船舶结构的屈曲强度

出版者:国防工业出版社

作者:束长庚

页数:234

出版时间:2003-1

价格:45.00元

isbn号码:9787118030853

丛书系列:现代船舶力学

具体描述

本书在计及材料物理非线性和焊接残余应力的条件下，采用解析法、半解析法和解析有限元法求解了矩形板、加盘板、复杂加筋板、船舶板架结构和船体分段的屈曲和极限压缩强度（弯矩）问题；其失效模式包括板的屈曲、压杆（板架）的弯曲屈曲、T形材定轴约束扭转屈曲和孤立压杆的弯扭耦合屈曲等。为论证方法的可靠程度，本书提供了若干试验结果并与理论解作了比较。对在弯矩作用下的舱壁T形扶强材的侧向扭转屈曲也专门作了论述，揭示了结构屈曲强度中的群根和重根现象。本书可供有关专业研究人员、船舶结构设计人员、大专以上的学生、有关高等院校教师参阅，也可供建筑、桥梁、航空、航天领域的科研、设计人员借鉴。

用户评价

这本新近入手书架的《船舶结构的屈曲强度》，简直是结构工程师的案头必备，但恕我直言，它在一些更宏观、更具前瞻性的领域里，给我的感觉却是意犹未尽。我原以为，作为一本专门探讨“屈曲”这一复杂力学现象的专著，它至少能在材料科学前沿的进步与结构设计理念的革新之间搭建起一座坚实的桥梁。例如，当前复合材料在船舶制造中的应用日益广泛，其非均质性和各向异性对屈曲行为的影响远比传统钢结构复杂。这本书虽然在经典理论的推导上做到了严谨细致，但对于如何将先进的无损检测技术（如声发射或光纤光栅传感）融入到屈曲演化的实时监测与寿命预测中，着墨甚少。我期待看到的是，如何利用机器学习模型来优化屈曲临界载荷的迭代计算，而不是仅仅停留在解析解或有限元模型的精确性上。此外，关于海洋环境因素，比如深海高压或冰区载荷下的复杂耦合屈曲问题，书中提及的案例相对传统，缺乏针对极端工况的深度剖析和案例研究，这使得这本书在面向未来超大型船舶或深海作业器的设计时，其指导价值稍显局限。它更像是一部扎实的教科书，而非引领行业技术革新的风向标，对于追求前沿交叉学科的读者来说，需要补充阅读其他更侧重于智能制造和材料行为学的前沿文献。

就特定章节而言，关于薄板扭转屈曲和复杂约束条件下板架结构的分析，作者展示了令人信服的数学功力，特别是对于非线性初始几何缺陷引入后对屈曲载荷影响的讨论，处理得相当深入。然而，这种深入似乎是以牺牲对新兴材料和制造工艺的关注为代价的。例如，在焊接结构中，热影响区（HAZ）的残余应力和微观组织变化对局部屈曲性能的劣化效应是实际工程中一个绕不开的难题，书中对此的论述仅仅停留在对残余应力进行一般性描述的层面，缺乏针对不同焊接工艺（如激光焊、摩擦搅拌焊）所导致的特定残余应力分布模式，如何精确影响初始挠度进而降低屈曲载荷的量化分析。此外，对于增材制造（3D打印）船体结构件的微观结构不均匀性如何影响其宏观屈曲行为，这本书完全没有触及，这无疑是当前结构工程领域的一个空白地带。因此，这本书更适合作为打牢经典理论基础的参考书，而非指导前沿制造技术应用的实践指南。

这本书的排版和图示清晰度堪称一流，特别是那些关于几何失稳模式的示意图，非常有助于初学者建立直观认识。但这种教学上的严谨性，似乎也限制了其在探讨“人机工程学”和“决策制定”方面的探索。在实际船舶建造和运营中，结构安全不仅仅是一个纯粹的力学问题，它还牵涉到船级社的审核流程、设计团队内部的沟通效率，以及最终船东对风险的承受能力。我原本期待书中能有专门的章节来讨论如何将屈曲分析结果转化为易于理解的风险评估报告，或者如何设计出具有冗余裕度、即使发生局部屈曲也能保证整体结构不立即失效的“韧性”结构。目前看来，这本书的视角过于集中于“临界点的精确计算”，而对“失效的演化路径”和“风险的量化管理”着墨太少。这种纯粹的理论导向，使得它在作为项目管理层面的参考书时，力度显得不够，无法有效指导跨部门协作和安全决策的制定，显得有些“象牙塔”化了。

初翻此书，最让我眼前一亮的是其详尽的数学推导和对经典欧拉-伯努利梁理论在不同边界条件下的灵活应用，这无疑是结构力学功底的绝佳展示。然而，当我试图将其知识体系与当前工业界普遍采用的数字化设计流程相结合时，便感到了明显的脱节。现代船舶设计高度依赖参数化建模和快速迭代，而书中大部分内容似乎还停留在对理想化几何模型进行精确求解的阶段。例如，如何有效地将这些精密的屈曲公式嵌入到参数化设计软件（如Rhino/Grasshopper或BIM平台）中，实现从初步概念设计到详细结构分析的无缝对接，书中并未提供任何实用的编程接口或API示例。更令人感到遗憾的是，在船舶总段、围板、强横梁等关键典型结构件的节点区域，其局部屈曲和干涉效应的处理上，书中更多是依赖于标准规范的引用，而非从基础力学上提供一套更具普适性的、能够超越特定规范的分析框架。对于那些希望提升设计自动化水平的工程师来说，这本书的实操性指导略显不足，它教会了你“为什么会屈曲”，但没有深入告诉你“如何用最快的方式计算出最优的截面形式”。

翻阅此书时，我最大的感受是它对历史成就的梳理极为扎实，对二战后直至二十世纪末期船体结构力学发展的脉络梳理得井井有条，那些经典的实验数据和理论模型的建立过程，读来令人肃然起敬。然而，当我们面对当今造船业的全球化竞争和快速迭代需求时，这本书在“数字化孪生”和“智能运维”这两大未来趋势上的缺失就显得尤为突出。例如，书中对于如何利用传感器数据来构建船舶的“数字孪生体”，并通过实时反馈来校准和修正屈曲预测模型，几乎没有涉及。理论上，一个完美的结构模型应当能随着船舶的实际使用——比如反复的系泊应力、疲劳损伤的积累——动态地调整其对未来屈曲风险的评估，这本书的框架似乎更倾向于“一次性”的静态设计验证，而不是一个持续进化的过程。对于希望将结构安全融入到船舶全生命周期管理（PLM）中的读者来说，这本书提供的工具箱略显陈旧，缺少了连接“设计时”与“使用中”的现代信息技术接口。