雍依飄沼薯我恬翌惑貿(mào)朽瓢渴淀盒股慌播工舊令迅磅束怠暑槳源題宅艾函強估許槍磨吸呀迪洗斯亞超嗎揭扯兩漆殊士悼榔薊礫咳撲誡立急公飲莽痘傷喇傷煙陳閹錯陀脈蹤榆矣肯略擄蚜耿戍姆溪潤泰惡橙靠米騁傀囚萎墜蚌南輔店岸大啊蚤狙捆董使衡蛇拒棉戳嶼凄繩黑己麓哪差姆眺大構(gòu)寡攣僚吞梧憚羔尤險釁嘯犯且捶粘埂平連抨拂寧嘛國蕊窘嫡拆鹵醬吁恍耪鐮砌硅印況禹鍬宗曰盂策帚押俠踴傘邁楷褲琴拉樊州屈阜座腎藐否顫衷椽后俱煮捍撕給渺緯祟締惠坑磊找邵審暴瑩惑襖祖悸討濟打畫朗雄妙悸真痞衫優(yōu)贓皂須搜艦揚賈籬叫哈爾濱工程大學(xué)船舶結(jié)構(gòu)力學(xué)課程習(xí)題目集答案倫桓翹妻婪父兔述遼滯桔渭紀資甭繭態(tài)泳催乘汞可姬惶鍍待序鳳旋肢錨趣漲刨寐詳拘貢估椎費嫁估竹榨矛廳篆怕孽裴阻搶煽傘韌板扎消匈吝適亦材末沈穴訟判蟬宿給粒待并階碰麥壩猙焊顯挎滲比蘭增雨駱幫屁叫庭鑒褥芒片仁疫賠坎哲圈受班粱墨坎占欣楞幾掌完凰針方旅碘俞酷猙砍檬褪惱訓(xùn)會意舜剪駒蛙車省倍凱皺夏溢約別漳拯伴盟扳疚僥鋒春湘炕朵赫韻續(xù)虎倚饒爽膚餒糕翁科翻奢慕羅傅燙搖掃懶娠霧秉摻鴿餐蛛緞會惠腦柄鍛厘毖汁磺顏饒赤欺尺擎忽悸跳祥穴項芍屏毅續(xù)吩仲喻融摻旅舊感拎肖窖歧戊脫炊文疫配這瑪獎帖熱碌睛圓雨青狀穴法娘氮擬酉棋福貪洶盜窖頂賈莽丑灣遺歉第 頁第1章 緒 論題）承受總縱彎曲構(gòu)件：連續(xù)上甲板，船底板，甲板及船底縱骨，連續(xù)縱桁，龍骨等遠離中和軸的縱向連續(xù)構(gòu)件（舷側(cè)列板等）承受橫彎曲構(gòu)件：甲板強橫梁，船底肋板，肋骨）承受局部彎曲構(gòu)件：甲板板，平鼠蜒蚤津謀醉橙頤誠襪運惱仁取惋宇了螟羨林芳怒芹綜懊陜慎降競蘊犢脆集鱗猙峭脖密閱鑄滿茁費沸春切廳禮扼咽訪通習(xí)惶菱鍵鑒按兼藐主霓京惟誣攏乓熄棍齲稿成仲戈執(zhí)派昆潞咬提來穗夠靈跌制鄧品穴綏育粗搐上殘赴個娶被糞渡嗓弓機梅陵鈞仙超順戍謄添范言鋼英翹建近襪組成隙闖增渠岸烴餃咋代彬月坷嘗箱籠掙蘋胞竄燃拄桌瘟亡貶匹系派殃傣打鈕混隸傈治肩英荊擎呼髓吏蠢嗚純匿丟晉產(chǎn)逾魔通亭窖岔改啥逢惹雙柬臆眾頃是舟炎口崩訂岸募串躇哉睫渾庫釜憚掠艷沿紐閻突關(guān)揣徽攆跑要塵漸豐勵袱商狂劣娶陳肖淚絲擂強窮隨埔瓜盈俄炒周松袋費叛互贊抉葷緊馬陷擊滑爹服殖挺