船舶与海洋工程结构力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘土光，刘敬喜，赵耀 著

图书标签:

• 船舶工程
• 海洋工程
• 结构力学
• 船舶结构
• 海洋结构
• 有限元分析
• 结构设计
• 水动力学
• 疲劳分析
• 材料力学

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118086805

版次：1

商品编码：11310728

包装：平装

开本：16开

出版时间：2013-06-01

用纸：胶版纸

页数：328

字数：525000

正文语种：中文

内容简介

　　《船舶与海洋工程结构力学》以船舶与海洋工程结构系统的单跨梁、连续梁、平面刚架、桁架、板架、薄板、圆柱壳以及线状结构等基本结构形式为研究对象，阐述了其基本结构的计算力学模型以及将一个复杂的船舶结构系统如何简化为计算力学模型。并在此基础上，进一步阐述了结构力学中的基本理论与方法——力法、位移法与能量原理；讨论了杆件、杆系、薄板与圆柱壳的静力分析理论、结构的稳定性以及薄壁杆件的扭转等。同时，进一步对有限元法基础进行了介绍。
　　《船舶与海洋工程结构力学》可作为高等院校船船与海洋工程专业及相关专业的教学用书或参考书，也可供从事船舶设计、制造领域的工程技术人员以及一般工程力学专业的学生参考。

内页插图

目录

第1章 绪论
第2章 直梁的弯曲
第3章 平面杆系结构计算
第4章 桁架结构与线状结构分析
第5章 能量原理及其应用
第6章 薄平板的弯曲分析
第7章 圆筒形簿壳的静力分析
第8章 结构稳定性分析
第9章 薄壁杆件的扭转
第10章 结构有限元法基础
附录Ⅰ 变分法基础
附录Ⅱ 单跨梁的弯曲要素表
附录Ⅲ 单跨梁的复杂弯曲要素表与辅助函数
附录Ⅳ 杆件临界应力曲线及修正系数
附录Ⅴ 具有中间弹性支座连续压杆的稳定性曲线
附录Ⅵ 矩形平板的弯曲要素
附录Ⅶ 矩形平板稳定-性计算公式
附录Ⅷ 船用球扁钢断面几何要素

前言/序言

《巨轮的脊梁：现代船舶结构设计与分析》 本书深入探讨现代船舶在复杂海洋环境中承受巨大载荷的关键——其结构力学设计与分析。从船体钢材的微观性能到宏观结构的整体稳定性，本书提供了一套系统性的知识框架，旨在为船舶工程师、结构设计师以及相关领域的专业人士提供前沿理论指导和实践参考。 第一部分：基础理论与材料力学 我们将从船舶结构力学最核心的物理原理出发。首先，详细阐述连续介质力学、弹性力学和塑性力学在船舶结构分析中的应用，重点解析应力、应变、张量分析以及材料的本构关系。特别地，本书将聚焦于船体结构常用的高强度钢材、铝合金以及复合材料，深入分析它们的力学性能，包括屈服强度、抗拉强度、疲劳寿命、断裂韧性以及各向异性等特性，并结合实际应用场景，探讨材料选择对结构安全性和经济性的影响。 第二部分：板架结构力学 船舶绝大部分的结构是由板架组成，因此，板架结构的力学行为是本书的重中之重。我们将从基础的单层板受力分析开始，逐步深入到双层板、加筋板以及各种复杂板架组合的力学特性。内容将涵盖： 梁理论在板架分析中的应用： 介绍如何将板架视为相互连接的梁，运用梁的挠曲、弯曲应力和剪切应力分析方法来评估板架的整体和局部响应。 壳体理论与板架连接： 探讨如何将复杂的板架结构视为一个整体的壳体，理解曲面壳体的力学行为，以及板架之间的连接方式（如焊缝、螺栓连接）对整体刚度和强度的影响。 板架的屈曲与稳定性： 深入分析板架在压缩载荷下的失稳现象，包括局部屈曲和整体屈曲，介绍屈曲载荷的计算方法，以及通过优化板架设计（如增加加强筋、调整板厚）来提高结构的屈曲稳定性。 板架的振动特性： 分析板架结构的固有频率和模态，理解其振动响应，为船舶的动力学设计和噪声控制提供理论基础。 第三部分：船舶整体结构力学 在掌握了板架结构的力学基础上，本书将进一步拓展到船舶整体结构的力学分析。我们将详细剖析船舶在各种工况下所承受的复杂载荷，并将其转化为结构力学问题。 静载荷分析： 重点研究船舶在静止状态下，由于自身重量、货物装载以及浮力作用产生的应力分布和变形。包括船体纵向强度（弯矩、剪力）、横向强度（横梁、船底）以及垂向强度（甲板、舱壁）的分析。 动载荷分析： 这是船舶结构力学中最具挑战性的部分。我们将深入研究船舶在波浪中航行时所承受的各种动载荷，包括： 波浪载荷： 详细讲解波浪力产生的机理，以及它们如何作用于船体，导致船体的纵摇、横摇、垂荡、首摇、横荡和纵荡等运动。 惯性力： 分析船体运动时，自身重量和货物质量产生的惯性力对结构的影响。 砰击载荷： 重点研究船体在恶劣海况下与波浪接触时产生的瞬时高强度载荷，分析其对船体结构可能造成的损害。 系泊载荷： 针对停泊状态下的船舶，分析风、浪、流等作用下的系泊系统的受力，以及由此产生的船体结构响应。 疲劳分析： 船舶结构长期承受周期性载荷，疲劳是导致结构失效的重要原因。本书将详细介绍疲劳损伤的机理，以及常用的疲劳寿命预测方法，包括S-N曲线法、Miner线性损伤累积法则等，并结合实际案例，指导如何通过优化设计和材料选择来提高船体的抗疲劳性能。 断裂力学在船舶结构中的应用： 针对船体可能出现的裂纹，本书将引入断裂力学理论，分析裂纹的扩展机理，计算裂纹的临界尺寸，以及如何通过无损检测和维修策略来保障结构的完整性。 第四部分：数值分析方法与软件应用 现代船舶结构力学分析高度依赖于先进的数值计算方法。本书将系统介绍有限元方法（FEM）在船舶结构分析中的应用。 有限元基本理论： 讲解单元的离散化、形函数、刚度矩阵的组装以及求解方程的过程。 典型单元介绍： 重点介绍在船舶结构分析中常用的单元类型，如梁单元、板单元、壳单元以及实体单元，并讨论它们的适用范围和优缺点。 数值计算软件应用： 结合实际工程应用，介绍和演示主流的船舶结构分析软件（如ANSYS, Abaqus, ShipConstructor等）的使用技巧，包括模型建立、网格划分、载荷施加、边界条件设定以及结果后处理等。我们将通过具体的算例，展示如何利用这些软件进行应力分析、屈曲分析、振动分析和疲劳分析。 第五部分：特殊结构与前沿技术 除了标准的船体结构，本书还将探讨一些特殊结构的设计与力学分析，以及船舶结构力学领域的前沿发展。 压载水舱、油舱等舱室结构： 分析这些特殊舱室在不同载荷工况下的力学行为，以及如何确保其密封性和强度。 大型舱口盖、起重设备等局部结构： 针对这些集中应力区域，进行详细的应力分析和强度校核。 海洋平台结构力学： 简要介绍海洋平台（如FPSO, Semi-submersible等）与船舶结构力学在理论和方法上的共通之处与差异。 智能结构与健康监测： 探讨将传感器技术与结构力学相结合，实现对船舶结构的实时监测和损伤评估，以及未来智能化结构设计的方向。 本书特色： 理论与实践紧密结合： 在讲解理论知识的同时，穿插大量实际工程案例和数据，帮助读者理解抽象概念在实际工程中的应用。 体系化与前沿性并重： 覆盖了船舶结构力学的基础理论、核心内容以及最新发展，力求为读者提供一套完整而前沿的知识体系。 强调计算分析方法： 重点介绍并演示了有限元等数值分析方法和主流软件的应用，提升读者的工程计算和分析能力。 面向工程应用： 旨在培养读者解决实际船舶结构设计和分析问题的能力，为培养高素质的船舶工程技术人才提供有力支持。 通过对本书的学习，读者将能够深刻理解船舶结构在极端海洋环境下的受力机理，掌握现代船舶结构设计与分析的核心技术，并能熟练运用先进的数值计算工具解决工程难题，为建造更安全、更经济、更可靠的船舶提供坚实的理论和技术保障。

评分☆☆☆☆☆

我拿到这本书时，首先映入眼帘的是它书名“船舶与海洋工程结构力学”的字体设计，一种严谨而又充满历史厚重感的字体，让我立刻感受到这本书的专业性和权威性。我一直对海洋工程领域充满着浓厚的兴趣，特别是那些如何在恶劣的海洋环境中屹立不倒的巨大结构。无论是承载着巨量货物的邮轮，还是在深海中默默工作的石油钻井平台，它们背后的力学原理都是我渴望了解的。我希望这本书能够深入浅出地解释这些结构在设计和建造过程中所面临的各种力学挑战。我特别期待书中能够详细介绍海洋环境载荷的分类、测量以及计算方法，比如波浪载荷的谱分析，风载荷的影响，以及流体动力学对结构产生的影响。同时，我也希望这本书能够提供关于结构动力学和振动分析的详尽内容，因为海洋结构在动态的环境中会产生复杂的振动响应，这直接关系到结构的安全性。我期待书中能够通过大量的图解和算例，将抽象的力学概念可视化，让我能够更直观地理解应力、应变、屈曲、疲劳等现象在船舶和海洋工程结构中的具体表现。如果书中还能涉及到一些关于材料选择、结构优化以及可靠性设计等方面的知识，那就更完美了。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，首先吸引我的是它书名“船舶与海洋工程结构力学”所传达出的那种专业、严谨的氛围。封面设计简洁大气，没有过多的花哨元素，却能让人感受到一种内在的力量感和技术深度。我一直对那些在波涛汹涌的大海中承载着人类文明的庞然大物——无论是远航的巨轮，还是深海的探索平台——充满着好奇，尤其是它们是如何在严酷的海洋环境中保持结构的完整性和安全性。这本书，正是我寻找答案的起点。我期待它能详细地阐述船舶和海洋工程结构在设计、建造和服役过程中所要面对的各种力学挑战。我非常希望书中能够深入讲解各种海洋载荷（如波浪、风、海流、海冰）的计算方法和对结构的影响，以及如何进行结构动力响应分析，以确保结构在动态环境下保持稳定。此外，对于材料力学、结构稳定性、疲劳和断裂力学在海洋工程中的应用，我也是非常期待的。希望书中能够通过丰富的图示和实例，将这些复杂的力学理论变得易于理解，并且能够为实际工程设计提供有益的指导。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版风格，在我看来，是一种非常典型的工程技术类书籍的范式。清晰的章节划分，重要的公式和定义被醒目地标注出来，大量的图表和示意图穿插其中，用于直观地解释复杂的力学概念。虽然阅读起来需要一定的专业基础，但不得不说，这种风格最大限度地保证了信息的准确性和传递效率。我个人认为，学习船舶与海洋工程结构力学，最关键的是要理解那些抽象的数学模型是如何映射到现实世界的物理现象的。这本书在这方面做得如何，我非常期待。我希望它能循序渐进地引导读者，从基本的材料性质和受力分析开始，逐步深入到梁、板、壳等构件的力学行为，再到整体结构的稳定性与强度校核。特别是对于海洋工程结构，其受载环境远比陆地结构复杂，我迫切想了解书中是如何处理波浪载荷、风载荷、冰载荷以及冲击载荷的。我期望书中能够有详细的关于这些载荷的统计模型和计算方法，以及如何将这些载荷耦合起来进行全面的结构分析。另外，对于结构的设计规范和相关标准，这本书是否有所提及，是否能为实际工程应用提供指导，也是我非常关注的。毕竟，理论归理论，工程实践最终要遵循行业标准。我对书中关于结构疲劳分析和断裂力学的介绍也充满期待，因为这些是保证结构长期安全服役的关键。

评分☆☆☆☆☆

我拿到这本书时，首先感受到的是它沉甸甸的质感，这本身就预示着内容的分量。书名“船舶与海洋工程结构力学”简洁明了，直接点出了其核心的研究范畴。我一直对那些在海上服役的巨大工程结构——无论是船舶还是海洋平台——所面临的复杂力学环境以及它们如何应对这些挑战感到非常好奇。这本书，正是我探索这些奥秘的绝佳途径。我期待它能为我详细讲解海洋环境中各种动态载荷（例如波浪、风、海流）的特性，以及这些载荷如何对船舶和海洋工程结构产生影响。我希望能从书中学习到如何进行结构的强度、刚度、稳定性和疲劳寿命的分析与评估，以及这些分析在结构设计中的重要性。我特别希望能看到书中对不同类型海洋结构（如油轮、集装箱船、FPSO、海上风电基础等）的力学特性和设计方法的深入探讨。通过阅读，我希望能够更深刻地理解工程师们是如何运用力学原理，来确保这些海上巨构在严酷环境中安全可靠地运行的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计，尽管朴实，却透着一种专业而沉稳的气质，书名“船舶与海洋工程结构力学”字体清晰，传递出一种严谨的学术氛围。我一直对那些在波涛汹涌的海洋中屹立不倒的巨型工程——无论是船舶还是海洋平台——充满了好奇，渴望了解它们背后的力学支撑。这本书，无疑就是开启我探索之旅的金钥匙。我期待它能带领我深入了解海洋环境的复杂性，以及这些载荷（如波浪、风、水流）如何作用于结构，并引发各种力学响应。我希望能从书中学习到如何进行结构的强度、刚度、稳定性和疲劳寿命的评估，以及如何应用这些知识来设计更加安全可靠的海洋工程结构。我对书中关于材料力学、结构动力学以及有限元分析等在船舶与海洋工程领域的应用尤为感兴趣。我希望通过阅读，不仅能掌握理论知识，还能对实际工程中的一些经典案例有更深入的认识，从而更好地理解工程师们是如何将科学原理转化为工程实践，建造出这些海上奇迹的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，对于我这样对船舶与海洋工程领域怀有浓厚兴趣的读者来说，无疑是一场及时的知识盛宴。书名“船舶与海洋工程结构力学”就如同一个信号，预示着它将带我深入探索那些漂浮在汪洋大海上的庞然大物的内在奥秘。我一直对船舶和海洋平台所要承受的巨大压力、复杂的载荷以及极端环境下的稳定性感到着迷。我希望这本书能够清晰地解释，这些工程奇迹是如何通过精密的力学计算和设计，才得以在风浪中屹立不倒，安全地完成其使命的。我特别期待书中能够详细介绍海洋载荷（例如波浪、风、海流）的计算模型和分析方法，以及它们如何作用于不同的海洋结构，产生怎样的力学响应。同时，我也希望本书能够涵盖关于结构稳定性、强度、刚度和疲劳寿命等关键力学参数的计算和评估。如果书中能够穿插一些经典的工程案例，例如大型集装箱船的船体结构分析，或是海上石油钻井平台的动力响应模拟，那就更能让我感受到理论知识在实际应用中的价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计，我第一眼看到就觉得它充满了专业性和一种沉稳的力量感。深邃的海蓝色作为主色调，上面隐约可见一些线条勾勒出的舰船轮廓，以及代表结构受力的箭头和网格。这让我立刻联想到工程师们在精密计算和严谨分析中，为了确保这些庞然大物在波涛汹涌的大海中能够稳如磐石所付出的心血。书名“船舶与海洋工程结构力学”，简单却直接地揭示了它的核心内容，仿佛在告诉我，这本书就是通往理解这些海上巨构背后科学原理的金钥匙。翻开书页，纸张的质感也很好，散发着淡淡的油墨香，这在如今电子阅读盛行的时代，能拥有一本如此精心制作的实体书，本身就是一种享受。我期待着它能带领我深入了解船舶和海洋平台那些看不见的支撑体系，究竟是如何抵御风浪、承载重荷，以及在极端环境下保持结构完整性的。特别是对于那些复杂的曲面结构和焊接接头，它们是如何通过力学原理被巧妙地设计和制造出来的，这其中蕴含的智慧和技术，着实让我充满好奇。这本书，不仅仅是一本技术手册，在我看来，更像是一部关于人类如何征服海洋、并在其中建立起坚固家园的史诗，它记录了工程师们的智慧结晶，以及对自然的敬畏与挑战。我对其中涉及到的材料力学、有限元分析等内容抱有浓厚的兴趣，相信通过阅读，我能对这些理论在实际工程中的应用有更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计，在我看来，是一种朴实无华但极具内涵的风格。书的封面色彩沉稳，没有过多的装饰，但那种专业书籍特有的质感，却能够迅速吸引我的目光。书名“船舶与海洋工程结构力学”几个字，字体工整，仿佛是经过无数次严谨计算后得出的结果。我一直对人类如何在广阔的海洋中建造起坚固的工程奇迹感到无比好奇，而这本书无疑是我探索这些奇迹背后科学原理的入口。我希望这本书能够为我揭示船舶和海洋工程结构在各种极端环境下所面临的力学难题，以及工程师们是如何运用科学的知识来解决这些难题的。我特别期待书中能够详细阐述海洋环境中各种载荷（如波浪、风、水流、海冰）的特性及其对结构的影响，以及如何通过力学分析来预测和评估这些影响。同时，我也希望书中能够深入探讨结构的稳定性、强度、刚度以及疲劳寿命等关键力学性能。如果书中能够包含一些经典的工程案例，例如大型集装箱船的结构设计、深海平台的稳定性分析，甚至是海上风力发电基础的力学设计，那就更能让我感受到理论与实践的紧密结合。我期待这本书能够为我打开一扇通往海洋工程力学世界的大门。

评分☆☆☆☆☆

我拿到这本书的时候，首先被它那种厚重感所吸引，一种知识沉淀的厚重感。书脊上的烫金字体清晰可见，虽然设计上不花哨，但却透着一股扎实和可靠。我一直对那些漂浮在海上的巨大工程——无论是现代化的巨轮，还是深海的石油钻井平台——都充满着敬畏，它们是如何在复杂多变的海况下保持稳定，承受巨大的外部载荷，这背后的力学原理一直是我想深入探究的。这本书的出现，无疑满足了我这样的好奇心。我初步浏览了一下目录，看到其中涵盖了从基础的应力应变分析，到更复杂的结构稳定性、疲劳寿命预测，甚至是海洋环境载荷（如波浪、风、海流）对结构的影响分析。这些都是构建安全可靠的船舶和海洋工程结构不可或缺的知识。我特别感兴趣的是，书中是如何将抽象的力学理论与具体的工程实例相结合的。毕竟，脱离了实际应用，再精深的理论也显得空洞。我希望这本书能够清晰地阐述不同类型海洋结构（如散货船、集装箱船、FPSO、海上风电基础等）在设计过程中所面临的独特力学挑战，以及相应的解决方案。通过案例分析，我希望能更直观地理解材料选择、结构形式、连接方式等决策是如何受到力学性能制约的。另外，书中对于海洋环境载荷的建模和分析方法，以及如何进行结构动力响应分析，是我非常期待的部分。毕竟，大海是动态的，结构也必须能够适应这种动态变化。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名“船舶与海洋工程结构力学”极具吸引力，它直接而精准地指向了我一直以来想要深入了解的领域。我一直对那些在广阔海洋中航行和作业的巨大工程结构充满了敬畏，它们是如何承受住狂风巨浪、深海压力以及各种复杂载荷的，这背后的科学原理一直让我着迷。我期待这本书能够成为我的向导，带我深入理解船舶和海洋工程结构所面临的各种力学挑战。我尤其希望书中能够详细介绍海洋环境载荷的统计特性、数值模拟方法以及如何将这些载荷应用于结构分析。同时，我也非常期待能够学习到关于结构动力学、模态分析、屈曲分析以及疲劳寿命预测等关键概念。如果书中能够提供一些关于材料选择、结构优化和失效分析的知识，那就更好了。我希望通过阅读这本书，能够构建起我对船舶与海洋工程结构力学体系的全面认知，从而更好地理解和欣赏这些人类工程智慧的结晶。

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