江 苏 科 技 大 学
船 舶 结 构 力 学 课程试题 B卷
考试成绩 时间：120分钟
题号
一
二
三
四
五
六
总分
得分
一、简答题：(每题5分，共25分)
1、何谓骨架的带板？带板的宽度与什么因素有关？
答：1）船体结构中绝大多数骨架都是焊接在钢板上的，当骨架受力发生变形时，与它连接的板也一起参加骨架抵抗变形，因此，在估算骨架的承载能力时，也应当把一定宽度的板计算在骨架剖面中，即作为它的组成部分来计算骨架梁的剖面积、惯性矩和剖面模数等几何要素，这部分板称为带板或翼板。
2）根据中国钢船建造规范，带板宽度与为骨架平均间距，骨架的跨距，骨材规格有关。
2、单跨梁初参数法中的四个参数指什么参数？它们的正方向是如何规定的？
答：梁左断面处挠度,转角，弯矩，剪力。
梁的挠度----向下为正；
梁的断面转角----顺时针为正；
梁断面的弯矩----在左断面逆时针为正，右断面顺时针为正；
梁断面的剪力----左断面向下为正，右断面向上为正。
3、与力法相比，位移法有何优点与缺点？
答：优点：
对于节点较多的杆系未知弯矩过多，求解复杂，而位移法计算这类杆系较简单；
位移法适用于静定与非静定结构，而力法只适用于超静定结构。
缺点：
对于简单板架，用位移法比力法复杂。
4、在什么条件下，发生板的筒形弯曲，其受力和变形有何特点？
答：假定板的边长比相当大（>2.5~3），并且外载荷沿板的长边不变化，在这种情况下，除了与短边支界相邻的一小部分外，中间大部分的弯曲变形为筒形，即沿短边有曲率，沿长边无曲率，称为筒形弯曲。
受力特点：外载荷沿长边不变化；
变形特点：沿短边有曲率，沿长边无曲率。
5、船体结构中主要考虑哪些构件的稳定性问题？
答：主要考虑：受压的支柱；甲板纵骨架；甲板板等。
二、(16分)
图1所示结构，已知作用在杆中点的弯矩
, 和
,
用初参数法求单跨梁的挠曲线方程。
解:V=
+
X+
+
+‖
边界条件：X=0处，
,
=0;
X=L处，
，
=0
由此解出：V=
X-
+‖
三、(16分) 以下两题任选一题（仅需计算一题），标清题号。
3-1、如图2所示，杆系简化为具有弹性固定端的单跨梁，计算弹性固定端的刚度系数
，并证明此刚性系数为杆1-2及杆2-4单独作用时的刚度系数之和。已知各杆的长度及端面惯性矩均为
.
3-2、用位移法求解图3中的钢架，设各杆的长度及断面惯性矩为
,并画出弯矩图。
解：3-2
1)未知转角
2)
,
,
,
,
,
,
,
,
3）
,
,
,
,
，
,
,
，
4）对于节点1有
+
+
+
=0
对于节点2有
+
+
+
+
+
=0
对于节点3有
+
+
+
=0
5）解得
,
,
四（18分）如图4所示，用李兹法计算图中结构的挠曲线方程，计算时基函数取
。
解：检验得，基函数满足边界条件
梁应变能V=0.5EI
=
力函数 U=2
=3Pa
总位能
+3Pa
有
所以 v(x)=
五、(12分) 一矩形板，四边简支（如图5），板受到均布荷重
，试求板中点挠度。
（挠曲面方程可取：
）
解：
根据刚性板的一般弯曲的平衡微分方程式:
其中弯曲刚度为D=
将挠曲面方程
代入上式,得
,则
因此
则板中点的挠度(x=a/2,y=b/2)为
六、(13分) 图6所示为两端自由支持在刚性支座上的梁，受轴向压力
作用。试用李兹法计算此梁失稳时的临界力
。已知梁的长度为
，断面惯性矩为
，
材料
关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料
的弹性模数为
，计算时挠曲线函数可取为
（取一项）。
解：基函数取一项近似时为
V(x)=asin
变形能为V=
EI
=
力函数为V=
=
由位能驻值原理有
=0
即
a-
a=0
因为a
，所以
-
=0
解出T=
答：临界力为
。
附录及有关公式
1、附录及附表：（坐标轴原点在左支座处）
荷重形式与弯矩剪力图
弯曲要素
荷重形式与弯矩剪力图
弯曲要素
2、位移法中的杆件
因梁端同时发生挠度与转角时的杆端弯矩与剪力的公式：
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