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目前位置:首頁 > 【大學教育課程】 > 工程技術學科 > 交通運輸|船舶海洋


課程名稱:     船舶結構力學
課程編號: SR_1156 系列: (大學)學術課程
授課學校: 武漢理工大學

授時:

全 42 講

授課語言: 中文

光碟版:

 1   片教程光碟(flv檔)

其他說明: ..........
簡      介: 船舶結構力學課程是船舶與海洋工程專業的重要的核心課程之一,它為船舶與海洋工程結構設計、結構分析提供基本理論和方法。本課程的任務是從基本理論和應用的角度出發,使學..........
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船舶結構力學課程是船舶與海洋工程專業的重要的核心課程之一,它為船舶與海洋工程結構設計、結構分析提供基本理論和方法。本課程的任務是從基本理論和應用的角度出發,使學生能掌握梁、板彎曲,薄壁構件扭轉,力法,位移法,能量法,板、梁穩定的基本理論和方法。為進一步學習結構的設計、強度、振動及有限元分析奠定必備的基礎,使學生具有進行結構分析的基本能力。

 

船舶概述

          船舶(英文表述方式:NauticExpo,Boat,Marine)從史前刳木為舟起,經歷了獨木舟和木板船時代,1879年世界上第一艘鋼船問世後,又開始了以鋼船為主的時代。船舶的推進也由19世紀的依靠人力、畜力和風力(即撐篙、划槳、搖櫓、拉縴和風帆)發展到使用機器驅動。

        1807年,美國的富爾頓建成第一艘採用明輪推進的蒸汽機船「克萊蒙脫」號,時速約為 8公里/小時;1839年,第一艘裝有螺旋槳推進器的蒸汽機船「阿基米德」號問世,主機功率為58.8千瓦。這種推進器充分顯示出它的優越性,因而被迅速推廣。

        1868年,中國第一艘載重600噸、功率為288千瓦的蒸汽機兵船「惠吉」號建造成功。1894年,英國的帕森斯用他發明的反動式汽輪機作為主機,安裝在快艇「透平尼亞」號上,在泰晤士河上試航成功,航速超過了60公里。

        早期汽輪機船的汽輪機與螺旋槳是同轉速的。後約在1910年,出現了齒輪減速、電力傳動減速和液力傳動減速裝置。在這以後,船舶汽輪機都開始採用了減速傳動方式。

        1902~1903年在法國建造了一艘柴油機海峽小船;1903年,俄國建造的柴油機船「萬達爾」號下水。20世紀中葉,柴油機動力裝置遂成為運輸船舶的主要動力裝置。

        英國在1947年,首先將航空用的燃氣輪機改型,然後安裝在海岸快艇「加特利克」號上,以代替原來的汽油機,其主機功率為1837千瓦,轉速為3600轉/ 分,經齒輪減速箱和軸系驅動螺旋槳。這種裝置的單位重量僅為2.08千克/千瓦,遠比其他裝置輕巧。60年代先後,又出現了用燃氣輪機和蒸汽輪機聯合動力裝置的大、中型水面軍艦。

        當代海軍力量較強的國家,在大、中型船艦中,除功率很大的採用汽輪機動力裝置外,幾乎都採用燃氣輪機動力裝置。在民用船舶中,燃氣輪機因效率比柴油機低,用得很少。

        原子能的發現和利用又為船舶動力開闢了一個新的途徑。1954年,美國建造的核潛艇「鸚鵡螺」號下水,功率為11025千瓦,航速33公里;1959年,前蘇聯建成了核動力破冰船「列寧」號,功率為32340千瓦;同年,美國核動力商船「薩瓦納」號下水,功率為14700千瓦。

        現有的核動力裝置都是採用壓水型核反應堆汽輪機,主要用在潛艇和航空母艦上,而在民用船舶中,由於經濟上的原因沒有得到發展。70~80年代,為了節約能源,有些國家吸收機帆船的優點,研製一種以機為主、以帆助航的船舶。用電子計算機進行聯合控制,日本建造的「新愛德丸」號便是這種節能船的代表。

 

 

船舶結構

        船舶是由許多部分構成的,按各部分的作用和用途,可綜合歸納為船體、船舶動力裝置、船舶電氣等三大部分。

        船體是船舶的基本部分,可分為主體部分和上層建築部分。主體部分一般指上甲板以下的部分,它是由船殼(船底及船側)和上甲板圍成的具有特定形狀的空心體,是保證船舶具有所需浮力、航海性能和船體強度的關鍵部分。船體一般用於佈置動力裝置、裝載貨物、儲存燃油和淡水,以及佈置其他各種艙室。

        為保障船體強度、提高船舶的抗沉性和佈置各種艙室,通常設置若干強固的水密艙壁和內底,在主體內形成一定數量的水密艙,並根據需要加設中間甲板或平台,將主體水平分隔成若干層。

        上層建築位於上甲板以上,由左、右側壁,前、後端壁和各層甲板圍成,其內部主要用於佈置各種用途的艙室,如工作艙室、生活艙室、貯藏艙室、儀器設備艙室等。上層建築的大小、層樓和型式因船舶用途和尺度而異。船舶動力裝置包括:推進裝置——主機經減速裝置、傳動軸系以驅動推進器(螺旋槳是主要的型式);為推進裝置的運行服務的輔助機械設備和系統,如燃油泵、滑油泵、冷卻水水泵、加熱器、過濾器、冷卻器等;船舶電站,它為船舶的甲板機械、機艙內的輔助機械和船上照明等提供電力 ;其他輔助機械和設備,如鍋爐、壓氣機、船舶各系統的泵、起重機械設備、維修機床等。通常把主機(及鍋爐)以外的機械統稱為輔機。

船舶電氣包括船上的主輔機及其他一些用電氣設備。

        船舶的其他裝置和設備中,除推進裝置外,還有錨設備與系泊設備;舵設備與操舵裝置;救生設備;消防設備;船內外通信設備;照明設備;信號設備;導航設備;起貨設備;通風、空調和冷藏設備;海水和生活用淡水系統;壓載水系統;液體艙的測深系統和透氣系統;艙底水疏干係統;船舶電氣設備;其他特殊設備(依船舶的特殊需要而定)。

 

 

中國船舶業的發展

        近代中國造船業發展遲緩。1865~1866年,清政府相繼創辦江南製造總局和福州船政局,建造了「保民」「建威」「平海」等軍艦和「江新」「江華」等長江客貨船。

        新中國成立後,船舶工業有了很大發展,50年代建成一批沿海客貨船、貨船和油船。60年代以後,中國的造船能力提高得很快,陸續建成多型海洋運輸船舶、長江運輸船舶、海洋石油開發船舶、海洋調查船舶和軍用艦艇、海監船,大型海洋船舶的噸位已達30萬以上載重噸。除少數特殊船舶外,中國已能設計製造各種軍用艦艇和民用船舶。

        中國造船在世界造船市場的份額迅速提高,2008、2009年這兩年中國的造船業在國際市場的地位進一步的提高:2008 年,中國造船完工量、承接新船訂單和手持船舶訂單分別占世界市場份額的29.5%、37.7%和35.5%;與2007年的同期相比,完工量和手持訂單量分別提高了6.5%和2.5%;中國造船完工量、手持船舶訂單量連續6年保持了快速的增長,三大造船指標已經全面超過日本成為世界第二造船大國。2009年,中國造船完工量、新接船舶訂單量、手持船舶訂單量分別占世界造船市場份額的34.8%、61.6%和38.5%;比2008年底分別提高了5.3%、23.9%和3%;從年新接船舶訂單來說,2009年底中國已經成為世界第一;從年底手持訂單的份額來說,2009年底中國已經成為世界第一;從年底造船完工量來說,中國2009年底已經成為世界第二;三大造船指標中的兩項都超過了日本,至此,中國已堪稱世界造船第一大國。

        從近十年中國造船業占世界造船市場份額的變化可以看出,中國造船業在全球市場上所佔的比重正在明顯上升,中國已經成為全球重要的造船中心之一。而國際製造業的產業轉移趨勢是中國船舶製造業發展面臨的最大機遇,在「十一五」期間中國造船業將對韓、日的領先地位形成有力地的挑戰。但設計能力落後、配套產業發展滯後將是制約行業發展的主要瓶頸。在短期內,國際及國內水運市場的繁榮為行業增長提供了有力地保障,而油價的持續高位運行以及鋼鐵等原材料價格的上漲則構成了行業運營的主要壓力。國際產業轉移的趨勢已經把造船業的巨大機遇展現在中國企業的面前,但在激烈的市場競爭環境,如何規避各種風險,如何把握機遇,是與企業發展命運攸關的問題。

        2008 年難以預料的風險接踵而來,9月,美國金融危機又如同洪水猛獸正迅速波及全球,全球金融危機全面暴發,受美國金融危機影響我國中小企業紛紛面臨著倒閉,產品進出口、汽車行業、紡織行業等均嚴重受到美國金融危機打擊。我國船舶業,這一「中國製造」的支柱也面臨著金融風暴嚴峻的冬天。

        與發達國家相比我國船舶配套國產化率不到50%,發展前景廣闊。發達國家船舶配套國產化率已達90%以上,我國雖然已經成為世界第一造船大國,但是目前我國船舶配套國產化率還不到50%,按照《船舶配套業發展「十一五」規劃綱要》以及《船舶工業調整和振興規劃》提出的發展目標:到2015年本土生產的船用設備裝船率要達到80%以上,我國船舶配套行業發展前景廣闊。

        從船舶配套占船價費用來看,我國船舶配套業發展空間巨大。一般情況下船舶配套設備費用占總船價的30-40%,而目前我國已經成為世界第一造船大國,每年船舶總產值巨大,以2009年為例,國內規模以上船舶生產總產值已達5484億元,按照船舶配套設備費用占總船價的35%計算,我國船舶配套業產值應該在 1919.4億元左右,而實際上,2009年我國船舶配套業產值僅為620億元,可見我國船舶配套業發展空間巨大。

 

 

 

 

          全 42 講   每講授時 依列表各章節配置     總授課時間:   978 分鐘
第01講 簡單剛架與簡單板架計算(一) 00:22:04
第02講 簡單剛架與簡單板架計算(二) 00:20:19
第03講 簡單剛架與簡單板架計算(三) 00:21:25
第04講 簡單剛架與簡單板架計算(四) 00:20:08
第05講 一根交叉板件的板架計算 00:20:17
第06講 位移法(一) 00:21:11
第07講 位移法(二) 00:34:10
第08講 位移法(三) 00:34:51
第09講 能量法(一) 00:30:52
第10講 能量法(二) 00:20:17
第11講 能量法(三) 00:23:55
第12講 能量法(四) 00:18:08
第13講 能量法(五) 00:20:22
第14講 能量法(六) 00:18:00
第15講 能量法(七) 00:33:43
第16講 矩陣法(一) 00:24:36
第17講 矩陣法(二) 00:19:42
第18講 矩陣法(三) 00:18:14
第19講 矩陣法(四) 00:37:13
第20講 矩陣法(五) 00:20:04
第21講 矩陣法(六) 00:34:14
第22講 矩陣法(七) 00:22:14
第23講 矩陣法(八) 00:22:53
第24講 矩陣法(九) 00:24:52
第25講 矩形板的彎曲理論(一) 00:18:44
第26講 矩形板的彎曲理論(二) 00:18:50
第27講 矩形板的彎曲理論(三) 00:18:10
第28講 矩形板的彎曲理論(四) 00:18:28
第29講 矩形板的彎曲理論(五) 00:20:27
第30講 矩形板的彎曲理論(六) 00:20:43
第31講 剛性板的彎曲的解(一) 00:24:10
第32講 剛性板的彎曲的解(二) 00:26:54
第33講 剛性板的彎曲的解(三) 00:22:04
第34講 桿及板的穩定性(一) 00:21:22
第35講 桿及板的穩定性(二) 00:17:47
第36講 桿及板的穩定性(三) 00:21:34
第37講 桿及板的穩定性(四) 00:19:42
第38講 桿及板的穩定性(五) 00:21:04
第39講 桿及板的穩定性(六) 00:21:51
第40講 桿及板的穩定性(七) 00:32:13
第41講 考前複習回顧(上) 00:20:04
第42講 考前複習回顧(下) 00:30:17
課程編號 課 程 名 稱 集 數(全) 主講人(單位) 課程系列
  GS_2530  輪機維護與修理  全 40  集  南通航運職業技術學院 本科國家級課程 
  SR_2612  輪機自動化  全 27  集  大連海事大學 國家級課程 
  GS_2891  衛星海洋學  全 32  集  中國海洋大學 本科國家級課程 
  GS_6284  港口電氣控制  全 91  集  青島港灣職業技術學院 本科國家級課程 
  SR_1578  港口規劃與佈置  全 45  集  中國海洋大學 大學學術課程 
  GS_2030  港口水工建築物  全 185  集  重慶交通大學 本科國家級課程 
  MS_3177  造船工程管理  全 35  集  渤海船舶職業學院 本科國家級課程 
  SR_3141  船體結構與製圖  全 27  集  上海交通大學 遠距教育課程 
  MS_3143  船舶舾裝工程  全 37  集  渤海船舶職業學院 本科國家級課程 
  GS_4083  船舶輔機  全 74  集  武漢理工大學 本科國家級課程 
  GS_3541  船舶電站組建與調試  全 92  集  武漢船舶職業技術學院 本科國家級課程 
  MS_3195  船舶結構與貨運  全 33  集  安徽交通職業技術學院 本科國家級課程 
  SR_1156  船舶結構力學  全 42  集  武漢理工大學 大學學術課程 
  GS_3544  船舶氣體保護焊工藝設計與實作  全 61  集  武漢船舶職業技術學院 本科國家級課程 
  SR_2523  船舶值班、操縱與避碰  全 30  集  大連海事大學 國家級課程 
  SR_1569  船舶建造工藝學  全 112  集  武漢理工大學 大學學術課程 
  SR_2522  船舶安全管理  全 28  集  大連海事大學 國家級課程 
  MS_3120  船舶工程導論  全 26  集  渤海船舶職業學院 本科國家級課程 
  GS_6739  航運管理實務  全 77  集  浙江交通職業技學院 本科國家級課程 
  MS_5346  航運管理  全 48  集  大連海事大學 國家級課程 
  SR_2507  航海學  全 52  集  大連海事大學 國家級課程 
  GS_6340  航海學  全 256  集  青島遠洋船員職業學院 本科國家級課程 
  SR_2609  航海概論  全 29  集  大連海事大學 國家級課程 
  GS_2889  海洋學  全 169  集  中國海洋大學 本科國家級課程 
  GS_6021  海洋調查方法  全 59  集  中國海洋大學 本科國家級課程 
  GS_2892  海洋化學  全 90  集  中國海洋大學 本科國家級課程 
  MS_5228  水聲學  全 68  集  哈爾濱工程大學 國家級課程 
  MS_3402  天文航海基礎  全 44  集  海軍大連艦艇學院 本科國家級課程 
  GS_3024  化學海洋學  全 56  集  廈門大學 本科國家級課程 
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