湖北省高等教育自學(xué)考試課程考試大綱

  課程名稱：船舶設(shè)計原理

  第一部分 課程性質(zhì)與目標(biāo)

  課程性質(zhì)與特點

  《船舶設(shè)計原理》是船舶與海洋工程專業(yè)的專業(yè)必修課，是學(xué)習(xí)者對先修課程和知識的總結(jié)和綜合應(yīng)用，是培養(yǎng)學(xué)習(xí)者船舶設(shè)計能力、獨立工作能力、知識應(yīng)用能力和初步科研能力的綜合性理論教學(xué)課程，是學(xué)習(xí)者走向社會從事相關(guān)工作前最后一個理論教學(xué)環(huán)節(jié)。

  課程目標(biāo)與基本要求

  課程目標(biāo)：幫助學(xué)習(xí)者掌握船舶總體設(shè)計的基本原理、特點及方法，初步具有綜合分析和解決船舶設(shè)計中的技術(shù)、經(jīng)濟等問題的能力，為今后從事船舶設(shè)計與制造、船舶檢驗等相關(guān)專業(yè)技術(shù)工作奠定必要的專業(yè)知識基礎(chǔ)。

  基本要求：1、初步了解相關(guān)技術(shù)方針政策，樹立正確的設(shè)計指導(dǎo)思想。

  2、了解船舶設(shè)計工作的內(nèi)容和方法;

  3、學(xué)會綜合運用所學(xué)知識，利用資料進行民用船舶的總體設(shè)計;

  ⑴初步具有分析設(shè)計船技術(shù)經(jīng)濟矛盾的能力;

  ⑵掌握確定排水量、主尺度和船型系數(shù)的方法和過程;

  ⑶初步具備型線設(shè)計和總布置設(shè)計的能力;

  ⑷學(xué)習(xí)使用有關(guān)規(guī)范、規(guī)則及部分標(biāo)準(zhǔn);

  與本專業(yè)其他課程的關(guān)系

  本課程是專業(yè)教學(xué)的最后一個理論教學(xué)環(huán)節(jié)。先修課程有：船舶靜力學(xué)、船舶推進、船舶阻力、船舶操縱與搖擺、船體強度與結(jié)構(gòu)設(shè)計、船舶技術(shù)經(jīng)濟學(xué)、船舶建造工藝學(xué)、船舶制圖、計算機基礎(chǔ)知識等。

  第二部分 考核內(nèi)容與考核目標(biāo)

  緒論

  學(xué)習(xí)目的與要求

  通過本章學(xué)習(xí)，了解船舶設(shè)計工作的特點、方法及基本要求;初步了解船舶設(shè)計階段的劃分，并熟悉船舶設(shè)計任務(wù)書的制定過程及其內(nèi)容;了解計算機輔助船舶設(shè)計的基本情況。

  考核知識點與考核目標(biāo)

  船舶設(shè)計階段劃分(重點)

  識記：設(shè)計階段劃分：A初步設(shè)計 技術(shù)設(shè)計 施工設(shè)計 完工設(shè)計 B 制定產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)任務(wù)書 報價設(shè)計   初步設(shè)計 詳細(xì)設(shè)計 生產(chǎn)設(shè)計 編制完工文件

  船舶設(shè)計程序：首先由船東編制設(shè)計任務(wù)書，作為設(shè)計依據(jù)。

  理解：各設(shè)計階段基本內(nèi)容及特點

  A初步設(shè)計：初設(shè)是按設(shè)計任務(wù)書進行的，是船舶設(shè)計的主要階段。該階段所提供的各項技術(shù)文件應(yīng)能表明船的總體性能，據(jù)此判斷設(shè)計船在技術(shù)上的經(jīng)濟上的合理性可靠性及滿足任務(wù)書各項要求的程度，作為審批的依據(jù)。

  技術(shù)設(shè)計：初設(shè)被審查批準(zhǔn)后進行，該階段主要解決所以主要技術(shù)性問題要做大量準(zhǔn)準(zhǔn)確詳細(xì)的計算工作，并繪制數(shù)量較多的圖紙。該階段所出的技術(shù)文件應(yīng)能滿足驗船部門的審查承造廠進行生產(chǎn)設(shè)計，估算造價。訂貨及繪制施工圖紙等需要。

  施工設(shè)計：技術(shù)設(shè)計被審查批準(zhǔn)后根據(jù)建造廠的具體生產(chǎn)技術(shù)條件和船舶各項標(biāo)準(zhǔn)文件制定建造該船所需的船體輪機電氣三方面的全部圖紙惡化技術(shù)文件稱為施工設(shè)計。

  完工設(shè)計：船舶在建造施工中會對原設(shè)計進行部分調(diào)整改動，為反映真實情況在傳竣工后按實際情況修改圖紙及必要的修改計算。為船部門提供竣工圖紙和技術(shù)資料，即制定完工文件。

  B報價設(shè)計 根據(jù)船東提出的技術(shù)要求或招標(biāo)書進行設(shè)計。內(nèi)容：初步確定新船的技術(shù)條件和形狀提供總布置圖主要設(shè)備清單簡要說明書 估算造價。目的：設(shè)計方向船東提出報價，力爭中標(biāo)。是船東了解新船概貌及船價，挑選中標(biāo)單位

  初步設(shè)計：依據(jù)設(shè)計技術(shù)任務(wù)書和造船合同，對造船的總方案作出規(guī)劃，對船舶的總體性能和主要技術(shù)指標(biāo)進行基數(shù)按，對動力裝置和各種系統(tǒng)原理圖進行設(shè)計。該階段的主要技術(shù)文件有：船體技術(shù)說明書及計算書。初設(shè)為進行造船合同談判提供了必要的技術(shù)文件，也為進行詳設(shè)提供了必要依據(jù)

  詳細(xì)設(shè)計：它是依據(jù)造船合同及其技術(shù)文件或經(jīng)審查修改后的初設(shè)方案進行的，在總體設(shè)計的基礎(chǔ)上進行細(xì)化，最終確定船舶的全部技術(shù)性能和船體結(jié)構(gòu)。

  生產(chǎn)設(shè)計：在詳設(shè)的基礎(chǔ)上，根據(jù)承造廠的條件繪制有工藝要求和生產(chǎn)管理指標(biāo)的圖表。特點：1把船舶的設(shè)計生產(chǎn)管理通過文件(圖 表)有機的體現(xiàn)出來并作為生產(chǎn)依據(jù)2 把船體輪機電氣等其他專業(yè)進行橫向融合溝通，構(gòu)成縱橫結(jié)合的綜合體系，是各專業(yè)各工種各施工階段能進行協(xié)調(diào)平衡。均衡生產(chǎn)，提高綜合生產(chǎn)能力。

  船舶設(shè)計技術(shù)任務(wù)書(重點A制定設(shè)計任務(wù)書之前的論證工作(1運輸類型論證2 船型論證)B設(shè)計任務(wù)書

  識記：航區(qū)、試航速度、服務(wù)航速、續(xù)航力、自持力

  理解：設(shè)計技術(shù)任務(wù)書構(gòu)成內(nèi)容

  經(jīng)過以上論證后，可提出新船的設(shè)計技術(shù)任務(wù)書 內(nèi)容有：1航區(qū)(有海船和內(nèi)河船)航線(分不固定和固定)

  2用途(客船貨船等) 3船型(指船的建筑特征項上建機艙部位甲板層數(shù)等)4 船級(按什么規(guī)范哪一級設(shè)計像ABC DNV等 走國際航線的還要符合國際規(guī)則公約)5動力裝置(指主機的類型 功率 轉(zhuǎn)速 臺數(shù)等)6航速 續(xù)航力自持力

  船舶設(shè)計工作方法(次重點)

  理解：設(shè)計工作方法特點、母型改造法、逐步近似法

  計算機輔助船舶設(shè)計簡介(一般)

  船舶重量與重心

  學(xué)習(xí)目的與要求

  通過本章學(xué)習(xí)，理解船舶重量方程式、浮性方程式、民船典型載況;船舶重量重心估算的目的與意義;掌握船舶空船重量重心(鋼料、木作舾裝、機電) 和船舶載重量的估算方法。

  考核知識點與考核目標(biāo)

  重量方程式(重點)

  理解：船舶重量分類與船舶空船重量歸類

  民船典型載況(重點)

  理解：出港、到港

  重量重心估算的重要性(重點)

  理解：重量重心估算不準(zhǔn)可能產(chǎn)生的影響、重量重心計算的特點與方法

  空船重量的分析與估算(重點)

  理解：影響各項空船重量的主要因素、空船重量的主要估算方法、固定壓載與排水量裕度(P10～P18)

  應(yīng)用：重量方程式、浮性方程式、百分?jǐn)?shù)法、平方模數(shù)法、立方模數(shù)法、修差法

  載重量估算(重點)

  識記：載重量

  應(yīng)用：載重量各項計算

  重心估算(重點)

  理解：重心估算方法

  船舶容量

  學(xué)習(xí)目的與要求

  通過本章學(xué)習(xí)，了解船舶容量對船舶尺度、性能、經(jīng)濟等的影響，掌握船舶容量方程式、積載因素、艙容系數(shù)等基本概念;掌握艙容及型深估算公式和方法;明確載重型船舶和布置型船舶不同的容量計算方法;繪制容量圖和艙容要素曲線圖。

  考核知識點與考核目標(biāo)

  貨船的容積(重點)

  識記：積載因數(shù)、型容積利用系數(shù)、散裝艙容、包裝艙容

  理解：船舶主體型容積計算方法、容量校核

  應(yīng)用：貨艙容量方程式

  客船的甲板面積(次重點)

  容量圖與艙容要素曲線(重點)

  理解：容量圖、艙容要素曲線

  船舶技術(shù)性能與法規(guī)

  學(xué)習(xí)目的與要求

  通過本章學(xué)習(xí)，能將船舶原理基礎(chǔ)理論知識用于船舶設(shè)計實踐，掌握船舶尺度系數(shù)對各項性能的影響及分析方法;掌握各項性能計算、校核方法和規(guī)范的應(yīng)用;理解船舶登記噸位概念;了解與船舶設(shè)計有關(guān)的法規(guī)。

  考核知識點與考核目標(biāo)

  船舶快速性(重點)

  識記：海軍系數(shù)法

  理解：快速性的含義、推進系數(shù)構(gòu)成、設(shè)計中保證快速性的措施

  應(yīng)用：快速性估算方法

  船舶穩(wěn)性(重點)

  識記：初穩(wěn)性、大傾角穩(wěn)性、完整穩(wěn)性、破艙穩(wěn)性

  理解：選取初穩(wěn)性高應(yīng)考慮的因素、大傾角穩(wěn)性基本衡準(zhǔn)

  應(yīng)用：完整穩(wěn)性計算及衡準(zhǔn)

  分艙及破艙穩(wěn)性(一般)

  耐波性(一般)

  識記：船舶耐波性)

  理解：設(shè)計中對橫搖、縱搖、升沉及甲板淹濕性與失速的考慮;良好耐波性要求

  船舶操縱性(次重點)

  識記：船舶操縱性

  理解：設(shè)計中對操縱性的考慮

  船舶最小干舷(重點)

  識記：船舶最小干舷、載重線標(biāo)志的含義、最小干舷船、富裕干舷船、變吃水船

  理解：最小干舷的基本著眼點、規(guī)范的基本精神

  應(yīng)用：船舶最小干舷計算

  船舶登記噸位(重點)

  識記：登記噸位、總噸位、凈噸位

  應(yīng)用：噸位計算方法

  船舶消防(一般)

  防止船舶污染(一般)

  綠色船舶(一般)

  船舶經(jīng)濟性與船型論證

  學(xué)習(xí)目的與要求

  通過本章學(xué)習(xí)，對船舶經(jīng)濟性問題有基本了解，基本掌握船舶經(jīng)濟性各指標(biāo)的定義和估算方法，初步了解船型綜合論證方法。

  考核知識點與考核目標(biāo)

  船舶經(jīng)濟性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(重點)

  識記：船舶經(jīng)濟性

  理解：年運量、船價、年運輸成本、年收入與年利潤

  應(yīng)用：年營運成本、收入分類及計算

  船舶經(jīng)濟性指標(biāo)(重點)

  識記：單位運輸成本、凈現(xiàn)值(NPV)、凈現(xiàn)值指數(shù)(NPVI)、平均年度費用(AAC)、必要貨運費率(RFR)、內(nèi)部收益率(IRR)、投資償還期(PBP)

  應(yīng)用：各指標(biāo)計算

  船型對經(jīng)濟性的影響規(guī)律(一般)

  理解：各參數(shù)對經(jīng)濟指標(biāo)的影響

  船型論證(一般)

  理解：船型論證的一般步驟、敏感性分析

  船舶主尺度確定

  學(xué)習(xí)目的與要求

  通過本章學(xué)習(xí)，對前面所學(xué)知識進行綜合分析和運用，學(xué)會確定船舶排水量、主要尺度的理論和具體方法、步驟;掌握方案優(yōu)化的基本思路和方法。

  考核知識點與考核目標(biāo)

  船舶主尺度及確定步驟(重點)

  識記：船舶主尺度、經(jīng)濟船長、經(jīng)濟方形系數(shù)、載重型船、布置地位型船、載重量系數(shù)

  理解：載重型船主尺度確定步驟、布置地位型船主尺度確定步驟

  應(yīng)用：諾曼系數(shù)法

  選擇主尺度的綜合分析(重點)

  應(yīng)用：選擇船長應(yīng)考慮的因素、選擇船寬應(yīng)考慮的因素、選擇吃水應(yīng)考慮的因素、選擇型深應(yīng)考慮的因素、選擇Cb應(yīng)考慮的因素

  (三)  主尺度優(yōu)化(一般)

  理解：主尺度優(yōu)化的基本概念與內(nèi)容、優(yōu)化尺度的常用方法

  應(yīng)用：變值法優(yōu)化尺度的分析方法

  船舶型線設(shè)計

  學(xué)習(xí)目的與要求

  通過本章學(xué)習(xí)，掌握船舶型線設(shè)計的基本方法，特別是型線要素選擇、自行設(shè)計、型船改造、數(shù)學(xué)船型的基本思路和方法;從理論上分析型線對船舶性能的重要影響;初步具有從事新船型研究的能力。

  考核知識點與考核目標(biāo)

  橫剖面面積曲線(重點)

  識記：橫剖面面積曲線特征參數(shù)

  理解：棱形系數(shù)CP和中剖面系數(shù)Cm的選擇、浮心縱坐標(biāo)的選擇、平行中體的作用、最大橫剖面位置的選擇、橫剖面面積曲線端部形狀與速度關(guān)系

  應(yīng)用：橫剖面面積曲線修改方法：1-Cp法、遷移法

  設(shè)計水線(重點)

  識記：水線特征參數(shù)

  理解：水線特征參數(shù)與速度和其它參數(shù)配合關(guān)系

  首尾輪廓線及甲板線(重點)

  理解：橫剖面形狀特征及適用范圍、各種尾形優(yōu)缺點、球鼻艏減阻機理及適用范圍、球尾作用、甲板線的設(shè)計考慮

  型線生成(重點)

  理解： 型線設(shè)計注意事項、型線繪制一般方法、型線繪制一般步驟

  應(yīng)用：中橫剖面設(shè)計、一般橫剖線設(shè)計、改造母型船設(shè)計法

  船舶總布置設(shè)計

  學(xué)習(xí)目的與要求

  通過本章學(xué)習(xí)，初步具備船舶總體布局規(guī)劃、分艙、縱傾調(diào)整、設(shè)備布置等的思路和技巧。

  考核知識點與考核目標(biāo)

  總布置設(shè)計的工作內(nèi)容(重點)

  理解：總布置設(shè)計遵循的基本原則、總布置設(shè)計一般步驟、總布置設(shè)計主要工作內(nèi)容

  總體布局區(qū)劃(重點)

  理解：總體布局區(qū)劃的主要內(nèi)容、尾機型優(yōu)缺點、典型運輸貨船剖面特征、散貨船頂邊艙與底邊艙的設(shè)計理由、油水艙設(shè)計注意事項

  浮態(tài)計算與縱傾調(diào)整(重點)

  理解：縱傾調(diào)整作用與方法

  艙室及梯道布置(一般)

  理解：艙室的分類、各類艙室布置一般原則、通道及梯道布置注意事項

  舾裝設(shè)備選型與布置(次重點)

  應(yīng)用：舾裝數(shù)、錨泊設(shè)備及定位、系泊設(shè)備選擇與布置

  典型船舶設(shè)計實例（略）

  新船舶與新技術(shù)在船舶設(shè)計中的應(yīng)用

  學(xué)習(xí)目的與要求

  通過本章學(xué)習(xí)，了解部分節(jié)能船型與節(jié)能裝置及在船舶設(shè)計中的應(yīng)用。

  考核知識點與考核目標(biāo)

  節(jié)能船型在船舶設(shè)計中的應(yīng)用(一般)

  理解：平頭渦尾船型設(shè)計特點及節(jié)能機理、雙尾(鰭)設(shè)計特點及節(jié)能機理、不對稱船型設(shè)計特點及節(jié)能機理、隧道尾型船型設(shè)計特點及節(jié)能機理

  節(jié)能技術(shù)在船舶設(shè)計中的應(yīng)用(一般)

  理解：前置導(dǎo)管設(shè)計特點及節(jié)能機理、進流補償導(dǎo)管設(shè)計特點及節(jié)能機理、反應(yīng)鰭設(shè)計特點及節(jié)能機理、最佳縱傾航行節(jié)能原理

  第三部分 有關(guān)說明與實施要求

  一、考核的能力層次表述

  本大綱在考核目標(biāo)中，按照“識記”“理解”“應(yīng)用”三個能力層次規(guī)定其應(yīng)達(dá)到的能力層次要求。各能力層次要求為遞進等級關(guān)系，一般情況下，后者建立在前者的基礎(chǔ)上，其含義是：

  識記：要求考生能夠?qū)Υ缶V中的知識點，如設(shè)備定義、類型、作用等有清晰準(zhǔn)確的認(rèn)識和表述，并能做出正確的判斷與選擇。

  理解：在識記的基礎(chǔ)上，要求考生能夠?qū)Υ缶V中各種設(shè)備的特點和性能、工作原理、計算公式等有一定的理解，清楚它與有關(guān)知識點的聯(lián)系與區(qū)別，并能做出正確的表述和解釋。

  應(yīng)用：要求考生對大綱中種設(shè)備的特點和性能、工作原理、計算公式等熟悉和理解的基礎(chǔ)上，能解決簡單的計算、校核或應(yīng)用問題，也可運用多個知識點，分析、計算或推導(dǎo)解決稍復(fù)雜的某些問題。

  二、教材

  指定教材：《船舶設(shè)計原理》 (第二版)方學(xué)智 主編，清華大學(xué)出版社，2014年6月。

  三、自學(xué)方法指導(dǎo)

  1、在開始學(xué)習(xí)教材某一章之前，先翻閱大綱中有關(guān)這一章的考核知識點及對知識點的能力層次要求和考核目標(biāo)，以便在閱讀教材時做到心中有數(shù)，有的放矢。

  2、本課程既有較強的專業(yè)理論性，也有很強的實踐性，對學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識的掌握要求較高。在自學(xué)過程中，要結(jié)合本課程特點，對過去所學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課有所側(cè)重地進行復(fù)習(xí)和回顧，若條件許可，最好結(jié)合船舶設(shè)計實例進行學(xué)習(xí)。由于本課程專業(yè)性很強，涉及專業(yè)知識較多，自學(xué)過程中不能靠死記硬背，必須要在理解的基礎(chǔ)上，按大綱順序，由表及里，吃透每一個知識點，對基本概念必須深刻理解，對基本理論必須徹底弄清，對基本方法必須牢固掌握。

  3、完成書后作業(yè)和適當(dāng)輔導(dǎo)練習(xí)作業(yè)是理解、消化和鞏固所學(xué)知識，培養(yǎng)分析問題、解決問題及提高能力的重要環(huán)節(jié)，在做練習(xí)之前，應(yīng)認(rèn)真閱讀教材，按考核目標(biāo)所要求的不同層次，掌握教材內(nèi)容，在練習(xí)過程中對所學(xué)知識進行合理的回顧與發(fā)揮，注意理論聯(lián)系實際和具體問題具體分析。

  四、對社會助學(xué)的要求

  1、應(yīng)熟知考試大綱對課程提出的總要求和各章知識點。

  2、應(yīng)掌握各知識點要求達(dá)到的能力層次，并深刻理解對各知識點的考核目標(biāo)。

  3、輔導(dǎo)時，應(yīng)以考試大綱為依據(jù)，指定教材為基礎(chǔ)，不要隨意增刪內(nèi)容，以免與大綱脫節(jié)。

  4、輔導(dǎo)時，應(yīng)對學(xué)習(xí)方法進行指導(dǎo)，宜提倡"認(rèn)真閱讀教材，刻苦鉆研教材，主動爭取幫助，依靠自己學(xué)通"的方法。

  5、輔導(dǎo)時，要注意突出重點，對考生提出的問題，不要有問即答，要積極啟發(fā)引導(dǎo)。

  6、注意對應(yīng)考者能力的培養(yǎng)，特別是自學(xué)能力的培養(yǎng)，要引導(dǎo)考生逐步學(xué)會獨立學(xué)習(xí)，在自學(xué)過程中善于提出問題，分析問題，做出判斷，解決問題。

  7、要使考生了解試題的難易與能力層次的高低兩者不完全等同，在各個能力層次中會存在著不同難度的試題。

  8、在有條件的情況下，開展現(xiàn)場教學(xué)，加強感性認(rèn)識，幫助學(xué)生提高理解能力。

  五、關(guān)于命題考試的若干規(guī)定

  1、本大綱各章所提到的內(nèi)容和考核目標(biāo)都是考試內(nèi)容。試題覆蓋到章，適當(dāng)突出重點。

  2、試卷中對不同能力層次的試題比例大致是：“識記”為30%, “理解”為 50%，“應(yīng)用”為 20%。

  3、試題難易程度應(yīng)合理：易、較易、較難、難比例為3：3：3：1.

  4、每份試卷中，各類考核點所占比例約為：重點占65%，次重點占25%，一般占10%。

  5、試題類型一般分為：填空題，簡答題，選擇題，計算題，綜合分析等。

  6、考試采用閉卷筆試，考試時間為150分鐘，采用百分制評分，60分合格。

  六、題型示例

  (一)填空題

  1.通常船舶設(shè)計分為船體設(shè)計、           和          三大專業(yè)設(shè)計;

  （二）簡答題

  1.簡要說明載重型船和布置地位型船設(shè)計步驟。

  （三）選擇題

  1.通常的運輸船舶船長常選用(  )。

  A)臨界船長;B)阻力最小船長;C)經(jīng)濟船長 D)極限船長

  （四）計算題

  1.某船Cb=0.78.Cb每增減0.01時，鋼料重量Wh將增減0.3%，若

，請用修差法求

的指數(shù)τ。

  （五）綜合分析題

  1.試分析確定沿海中小型集裝箱船長時應(yīng)考慮的因素