船舶结构力学(三)
欲练神功,必先自宫,先给材料力学,土建结构力学学的那套鬼东西,都扔了。
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这次换个PREP结构来表达,先解释Point-Reason-Example-Point,就是“观点—缘由—实例—观点”。
说三个问题,弹性基础梁,梁复杂弯曲,能量法里面的里兹法。
弹性基础梁。
有简支梁,中间加支撑,就有连续梁,支撑加多了,就不好计算。
于是前人就总结,说支座数量大于5时,没必要,直接折算成均布荷载,按弹性基础梁计算误差可以接受。
仿照弹性支座,梁竖向位移ν=A*R,A是柔性系数,换成刚度系数,再均布,就是R_av=K*ν,方向自然向上。
简支梁,挠曲线方程四次导数与均布荷载关联,换到弹性基础,修正一下,
然后就是拼高数基本功了。
非齐次=齐次通+非齐次特,由于有边界条件,所以非齐次特就不要了。
为方便,取K/(E*I)=4*α^4,特征方程r^4+4α^4=0,
凑平方项,
r^4+2*(r^2)*(2α^2)+4α^4-2*(r^2)*(2α^2)=0=^2-^2
取平方差,
*=0
r有四个根,r1,2=α*(1±i), r3,4=-α*(1±i),
然后齐次通ν(x)=e^(αx)*+e^(-αx)*,三角函数的负号直接导入C3,C4中。
e^(αx)=ch(αx)+sh(αx),e^(-αx)=ch(αx)-sh(αx),代换一下,就跟PPT的结果对上了。
说这么多,没个甚意思,因为普日列夫斯基函数,再带入一般的边界支座条件,简支,刚支啥的,算一遍,能累死人。
所以就直接上叠加法,各种弯曲要素都有。
但引入的辅助函数表,对于爪机算力都惊天的现代人,让人查表,就是造孽。
《船舶结构力学手册》上,有明确的表达式。
吐槽一句,啥时候见过《机械结构力学手册》的?机器坏了就坏了,修呗,但船沉了,人就要喂鱼了。
态度终究不一样。
梁复杂弯曲。
PPT推导比较详细,就简说了,总之,比较复杂,用叠加法,同样有辅助函数,但这次教材有表达式。
费了很大力气,其是用处不大,因为轴向力都弯曲变形的计算影响甚小,应力值直接算术加减就完了。
杆,拉/压工况么,那应力计算就是个除法,无甚难度。
受轴向压力工况的那个方程,推导稳定性,就是材料力学的那个欧拉公式见到过。
里兹法。
俄毛子,不应该音译成“李”,搞的好像是大唐李姓后人一样。
PPT,能量法直接蹦到P484,不知道抽啥风了。
能量法,卡氏定理,虚功,虚位移,虚力,单位载荷,摩尔积分,图乘,都是土建人喜欢搞的东西。
直梁的话,随便折腾,曲梁或者有过渡圆弧的话,就只能用卡氏定理计算积分。
里兹法,PPT,能量法直接蹦到P594,近似法,就是纯猜挠曲线表达式。
估计脱胎于弹力里面的逆解法,牛刀宰鸡,解个小梁谁需要近似。
一看到无限级数,数学原理就是线性代数,在空间内,用坐标与空间基组合,表达任意空间向量,然后驻值原理求参数。
纯数学运算,无甚稀奇。
PREP,两个难算的叠加法,一个几乎可以不用的逆解法,感觉都像是旁门左道的东西。
本篇,完。
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