江苏科技大学教案课程：船舶结构力学主讲教师：刘昆教材：《船舶结构力学》上海交通大学陈铁云陈伯真讲授题目第一章绪论（2h）了解船舶结构力学的内容、任务与研究方法：教学目的掌握船体结构力学模型的建立：理解带板的概念、基本掌握带板的计算。船体结构力学模型的建立；重点及难点船舶结构力学的内容、任务与研究方法。课堂讲授（基本概念、理论）：讨论（总结、思考题）；主要教学方法自学（课前预习、课后复习）；作业（P81.4）：教学手段讲授（多媒体、板书）教学过程时间分配教学内容S1-1船舶结构力学的内容与任务2hS1-2船舶结构力学的研究方法$1-2船体结构计算图形
江苏科技大学教案 课程：船舶结构力学 主讲教师：刘昆 教材：《船舶结构力学》上海交通大学 陈铁云 陈伯真 讲 授 题 目 第一章 绪论（2h） 教 学 目 的 了解船舶结构力学的内容、任务与研究方法； 掌握船体结构力学模型的建立； 理解带板的概念、基本掌握带板的计算。 重点及难点 船体结构力学模型的建立； 船舶结构力学的内容、任务与研究方法。 主要教学方法 课堂讲授（基本概念、理论）； 讨论（总结、思考题）； 自学（课前预习、课后复习）； 作业（P8 1.4）； 教学手段 讲授（多媒体、板书） 教学过程时间分配 教 学 内 容 2h §1-1 船舶结构力学的内容与任务 §1-2 船舶结构力学的研究方法 §1-2 船体结构计算图形
《船舶结构力学》讲稿第一章绪论第一章绪论s1-0船舶结构力学的发展历程二十世纪50年代以前，船舶的设计在很大程度上仍取决于船舶结构规范。但是规范要求确实完全基于结构特性在运营中的经验，而很少依赖于正式研究的成果。随着大型船、新型船、新材料船、高速船的出现，如巨型油轮、集装箱船、大型散货船和地效应船、水翼艇、气垫船、双体船、高性能船等等，以及它们的事故。在缺乏运营经验时，对结构力学的需求就更为迫切，这就需要定出设计载荷、许用应力大小和推荐的应力分析方法（所谓外力内力、许用应力）以决定船舶结构的主要横向结构尺寸，即直接设计法。1、二十世纪50年代船舶结构力学作为一门学科，早在40年代就在苏联形成了，并系统地讨论船舶结构在运行中的外力、内力和许用应力问题。当时aKoBuy教授出版了著名的经典著作《船舶结构力学》。50年代初，辛一心教授在上海交通大学开设了《船体构造力学》这门课，作为一门系统介绍船舶结构强度及其设计的课程，《船舶结构力学》在上海交通大学讲授还是在1954年由苏联专家布拉甫金引进与创议的。当时他带来了列宁格勒造船学院适用于船舶制造专业的《船舶结构力学》全部教学大纲，内分“杆件与杆系的弯矩与稳定性”、“板与圆筒形壳的弯曲与稳定性”、“弹性力学”、“船舶振动”和“船舶强度”5个部分。在苏联分5个学期讲授。当时这5个部分的教材也陆续由苏联引进，并加以翻译。从1955年起，以这些译本为教材在我国各造船院系先后设置《船舶结构力学》这门课分4个学期进行教学。与此同时我国成立船舶研究所（现为中国船舶科学研究中心），它是我国第一个进行船舶性能与结构理论研究和试验的研究所。1957年苏联专家波斯诺夫到上海交通大学讲学，系统讲授了当时船舶结构力学的一些热点问题。国内一些船厂亦掀起学习船舶结构力学的热潮。2、二十世纪60年代1960年，上海交通大学成立船舶结构力学专业，并开始培养本科生和研究生。随看造船事业的发展，船舶结构力学在船舶结构设计中逐渐得到了一些应用和发展。1961年在英国成立了首届国际船舶结构议会（IntermationalShipStructureCongress,ISSC)，下设环1
《船舶结构力学》讲稿 第一章 绪论 1 第一章 绪论 §1-0 船舶结构力学的发展历程 二十世纪 50 年代以前，船舶的设计在很大程度上仍取决于船舶结构规范。但是规范要求确实完 全基于结构特性在运营中的经验, 而很少依赖于正式研究的成果。 随着大型船、新型船、新材料船、高速船的出现，如巨型油轮、集装箱船、大型散货船和地效 应船、水翼艇、气垫船、双体船、高性能船等等，以及它们的事故。在缺乏运营经验时，对结构力 学的需求就更为迫切，这就需要定出设计载荷、许用应力大小和推荐的应力分析方法（所谓外力、 内力、许用应力）以决定船舶结构的主要横向结构尺寸，即直接设计法。 1、二十世纪 50 年代 船舶结构力学作为一门学科，早在 40 年代就在苏联形成了，并系统地讨论船舶结构在运行中 的外力、内力和许用应力问题。当时П а п к о в uч 教授出版了著名的经典著作《船舶结构力学》。 50 年代初，辛一心教授在上海交通大学开设了《船体构造力学》这门课，作为一门系统介绍船 舶结构强度及其设计的课程，《船舶结构力学》在上海交通大学讲授还是在 1954 年由苏联专家布拉 甫金引进与创议的。当时他带来了列宁格勒造船学院适用于船舶制造专业的《船舶结构力学》全部 教学大纲，内分“杆件与杆系的弯矩与稳定性”、“板与圆筒形壳的弯曲与稳定性”、“弹性力学”、“船 舶振动”和“船舶强度”5 个部分。在苏联分 5 个学期讲授。当时这 5 个部分的教材也陆续由苏联 引进，并加以翻译。从 1955 年起，以这些译本为教材在我国各造船院系先后设置《船舶结构力学》， 这门课分 4 个学期进行教学。与此同时我国成立船舶研究所(现为中国船舶科学研究中心)，它是我国 第一个进行船舶性能与结构理论研究和试验的研究所。 1957 年苏联专家波斯诺夫到上海交通大学讲学，系统讲授了当时船舶结构力学的一些热点问 题。国内一些船厂亦掀起学习船舶结构力学的热潮。 2、二十世纪 60 年代 1960 年，上海交通大学成立船舶结构力学专业，并开始培养本科生和研究生。随着造船事业的 发展，船舶结构力学在船舶结构设计中逐渐得到了一些应用和发展。 1961年在英国成立了首届国际船舶结构议会( International Ship Structure Congress, ISSC)，下设环
《船舶结构力学》讲稿第一章绪论境、外力、内力、振动、设计、塑性分析等若干个技术委员会，有来自欧、美、亚的一些造船专家参加，他们讨论了今后各自的任务和分工。内容虽然简单了一些，但却为国际性造船结构学术组织的发展奠定了基础。1964年中国造船学会在上海召开了“船舶结构力学学术报告会”，检阅了我国10年来船舶结构力学的成就和发展。与此同时，国际上对船舶结构理论与实践亦逐渐予以重视，3、二十世纪70年代我国造船学会于1979年底在上海成立了船舶力学委员会，下设8个专业小组，其中结构应力分析波浪载荷及其动力响应、疲劳与断裂、振动与噪声等4个专业组是属船舶结构力学范畴的。4、二十世纪80年代1980年上海交通大学首批获得博士学位授予权。1984年我国第一位船舶结构力学博士生毕业。他的博士学位论文得到国内外著名造船、力学专家、教授的一致高度评价。5、二十世纪90年代1991年的ISSC大会在我国无锡市召开，徐秉汉院士被选为大会主席，吴有生院士选为大会秘书长。总之，设计准则和设计方法是仍需不断探讨的问题。随着大型油轮、货船、航母、潜艇、高性能船等的发展，将涌现许许多多疑难的结构力学问题，有待进一步深入研究，此外随着电子计算机的高度发展，模拟人脑结构和功能的人工神经网络方法、人工智能、专家系统、模糊数学等先进技术用来探讨船体结构的CAD与可靠度分析已成为目前船体结构研究的一个热点。我校《船舶结构力学》课程的发展》二十世纪70年代1978年学校开始本科教育，完成了满足本科专业教学要求的船舶结构力学课程体系与相关实验室的建设工作。》二十世纪90年代经过了谢祚水、俞铭华、吴剑国、王自力、尹群、王林等许多教师多年的共同努力，课程建设2
《船舶结构力学》讲稿 第一章 绪论 2 境、外力、内力、振动、设计、塑性分析等若干个技术委员会， 有来自欧、美、亚的一些造船专家 参加，他们讨论了今后各自的任务和分工。内容虽然简单了一些，但却为国际性造船结构学术组织 的发展奠定了基础。 1964年中国造船学会在上海召开了“船舶结构力学学术报告会”，检阅了我国10年来船舶结构力 学的成就和发展。与此同时，国际上对船舶结构理论与实践亦逐渐予以重视。 3、二十世纪 70 年代 我国造船学会于1979年底在上海成立了船舶力学委员会，下设8个专业小组，其中结构应力分析、 波浪载荷及其动力响应、疲劳与断裂、振动与噪声等4个专业组是属船舶结构力学范畴的。 4、二十世纪 80 年代 1980年上海交通大学首批获得博士学位授予权。1984年我国第一位船舶结构力学博士生毕业。他 的博士学位论文得到国内外著名造船、力学专家、教授的一致高度评价。 5、二十世纪 90 年代 1991年的ISSC大会在我国无锡市召开, 徐秉汉院士被选为大会主席, 吴有生院士选为大会秘书 长。 总之, 设计准则和设计方法是仍需不断探讨的问题。随着大型油轮、货船、航母、潜艇、高性能 船等的发展，将涌现许许多多疑难的结构力学问题，有待进一步深入研究,此外随着电子计算机的高 度发展，模拟人脑结构和功能的人工神经网络方法、人工智能、专家系统、模糊数学等先进技术用 来探讨船体结构的 CAD 与可靠度分析已成为目前船体结构研究的一个热点。 我校《船舶结构力学》课程的发展 二十世纪 70 年代 1978 年学校开始本科教育，完成了满足本科专业教学要求的船舶结构力学课程体系与相关实验 室的建设工作。 二十世纪 90 年代 经过了谢祚水、俞铭华、吴剑国、王自力、尹群、王林等许多教师多年的共同努力，课程建设
第一章绪论《船舶结构力学》讲稿已初步取得了一定的成果，在师资队伍建设、教学内容、教学条件、教学手段等方面具备了一定的水平。1993年学校投资300多万元购置了以MTS结构实验系统为代表的实验设备，教学水平不断提高。结构力学学科梯队1997年被评为江苏省普通高校优秀学科梯队，1999年“结构力学获江苏省二类优秀课程称号（含船舶结构力学与结构力学两门课程）>2000年由船舶结构力学、流体力学实验室及CAD/CAM中心组成的"船舶先进设计制造技术”实验室被评为江苏省重点实验室。>2005年2005年建立《船舶结构力学》课程网站，实现教学资源上网，并成为学生学习交流的网络平台取得较好的效果，同年被评为学校精品课程；“船舶与海洋结构物设计制造”被遵选为国家重点学科培育建设点，投入经费600万元用于中心建设。>2008年2008年编写《船舶结构力学学习指导书》，对实验进行调整，增设开放式设计实验，完善开发了课程网络教学平台以及船舶结构力学仿真实验室；修订08教学大纲，对船舶结构力学课程体系进行较大调整；《船舶结构力学》校精品课程通过专家验收，并取得一致好评。《船舶结构力学》课程在专业培养目标中的定位与课程目标《船舶结构力学》是船舶与海洋工程学科的两大力学支撑之一，同时又是船舶与海洋工程专业三大技术基础理论体系之一。《船舶结构力学》是船舶与海洋工程本科专业的主干专业也基础课，它讲述船舶结构力学的基本理论、方法，结构强度与稳定性的基本概念及经典方法，主要包括船体结构力学分析方法，如力法、位移法、能量法、有限元法等，船舶构件强度及稳定性分析，如单跨梁、连续梁、刚架、板架、板等。着重阐述船舶结构强度分析的基本理论、方法及思路，旨在使学生掌握船舶结构强度分析的基本知识、技能，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，能够灵活运用所学到的基础知识创造性地解决工程实际中的一些简单问题，并要求具有初步的科研能力了解船舶结构力学的发展及趋势，为后续课程及研究生课程学习打下坚实的基础。n
《船舶结构力学》讲稿 第一章 绪论 3 已初步取得了一定的成果，在师资队伍建设、教学内容、教学条件、教学手段等方面具备了一定的 水平。1993 年学校投资 300 多万元购置了以 MTS 结构实验系统为代表的实验设备，教学水平不断 提高。结构力学学科梯队 1997 年被评为江苏省普通高校优秀学科梯队，1999 年“结构力学”获江苏省 二类优秀课程称号(含船舶结构力学与结构力学两门课程)。 2000 年 由船舶结构力学、流体力学实验室及 CAD/CAM 中心组成的“船舶先进设计制造技术”实验室被 评为江苏省重点实验室。 2005 年 2005 年建立《船舶结构力学》课程网站，实现教学资源上网，并成为学生学习交流的网络平台， 取得较好的效果，同年被评为学校精品课程；“船舶与海洋结构物设计制造”被遴选为国家重点学科 培育建设点，投入经费 600 万元用于中心建设。 2008 年 2008 年编写《船舶结构力学学习指导书》，对实验进行调整，增设开放式设计实验，完善开发 了课程网络教学平台以及船舶结构力学仿真实验室；修订 08 教学大纲，对船舶结构力学课程体系进 行较大调整；《船舶结构力学》校精品课程通过专家验收，并取得一致好评。 《船舶结构力学》课程在专业培养目标中的定位与课程目标 《船舶结构力学》是船舶与海洋工程学科的两大力学支撑之一，同时又是船舶与海洋工程专业三 大技术基础理论体系之一。《船舶结构力学》是船舶与海洋工程本科专业的主干专业也基础课，它讲 述船舶结构力学的基本理论、方法，结构强度与稳定性的基本概念及经典方法，主要包括船体结构 力学分析方法，如力法、位移法、能量法、有限元法等，船舶构件强度及稳定性分析，如单跨梁、 连续梁、刚架、板架、板等。着重阐述船舶结构强度分析的基本理论、方法及思路，旨在使学生掌 握船舶结构强度分析的基本知识、技能，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，能够灵 活运用所学到的基础知识创造性地解决工程实际中的一些简单问题，并要求具有初步的科研能力； 了解船舶结构力学的发展及趋势，为后续课程及研究生课程学习打下坚实的基础
第一章绪论《船舶结构力学》讲稿S1-1船舶结构力学的内容与任务船舶是一个复杂的水上工程建筑物。为了完成即定任务，船舶应具有良好的航行性能、工作性能和具有一定的强度。船舶具有一定的强度，是指船体结构在正常的使用过程和一定的使用年限中具有不破坏或不发生过大的变形的能力，以保证船舶能正常地工作。1、船体强度问题分类船舶的外力相当复杂（随机性）：（1）静力：静水压力（2）动力：水动压力、冲击力、船体在运动过程中的惯性力。●船体梁（shiphullgirder）一一总纵强度把船体当作一根梁来研究其强度问题叫做船体的“总纵强度”或简称“总强度”问题。这一直是船体强度校核的主要方面。（1）中拱状态hoggingcondition（2）中垂状态saggingcondition·横向强度或局部强度除了总纵强度以外，船体的横向构件（如：横梁、肋骨、肋板等）及船体的局部构件（如船底板及底纵桁等）也会因局部载荷而发生变形或受到破坏，因此研究这些横向构件或局部构件的强度问题，称为“横向强度”问题或“局部强度”问题。·稳定性在研究船体总强度的时候，必须要考虑受压构件是否有失稳现象，并要分析构件失稳后的应力再分配问题，这样才能正确地反映船体总强度的承载能力。（总纵弯曲时船体受压的构件，如中垂状态下的上甲板，因过度受压而丧失稳定性，大大降低了船体抵抗总弯曲的能力）·扭转强度问题船在斜浪航行时，导致船体发生扭曲，这就是～。·应力集中问题及上层建筑问题（又称间断构件问题）?船体振动、造船材料强度及船体高周、低周疲劳问题。以上问题的研究，形成了两门学科《船体强度》、《船舶结构力学》“船体强度”是泛指研究船体结构强度的科学，它包括外力，结构在外力作用下的反应即内力研究4
《船舶结构力学》讲稿 第一章 绪论 4 §1-1 船舶结构力学的内容与任务 船舶是一个复杂的水上工程建筑物。为了完成即定任务，船舶应具有良好的航行性能、工作性 能和具有一定的强度。 船舶具有一定的强度，是指船体结构在正常的使用过程和一定的使用年限中具有不破坏或不发 生过大的变形的能力，以保证船舶能正常地工作。 1、船体强度问题分类 船舶的外力相当复杂（随机性）： （1）静力：静水压力（2）动力：水动压力、冲击力、船体在运动过程中的惯性力。 船体梁（ship hull girder）——总纵强度 把船体当作一根梁来研究其强度问题叫做船体的“总纵强度”或简称“总强度”问题。这 一直是船体强度校核的主要方面。 （1）中拱状态 hogging condition （2）中垂状态 sagging condition 横向强度或局部强度 除了总纵强度以外，船体的横向构件（如：横梁、肋骨、肋板等）及船体的局部构件（如 船底板及底纵桁等）也会因局部载荷而发生变形或受到破坏，因此研究这些横向构件或局 部构件的强度问题，称为“横向强度”问题或“局部强度”问题。 稳定性 在研究船体总强度的时候，必须要考虑受压构件是否有失稳现象，并要分析构件失稳后的 应力再分配问题，这样才能正确地反映船体总强度的承载能力。 （总纵弯曲时船体受压的构件，如中垂状态下的上甲板，因过度受压而丧失稳定性，大大 降低了船体抵抗总弯曲的能力） 扭转强度问题 船在斜浪航行时，导致船体发生扭曲，这就是～。 应力集中问题及上层建筑问题（又称间断构件问题） 船体振动、造船材料强度及船体高周、低周疲劳问题。 以上问题的研究，形成了两门学科《船体强度》、《船舶结构力学》 “船体强度”是泛指研究船体结构强度的科学，它包括外力，结构在外力作用下的反应即内力研究