課程名稱：船舶結構力學。
第一部分課程性質與目標。
一、 課程性質與特點。
本課程研究的主要對象是船體結構中的杆件、杆系和板的彎曲及穩定性，系統地闡述了結構力學中的基本理論與方法---力法、位移法及能量原理。是高等教育自學考試船舶與海洋工程專業的一門重要專業基礎課。
二、 課程目標與基本要求。
本課程的目標：學生通過該課程的學習，掌握結構力學的基本理論和方法，應用它們來解決船體結構中典型結構（杆系和板的彎曲及穩定性）的強度計算分析。還能處理一般工程結構中類似的力學問題。
本課程基本要求：
1． 掌握建立船體結構計算圖形的基本知識。
2． 掌握單跨梁的彎曲理論。
3． 掌握力法的基本原理和應用。
4． 掌握位移法和矩陣位移法的基本原理和應用。
5． 掌握能量原理及其應用。
6． 瞭解有限單元法的基本概念和解題過程。
7． 掌握矩形薄板的彎曲理論。
8． 掌握杆及板的穩定性概念，解答和應用。
9． 瞭解薄壁杆件扭轉的基本概念。
10．該課程理論性強，力學概念較難建立，涉及數學知識較多，學習和掌握有一定的困難。相比較而言，單跨梁的彎曲理論和板的彎曲理論是本課程的基本基礎。力法，矩陣位移法，能量法部分偏重於原理和方法在結構分析中的應用。
自學過程中應按大綱要求仔細閱讀教材，切實掌握有關內容的基本概念、基本原理和基本方法。學習過程中遵循吃透原理、掌握計算方法、看懂教材例題，完成部分習題。不懂的地方要反復學，前、後聯繫起來學，要克服浮燥心理，欲速則不達，慢工出細活。
從而達到學懂、學會、學熟，及應用它們來解決實際結構計算。
三、與本專業其他課程的關係。
本課程是船舶與海洋工程專業的一門專業基礎課，該課程應在修完學科基礎課和相關的專業基礎課後進行學習。
先修課程：高等數學，理論力學，材料力學，船體結構與海洋工程製圖。
後續課程：船體強度與結構設計。
第二部分考核內容與考核目標。
第1章緒論。
一、 學習目的與要求。
本章是對船舶結構力學總述性的概述。通過對本章的學習，明確船舶結構力學的內容與任務，是為了解決船體強度問題，結構力學研究的是船體結構的靜力回應，即內力與變形，以及受壓結構的穩定性問題。學習和掌握結構力學的基本原理與方法，經典的力法、位移法及能量原理。
對船體結構及其簡化成相應的力學計算圖形有深刻的理解。
二、 考核知識點與考核目標。
一） 船舶結構力學的內容與任務（重點）
識記：船體強度的內容，船舶結構力學的內容。
理解：船舶結構力學與船體強度的聯繫。
應用：分析船體強度與變形及其他問題。
二） 船體結構的計算圖形（重點）
識記：計算圖形，典型的船體結構計算圖形（人工計算：四種。電腦計算：空間杆系結構和板、梁組合結構。）
理解：船體結構計算圖形簡化的內涵和簡化過程。
應用：實際船體結構簡化為與計算方法相應的計算圖形。
第2章單跨梁的彎曲理論。
一、學習目的與要求。
本章是結構力學的理論基礎。通過對本章的學習，應掌握三類梁的彎曲微分方程的建立及其通解，著重掌握梁的支座和邊界條件，著重掌握梁的彎曲要素表和疊加原理的靈活應用。
二、考核知識點與考核目標。
一）梁的彎曲微分方程式及其通解（重點）
識記：梁，單跨梁，梁的撓曲線，符號規定，平衡條件，等截面直梁的彎曲微分方程式。梁的彎曲要素，梁端的彎曲要素，初參數法，梁的撓曲線通用方程式。
理解：梁的微段上彎曲要素間的微分關係。理解通用方程式（2-8）
應用：通用方程式（2-8）
二） 梁的支座和邊界條件（重點）
識記：邊界條件的概念，自由支持，剛性固定，彈性支座，彈性固定端，柔性係數，剛性係數的含義。
理解：不同的支座用相應的邊界條件來表達，支座和邊界條件的內涵。
應用：利用邊界條件和通用方程（2-8），來求解相應的單跨梁撓曲線方程及其他彎曲要素。
三） 梁的彎曲要素表及其應用（重點）
識記：彎曲要素表的應用，疊加原理，疊加求彎曲要素時的技巧。
理解：疊加原理解題的全過程，疊加法畫彎矩圖和剪力圖。
應用：利用彎曲要素表和疊加原理，求解各種形式的單跨梁的彎曲要素，並畫出彎矩圖和剪力圖。
四） 梁的複雜彎曲（重點）
識記：複雜彎曲的定義，複雜彎曲的微分方程式，初參數解，撓曲線通用方程式，輔助函數。
理解：複雜彎曲時剪力與撓度的微分關係與梁在橫力彎曲時是不同的。複雜彎曲時梁的彎曲要素表及疊加原理應用的條件。軸向力對梁彎曲要素的影響。
應用：求解複雜彎曲梁的彎曲要素，為板的彎曲作理論準備。
五） 彈性基礎梁的彎曲（次重點）
識記：彈性基礎梁的定義，彈性基礎的剛性係數，彎曲微分方程式，初參數解，普日列夫斯基函數，迴圈微分關係及特殊數值，撓曲線通用方程式，輔助函數。
理解：彈性基礎梁彎曲時的彎曲要素表及疊加原理應用的條件。彈性基礎對梁彎曲要素的影響。
應用：求解彈性基礎梁的彎曲要素，為某些工程結構物簡化為彈性基礎梁的彎曲作理論準備。一根舷側縱桁多根肋骨組成的舷側結構的算例。
第3章力法。
一、學習目的與要求。
力法是計算超靜定結構的最基本的經典方法。通過對本章的學習，應掌握超靜定結構的組成和超靜定次數的確定，力法的基本原理及典型方程。並應用力法來解決各類典型結構的計算，例如：
剛性支座上連續梁與不可動節點簡單剛架的計算，對某些結構簡化出彈性支座與彈性固定端，彈性支座上連續梁的計算，簡單板架的計算等等。
二、考核知識點與考核目標。
一） 超靜定結構的組成與超靜定次數的確定（重點）
識記：靜定結構，超靜定結構，多餘聯繫，多餘約束力，超靜定結構的幾何組成特徵，靜力特徵。超靜定次數，確定超靜定次數的基本方法。
理解：同一超靜定結構可用不同的方法去掉多餘聯繫得到不同的靜定結構。
應用：對各種結構判定其超靜定次數。
二） 力法的基本原理及典型方程（重點）
識記：力法的基本結構，變形協調條件，力法的基本原理，力法方程組，主係數、副係數的特點和內涵。
理解：力法方程組的建立，形成力法方程組的一般規律。
應用：用力法解超靜定結構。
三） 剛性支座上連續梁與不可動節點剛架（重點。
識記：剛性支座上連續梁，三彎矩方程，剛架，簡單剛架，複雜剛架，不可動節點剛架，不可動節點簡單剛架。
理解：結構和載荷的對稱性的利用。特殊結構和載荷的連續梁可簡化為單跨梁。
應用：用三彎矩方程解連續梁和簡單剛架。
四） 彈性支座與彈性固定端的實際概念（重點）
識記：彈性支座與彈性固定端的實際概念，簡化的條件。
理解：利用彈性支座與彈性固定端的定義得到柔性係數。
應用：讀懂教材例題，能對某些具備簡化條件的結構進一步簡化。
五） 彈性支座上連續梁計算（次重點）
識記：彈性支座上連續梁，五彎矩方程。
理解：此類問題要考慮支座處的撓度。
應用：解簡單的彈性支座上的連續梁。
六） 簡單板架計算（一般）
識記：主向梁，交叉構件，板架。
理解：載荷的傳遞，相交節點撓度相等條件。
應用：簡單板架計算。
第4章矩陣位移法。
一、學習目的與要求。
本章介紹了位移法的基本原理，還介紹了矩陣位移法及其應用。解決大型杆系結構問題，位移法比力法更具有優勢。通過對本章的學習，掌握位移法的基本原理，建立位移法的典型方程。
在此基礎上，把位移法分析杆系結構的全過程以矩陣形式表達，形成矩陣位移法，借助電腦編程計算可解大型杆系結構的力學分析問題。要求學生著重掌握位移法的基本原理。瞭解矩陣位移法計算杆系結構的一般步驟。
二、考核知識點與考核目標。
一） 位移法（重點）
識記：位移法的概念，位移法的基本原理，位移法典型方程，基本未知量，固端剪力，固端彎矩。
理解：彎曲杆元的剛度方程，剛度係數，主係數、副係數的涵義。
應用：對簡單結構採用位移法計算。
二） 矩陣位移法概述（次重點）
識記：把位移法變為矩陣位移法，節點位移向量（列矩陣），杆端力向量，彎曲杆元的剛度矩陣。結構坐標系，杆元坐標系。節點的自由度數，矩陣位移法主要包括的內容。
理解：節點的位移分量（自由度數），為什麼要兩套坐標系，支座約束的處理問題。
應用：把結構化為矩陣位移法計算圖形（理解圖4-12）
三） 杆元分析（次重點）
識記：基本杆元，剛度矩陣的性質，組合變形杆元，杆元固端力，理解：剛度矩陣的性質，由基本杆元合併成組和變形杆元。
應用：各種杆元在杆元坐標系中的剛度方程，剛度矩陣。
四） 編號約定與杆元定位向量（一般）
識記：結構節點未知位移向量，杆元定位向量。
理解：為什麼需要杆元定位向量。
應用：看懂圖4-20，能對計算結構進行處理。
五） 座標轉換（一般）
識記：座標轉換關係，力和位移的座標轉換，杆元剛度矩陣的座標轉換。
理解：為什麼要座標轉換。
六） 整體裝配（一般）
識記：結構節點平衡方程組，結構剛度矩陣，結構節點外載荷向量。
理解：結構剛度矩陣的性質。
七） 彈性約束、強迫位移處理（一般）
識記：彈性約束、強迫位移的處理方法。
理解：為什麼這樣處理。
八） 杆元內力計算、矩陣位移法計算杆系結構的一般步驟（一般）
識記：杆元內力計算，矩陣位移法解題的一般步驟。
理解：式（4-32）。
應用：看懂肋骨剛架和板架計算的例題。
第5章能量原理。
一、學習目的與要求。
本章是變形固體力學的能量原理。通過對本章的學習，應掌握應用能量原理來計算各種杆系結構，為結構有限單元分析方法打下理論基礎。
二、考核知識點與考核目標。
一） 應變能和餘能（重點）
識記：應變能，線彈性情況杆件應變能的計算公式，拉（壓）、扭、彎、剪應變能，彈性支座和彈性固定端應變能。非線性彈性體的應變能計算。餘能，餘能的計算。
理解：應變能的物理意義，餘能的幾何意義。
應用：三維彈性體的應變能計算。
二） 虛位移原理及其應用（重點）
識記：虛位移，虛功，虛變形，虛應變能，虛位移原理，虛位移原理的運算式。位能駐值原理，位能駐值原理的運算式。應變能原理，卡氏第一定理。
理解：虛位移原理，位能駐值原理，應變能原理。卡氏第一定理及其適用的條件。
應用：上述原理特別是卡氏第一定理的應用。
三）虛力原理及其應用（重點）
識記：虛力，虛餘功，虛餘能，虛力原理，虛力原理的運算式。餘位能駐值原理，餘位能駐值原理的運算式。應力能原理，卡氏第二定理，最小餘能定理，卡氏最小功定理。
理解：虛力原理。卡氏第二定理和卡氏最小功定理適用的條件。
應用：卡氏最小功定理及卡氏第二定理的應用。
四） 李茲法（重點）
識記：位能駐值原理的近似解法，李茲法解題步驟。
理解：李茲法所取基函數必須滿足的條件，為什麼。
應用：李茲法解題。
第6章平面應力問題的有限單元法。
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