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- 船舶结构力学/现代工程结构力学丛书
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- 作者:编者:庞福振//李陈峰//孙士丽|责编:林辉//李乐|总主编:赖远明
- 出版社:机械工业
- ISBN:9787111781844
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售价:67.2
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内容大纲
船舶结构力学主要研究外载荷作用下船体结构的应力、变形和稳定性。本书主要介绍船舶结构力学的基本原理和分析方法(包括经典结构力学方法和现代有限元分析法),结合工程实例研究船舶静力学问题、极限强度问题与热应力问题等,并给出具体的工程处理方法。
本书共10章,第1章为绪论,主要介绍船舶结构力学的研究范畴、研究方法和典型力学模型;第2~6章为第1篇,主要介绍经典船舶结构力学理论,包括单跨梁的弯曲理论、杆件的扭转理论、杆系的典型求解方法、板壳的弯曲理论、杆及板壳的稳定性;第7、8章为第2篇,主要介绍船舶结构有限元法,包括杆系有限元法、板壳有限元法;第9、10章为第3篇,主要介绍船舶结构力学问题应用实例,包括船舶结构力学典型问题有限元分析、典型船舶结构力学问题分析实例。
本书注重引导与培养读者的船舶结构力学思维,可为船舶与海洋工程领域结构力学学习、研究和工程应用提供参考。
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作者介绍
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目录
前言
第1章 绪论
1.1 船舶结构力学的研究范畴
1.2 船舶结构力学的主要研究方法
1.3 船舶结构典型力学模型和发展趋势
1.4 本书主要内容7第1篇经典船舶结构力学理论
第2章 单跨梁的弯曲理论
2.1 梁的弯曲微分方程
2.2 梁的支座及边界条件
2.3 梁的弯曲要素及应力
2.4 梁的复杂弯曲
2.5 弹性基础梁的弯曲
2.6 梁的极限分析
第3章 杆件的扭转理论
3.1 等截面直杆的扭转
3.1.1 基本关系
3.1.2 应力函数
3.1.3 扭矩及扭矩常数
3.2 薄壁杆件的自由扭转
3.2.1 开口薄壁杆件的自由扭转
3.2.2 闭口薄壁杆件的自由扭转
3.3 开口薄壁杆件的约束扭转
第4章 杆系的典型求解方法
4.1 力法
4.1.1 力法原理
4.1.2 简单刚架与简单板架计算
4.1.3 弹性固定端与弹性支座
4.1.4 交叉构件板架计算
4.2 位移法
4.2.1 位移法原理
4.2.2 位移法在杆系结构中的应用
4.2.3 弯矩分配法
4.3 能量法
4.3.1 应变能与余能
4.3.2 杆件的应变能
4.3.3 虚功原理
4.3.4 虚位移原理的应用
4.3.5 虚力原理的应用
第5章 板壳的弯曲理论
5.1 矩形板的筒形弯曲
5.2 矩形刚性板的弯曲
5.2.1 刚性板的弯曲微分方程
5.2.2 刚性板弯曲的解
5.2.3 刚性板弯曲的能量法
5.3 矩形复合材料板的弯曲
5.3.1 正交异性板的弯曲方程
5.3.2 复合材料板的弯曲方程
5.3.3 复合材料板的失效分析
5.4 回转薄壳结构的弯曲
5.4.1 球壳结构的弯曲问题
5.4.2 圆柱壳结构的弯曲问题
5.5 结构的热应力问题
5.5.1 球壳结构的热应力问题
5.5.2 圆柱壳结构的热应力问题
第6章 杆及板壳的稳定性
6.1 杆的稳定性
6.1.1 单跨杆的稳定性
6.1.2 多跨杆的稳定性
6.1.3 甲板板架的稳定性
6.2 板的稳定性
6.2.1 板的中性平衡微分方程及其解
6.2.2 板稳定性的能量解法
6.2.3 板的后屈曲性能
6.3 曲壳的稳定性
6.3.1 球壳的稳定性
6.3.2 圆柱壳的稳定性
6.3.3 加筋曲壳的稳定性
第2篇 船舶结构有限元法
第7章 杆系有限元法
7.1 基本概念
7.2 杆元的基本类型
7.3 杆元及结构刚度矩阵
7.3.1 杆元刚度矩阵
7.3.2 结构刚度矩阵
7.4 约束处理及坐标变换
7.4.1 约束处理
7.4.2 坐标变换
7.5 空间杆系有限元分析
7.6 杆系稳定性问题有限元分析
第8章 板壳有限元法
8.1 弹性体应力、位移与应变关系
8.2 有限元法基本概念及求解思路
8.3 平面应力问题与平面应变问题
8.3.1 平面应力问题及基本方程
8.3.2 平面应变问题及基本方程
8.3.3 三角形单元的分析与应用
8.3.4 矩形单元的分析与应用
8.3.5 薄壳单元的分析与应用
8.4 复合材料层合板有限元模拟
8.4.1 经典理论层合板单元
8.4.2 一阶剪切层合板单元
8.5 热应力单元有限元模拟
8.5.1 平面稳定温度场
8.5.2 平面热应力
第3篇 船舶结构力学问题应用实例
第9章 船舶结构力学典型问题有限元分析
9.1 船体结构总强度有限元分析
9.1.1 有限元分析模型
9.1.2 载荷施加
9.1.3 有限元分析衡准
9.1.4 某舱段模型的总强度校核
9.1.5 船体下水强度有限元分析
9.2 船体结构极限强度有限元分析
9.2.1 有限元分析模型
9.2.2 设计工况
9.2.3 有限元分析衡准
9.2.4 某舱段模型的极限强度分析
9.2.5 加筋板结构的后极限强度分析
9.2.6 起吊眼板结构极限强度分析
9.3 船体复合材料结构有限元分析
9.3.1 有限元分析方法
9.3.2 复合材料失效准则
9.3.3 材料刚度退化模型
9.3.4 结构最终失效判据
9.3.5 夹层板架有限元分析
9.3.6 复合加筋板抗冲击有限元分析
9.4 船体结构热力耦合分析
9.4.1 有限元分析方法
9.4.2 热力耦合基本原理
9.4.3 材料热物理性质
9.4.4 船舶结构焊接模拟
9.4.5 厚壁球壳结构焊接模拟
9.4.6 化学品船的热力耦合分析
9.4.7 温差作用下船体变形分析
9.5 船体板壳结构稳定性分析
9.5.1 稳定性计算方法
9.5.2 屈曲校核经验公式
9.5.3 耐压壳结构稳定性分析
9.5.4 加筋球壳结构稳定性分析
9.5.5 内肋骨舱段总体稳定性分析
第10章 典型船舶结构力学问题分析实例
10.1 船体结构疲劳损伤强度分析
10.1.1 疲劳损失强度评估方法
10.1.2 疲劳损失强度分析模型
10.1.3 基于时域雨流计数法和梁理论的疲劳损伤计算
10.1.4 基于频域谱分析法及砰击修正的疲劳损伤计算
10.1.5 疲劳损伤强度分析结果
10.2 半潜式钻井平台结构力学问题分析实例
10.2.1 半潜式钻井平台的发展概述
10.2.2 半潜式钻井平台的总强度评估
10.2.3 半潜式钻井平台的极限强度预报
10.3 复杂构型浮体平台结构力学问题分析实例
10.3.1 浮式平台的结构特点及载荷分析
10.3.2 单一载荷作用下极限承载能力研究
10.3.3 双向联合载荷作用下极限承载能力分析
10.4 超大型集装箱船结构力学问题分析实例
10.4.1 集装箱船的发展概述
10.4.2 大型集装箱船的结构分析
10.4.3 超大型集装箱船结构疲劳强度评估
10.4.4 超大型集装箱船结构极限强度分析
10.5 深潜器耐压壳结构力学问题分析实例
10.5.1 深海潜水器概述
10.5.2 耐压球壳结构有限元计算
10.5.3 耐压球壳的材料特性和应力分布特性
10.5.4 基于缺陷的耐压球壳屈曲行为研究
10.5.5 耐压柱壳结构有限元计算
附录
附录A 单跨梁的弯曲要素表
附录B 单跨梁复杂弯曲的弯曲要素表及辅助函数
附录C 弹性基础梁的弯曲要素表及辅助函数
附录D 矩形平板的弯曲要素
附录E 在中间弹性支座上连续压杆的稳定性曲线
参考文献