第1章 绪论 1
1.1 船舶结构力学的研究内容和学科体系 1
1.2 船舶结构力学的建立和在中国的传播与发展 2
1.2.1 船舶结构力学的建立 2
1.2.2 船舶结构力学在中国的传播与发展 6
第2章 船舶结构力学计算模型的建立 10
2.1 船舶结构力学计算模型建立的一般原则 10
2.2 船舶结构力学基本计算模型 10
2.3 船舶结构力学基本计算模型的建立 12
2.3.1 结构计算模型的边界支承条件 12
2.3.2 骨架梁计算模型 13
2.3.3 船舶结构的刚架计算模型 14
2.3.4 船舶结构板架计算模型 15
2.4 舰艇船体骨架梁带板计算 16
习题 17
第3章 梁的弯曲 18
3.1 直梁及微曲梁弯曲理论 18
3.1.1 坐标系与符号规定 18
3.1.2 梁弯曲的基本假设 19
3.1.3 梁弯曲的基本微分方程式 19
3.2 单跨梁的弯曲 23
3.2.1 初参数法及边界条件 23
3.2.2 叠加原理与梁的弯曲要素表 30
3.2.3 剪力对梁弯曲挠度的影响 34
3.3 连续梁 38
3.3.1 概述 38
3.3.2 力法的基本概念 39
3.3.3 自由支持在刚性支座上连续梁的计算 41
3.3.4 自由支持在独立弹性支座上的连续梁的计算 45
3.3.5 阶梯形变截面梁的计算 48
3.4 弹性基础梁 49
3.4.1 概述 49
3.4.2 弹性基础梁的弯曲微分方程式的解 50
3.4.3 弹性基础梁的计算 52
3.5 梁的复杂弯曲 54
3.5.1 概述 54
3.5.2 梁复杂弯曲的微分方程式 54
3.5.3 微分方程式的解及边界条件 55
3.5.4 梁复杂弯曲的计算 57
3.6 能量法的基本原理 61
3.6.1 梁的应变能计算 61
3.6.2 虚功原理和势能驻值原理 63
3.6.3 瑞利-里兹法 65
习题 68
第4章 平面刚架的计算 72
4.1 刚架的一般概念 72
4.2 不可移节点简单刚架的计算 74
4.3 不可移节点复杂刚架的计算 77
4.4 可移节点刚架的计算 81
习题 86
第5章 平面板架的计算 88
5.1 概述 88
5.2 简单板架计算 89
5.2.1 力法求解简单板架 89
5.2.2 位移法求解简单板架 92
5.3 多根主向梁、一根交叉构件的板架的计算 94
5.4 多根主向梁、数根交叉构件的板架的计算 99
习题 104
第6章 弹性力学基础 107
6.1 弹性力学的基本概念和基本假设 107
6.1.1 基本假设 107
6.1.2 基本概念 108
6.2 弹性力学的基本方程 112
6.2.1 平衡微分方程 112
6.2.2 应力边界条件 114
6.2.3 几何方程 114
6.2.4 应变协调方程 115
6.2.5 物理方程 117
6.3 弹性力学问题的基本解法及一般原理 118
6.3.1 位移法解弹性力学问题 119
6.3.2 应力法解弹性力学问题 120
6.3.3 弹性力学的一般原理 121
6.4 弹性力学平面问题 122
6.4.1 平面应力问题与平面应变问题 122
6.4.2 平面应力问题的基本方程 123
6.4.3 平面应变问题的基本方程 125
6.4.4 应力函数解法 126
6.4.5 例题 127
习题 131
第7章 薄板的弯曲 133
7.1 概述 133
7.1.1 基本概念 133
7.1.2 基本假设 134
7.1.3 基本方程 135
7.2 长矩形薄板的柱面弯曲 136
7.3 薄板小挠度弯曲 145
7.4 矩形薄板小挠度弯曲问题的解 150
7.4.1 四边自由支持矩形薄板的纳维叶解 150
7.4.2 一对边自由支持矩形薄板的列维解法 154
7.4.3 应用叠加原理的解法 158
7.5 薄板小挠度弯曲问题的能量解法（里兹法） 160
7.6 薄板的大挠度弯曲 163
7.6.1 概述 163
7.6.2 矩形板大挠度弯曲的基本方程 163
习题 170
第8章 圆柱形薄壳的弯曲 173
8.1 概述 173
8.2 闭合的圆柱壳的弯曲微分方程及其通解 173
8.2.1 基本概念和假设 173
8.2.2 受力分析 174
8.2.3 壳带的弯曲微分方程 176
8.2.4 微分方程的解 177
8.3 在均匀外压下环肋圆柱壳弯曲问题的解 178
8.3.1 边界条件 179
8.3.2 应力和位移计算 180
习题 184
第9章 舰船结构的稳定性 185
9.1 概述 185
9.2 轴向压杆的稳定性计算 187
9.2.1 中性平衡法 187
9.2.2 能量法 191
9.2.3 非弹性稳定性 193
9.3 连续压杆的稳定性计算 195
9.3.1 在刚性支座上连续压杆的稳定性 195
9.3.2 在中间弹性支座上连续压杆的稳定性 196
9.3.3 弹性基础上单跨压杆的稳定性 200
9.4 甲板板架的稳定性计算 201
9.4.1 只有一根纵桁的甲板板架 201
9.4.2 具有两根或两根以上交叉构件的甲板板架 202
9.5 矩形薄板的稳定性计算 206
9.5.1 板屈曲的特点 206
9.5.2 中性平衡法求板的弹性屈曲载荷 207
9.5.3 能量法求解板的弹性屈曲载荷 212
9.6 板的后屈曲强度 216
9.6.1 单向均匀受压简支板的后屈曲强度 217
9.6.2 板的极限载荷与有效宽度 221
9.7 圆环在均匀外压作用下的稳定性计算 224
习题 226
第10章 舰艇结构中的有限元法 229
10.1 杆系矩阵法 229
10.1.1 基本概念 229
10.1.2 杆元刚度矩阵 231
10.1.3 结构刚度方程 234
10.1.4 结构刚度方程的求解 239
10.2 平面应力问题有限元法 245
10.2.1 基本概念 245
10.2.2 常应变三角形平面单元 247
10.2.3 结构刚度矩阵 250
10.2.4 外载荷的处理 253
10.2.5 算例 254
10.2.6 矩形单元的分析与应用 258
10.3 板弯曲问题的有限元法 264
10.3.1 矩形板单元的位移函数 264
10.3.2 单元应变与内力 266
10.3.3 单元刚度矩阵 267
10.3.4 载荷处理 267
10.4 结构分析有限元软件在船舶设计领域的应用 268
10.4.1 CAE技术的发展历程与结构分析有限元软件现状 269
10.4.2 应用实例 271
习题 274
第11章 杆件的扭转 278
11.1 等截面直杆的圣维南扭转 278
11.1.1 基本关系 278
11.1.2 应力函数 280
11.1.3 扭矩及扭矩常数 280
11.1.4 椭圆形截面直杆的扭转 281
11.1.5 狭长矩形截面直杆的自由扭转 283
11.2 开口薄壁杆件的自由扭转 284
11.3 闭口薄壁杆件的自由扭转 285
11.3.1 单闭室截面 285
11.3.2 多闭室截面 290
11.4 开口薄壁杆件的约束扭转 291
11.4.1 基本概念 291
11.4.2 约束扭转的扭角微分方程式 292
习题 293
附录 295
附录A 单跨梁的弯曲要素表 295
附录B 弹性基础梁的弯曲要素表及辅助函数 303
附录C 单跨梁复杂弯曲的弯曲要素表及辅助函数 314
附录D 船用球扁钢截面要素 318
附录E 矩形平板的弯曲要素 319
附录F 在中间弹性支座上连续压杆的稳定性曲线 322
参考文献 323