船舶設(shè)計(jì)原理

PAGE3-中國海洋大學(xué)本科生課程大綱課程名稱船舶設(shè)計(jì)原理Principleofshipdesign課程代碼082903101257課程屬性專業(yè)知識課時/學(xué)分32/2課程性質(zhì)必修實(shí)踐學(xué)時0責(zé)任教師馬維林課外學(xué)時0課程屬性：公共基礎(chǔ)/通識教育/學(xué)科基礎(chǔ)/專業(yè)知識/工作技能，課程性質(zhì)：必修、選修課程介紹1.課程描述（中英文）：船舶總體設(shè)計(jì)是解決船舶設(shè)計(jì)中的一些全局性問題（如排水量、主尺度及船型系數(shù)、型線設(shè)計(jì)、總布置設(shè)計(jì)等），是其他方面設(shè)計(jì)和局部設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和紐帶，船舶總體設(shè)計(jì)成功與否，對新船的質(zhì)量具有根本性的影響。本課程主要以民用海船為對象，講授船舶總體設(shè)計(jì)的基本原理、基本方法和工作流程，具體包括：我國現(xiàn)行《船舶與海上設(shè)施法定檢驗(yàn)規(guī)則》中與總體設(shè)計(jì)相關(guān)的內(nèi)容、船舶重量重心估算方法、艙容和布置地位、新船設(shè)計(jì)方案的構(gòu)思和主要要素的確定、船體型線設(shè)計(jì)和總布置設(shè)計(jì)等，此外，鑒于現(xiàn)代船舶設(shè)計(jì)中已廣泛應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)，因此還介紹目前計(jì)算機(jī)在船舶設(shè)計(jì)中的應(yīng)用情況。通過本課程的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生初步掌握船舶總體設(shè)計(jì)的基本方法和原理，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)知識綜合分析和解決船舶總體設(shè)計(jì)問題的能力，為今后從事船舶與海洋工程的設(shè)計(jì)工作打下良好的專業(yè)基礎(chǔ)。Theoveralldesignoftheshipistosolvesomeoftheoverallissuesinthedesignoftheship(suchasdisplacement,maindimensionsandshipformcoefficient,hulllinesdesign,generallayoutdesign,etc.).Itisthebasisandlinkforotheraspectsofdesignandlocaldesign.Thesuccessoftheoveralldesignoftheshiphasafundamentalimpactonthequalityofthenewship.Thiscourseismainlyaimedatciviliansea-goingships,teachingthebasicprinciples,basicmethodsandworkingflowofshipoveralldesign.Specifically,itincludes:thecontentrelatedtotheoveralldesigninthecurrent"RulesfortheStatutoryInspectionofShipsandOffshoreInstallations",methodforestimatingthecenterofgravityofaship'sweight,thecabincapacityandlayoutstatus,theconceptionofthenewshipdesignschemeandthedeterminationofthemainelements,thehulllinedesignandthegenerallayoutdesign,etc.Inaddition,inviewoftheelectroniccomputershavebeenwidelyusedinmodernshipdesign,theapplicationofcomputersinshipdesignatpresentisalsointroduced.Throughthestudyofthiscourse,studentscaninitiallymasterthebasicmethodsandprinciplesofshipoveralldesign,cultivatetheirabilitytocomprehensivelyanalyzeandsolveshipoveralldesignproblemsbyusingprofessionalbasicknowledge,andlayagoodprofessionalfoundationforfutureengagedintheshipandmarineengineeringdesignwork.2.設(shè)計(jì)思路：在國家海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略的背景下，為應(yīng)對世界和本國船舶及海洋工程行業(yè)形勢的變化和新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷研發(fā)，學(xué)生必須要立足我國船舶與海洋工程專業(yè)提高自己的創(chuàng)新意識，解放思想、開拓思維；學(xué)生要樹立成為社會主義建設(shè)者和接班人的遠(yuǎn)大理想，立志將所學(xué)所練最終服務(wù)于國家需求和國內(nèi)市場需求。創(chuàng)新和開拓的前提是夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)知識課，《船舶設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》作為講述船舶總體設(shè)計(jì)的課程，需要工程技術(shù)人員具有系統(tǒng)工程的思想和綜合分析問題的能力，因此，該課程具有涉及知識面廣、綜合實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)。學(xué)習(xí)《船舶設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的最終目的是指導(dǎo)船舶設(shè)計(jì)，學(xué)生應(yīng)立足于船舶的設(shè)計(jì)建造，理清課程本身與一線實(shí)踐的關(guān)系，因此，學(xué)生需要結(jié)合船舶設(shè)計(jì)工程案例，在設(shè)計(jì)和試驗(yàn)中理解知識、吃透知識?？紤]到學(xué)生初學(xué)的特點(diǎn)，本課程的講授應(yīng)盡可能符合船舶設(shè)計(jì)初學(xué)者的認(rèn)識過程，并與船舶設(shè)計(jì)的工作順序相吻合。課程內(nèi)容主要包括八個模塊：（1）船舶設(shè)計(jì)工作概況和設(shè)計(jì)技術(shù)任務(wù)書主要介紹船舶設(shè)計(jì)的特點(diǎn)、要求和指導(dǎo)原則，船舶設(shè)計(jì)階段的劃分和設(shè)計(jì)的基本工作方法，以及設(shè)計(jì)工作的依據(jù)——船舶設(shè)計(jì)技術(shù)任務(wù)書。（2）海船法規(guī)的相關(guān)內(nèi)容主要講授船舶法定檢驗(yàn)和入級檢驗(yàn)的基本概念，國際載重線公約中核算最小干舷的方法，法規(guī)對各類船舶完整穩(wěn)性的衡準(zhǔn)要求，國際公約和規(guī)則中對船舶破艙穩(wěn)性的要求，船舶噸位丈量規(guī)則等。（3）船舶的浮性與重量重心講授船舶浮性方程及平衡條件，空船重量的分析與不同詳細(xì)程度的重量估算方法，船舶載重量中各項(xiàng)重量的估算，重力與浮力的平衡方法，重心的估算。（4）船舶的艙容和布置地位講授載重型船舶所需艙容的估算方法以及根據(jù)主尺度和布置方案估算實(shí)際艙容，艙容的校核和調(diào)整方法，布置地位型船舶（客船和集裝箱船）的布置地位。（5）船舶的方案構(gòu)思和主尺度選擇船舶總體設(shè)計(jì)的方案構(gòu)思主要包括：船型特征和總布置構(gòu)想、考慮和初步選擇主尺度、主要技術(shù)性能的估算分析等；在確定新船主要要素的過程中，學(xué)生應(yīng)學(xué)習(xí)權(quán)衡矛盾的思路和方法；此外還講授評價(jià)船舶經(jīng)濟(jì)性的動態(tài)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。（6）船舶型線設(shè)計(jì)主要講授控制船舶型線的要素，包括：橫剖面面積曲線、設(shè)計(jì)水線和甲板邊線、橫剖線形狀、側(cè)面輪廓線，在此基礎(chǔ)上，講授型線生成的方法——1-Cp法。（7）船舶總布置設(shè)計(jì)主要講授船舶總布置設(shè)計(jì)的具體工作內(nèi)容，包括：區(qū)劃船舶主體和設(shè)置上層建筑、調(diào)整船舶浮態(tài)、布置船舶艙室和設(shè)備、規(guī)劃各部位的通道出入梯口。（8）計(jì)算機(jī)輔助船舶設(shè)計(jì)主要講授計(jì)算機(jī)輔助船舶設(shè)計(jì)系統(tǒng)，以及與船舶初步設(shè)計(jì)有關(guān)的船舶尺度方案的優(yōu)化、船舶型線生成的計(jì)算機(jī)方法和計(jì)算機(jī)輔助總布置設(shè)計(jì)等內(nèi)容。3.課程與其他課程的關(guān)系：先修課程主要有：《船舶原理1》、《船舶原理2》、《船體制圖》。本課程要綜合應(yīng)用專業(yè)知識來分析和解決船舶總體設(shè)計(jì)中的各種問題。4.對畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐和支撐強(qiáng)度：本課程是船舶與海洋工程專業(yè)的重要課程，內(nèi)容涉及船舶總體設(shè)計(jì)的方法論，是聯(lián)系船舶原理、船體制圖、船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等專業(yè)課程與船舶及海洋工程結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)建造課程的紐帶，本課程內(nèi)容知識面廣、綜合性強(qiáng)、對工程思維要求較高。因此，本課程的教學(xué)，可以有效支撐人才培養(yǎng)方案中對學(xué)生畢業(yè)能力要求中的全部指標(biāo)點(diǎn)，即“工程知識、問題分析、設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案、研究、使用現(xiàn)代工具、工程與社會、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范、個人和團(tuán)隊(duì)、溝通、項(xiàng)目管理、終身學(xué)習(xí)”。二、課程目標(biāo)1.知識獲?。ㄖ萎厴I(yè)要求1、3、5、8）通過學(xué)習(xí)本課程，船舶專業(yè)本科生能夠?qū)λ鶎W(xué)專業(yè)知識進(jìn)行初步的融會貫通，初步掌握船舶總體設(shè)計(jì)的基本方法和原理；理解船舶設(shè)計(jì)技術(shù)任務(wù)書內(nèi)容，根據(jù)內(nèi)容要求完成主尺度選擇、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)預(yù)報(bào)、型線設(shè)計(jì)和總布置設(shè)計(jì)的初步方案；了解船舶相關(guān)法規(guī)和規(guī)范中船舶總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容，并能指導(dǎo)船舶總體設(shè)計(jì)。2.思維方法培養(yǎng)（支撐畢業(yè)要求2、4、6、7）通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生需要在船舶設(shè)計(jì)中培養(yǎng)“學(xué)以致用”的工程思維，能夠?qū)⑺鶎W(xué)原理性知識應(yīng)用于船舶設(shè)計(jì)實(shí)踐，同時在設(shè)計(jì)中，不斷提高的創(chuàng)新求變思維方法；學(xué)生在船舶設(shè)計(jì)中，要有人、機(jī)、環(huán)一體化的工程思維，要懂得敬畏規(guī)范、敬畏標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)計(jì)中融入環(huán)保、安全、節(jié)省的設(shè)計(jì)理念。3.能力培養(yǎng)（支撐畢業(yè)要求9、10、11、12）《船舶設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是一門綜合性和實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)必修課。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以提高自身專業(yè)基礎(chǔ)知識綜合分析和解決船舶總體設(shè)計(jì)問題的能力，為今后從事船舶與海洋工程的設(shè)計(jì)工作打下良好的專業(yè)基礎(chǔ)。三、學(xué)習(xí)要求作為從事船舶與海洋工程專業(yè)的工程師，在校期間不僅要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)知識，而且還應(yīng)培養(yǎng)系統(tǒng)工程的思想和綜合分析問題的能力，并能做到理論聯(lián)系實(shí)踐，實(shí)踐檢驗(yàn)理論。要達(dá)到以上學(xué)習(xí)要求，學(xué)生應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：（1）按時上課，上課認(rèn)真聽講，積極參與老師提問和課堂討論。由于本課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，課上采取大量的案例教學(xué)，即對多艘實(shí)船的總體設(shè)計(jì)進(jìn)行思路和流程的演示。（2）本課程還包含較多的課下小作業(yè)和一個油船總體設(shè)計(jì)的大作業(yè)，學(xué)生通過認(rèn)真完成課下作業(yè)才能加深對設(shè)計(jì)理論的理解。四、教學(xué)進(jìn)度序號專題或主題計(jì)劃課時主要內(nèi)容概述1船舶設(shè)計(jì)概要2船舶設(shè)計(jì)的特點(diǎn)、要求和方法，設(shè)計(jì)階段的劃分，設(shè)計(jì)技術(shù)任務(wù)書2海船法規(guī)的相關(guān)內(nèi)容4載重線、完整穩(wěn)性、破艙穩(wěn)性、噸位丈量3船舶重量與重心5空船重量估算、載重量估算、排水量的初步估算、重量和浮力的平衡、重心估算4艙容和布置地位5新船所需艙容的估算、艙容的校核和計(jì)算、船舶布置地位5方案構(gòu)思和主尺度選擇6船舶總體設(shè)計(jì)方案構(gòu)思、主尺度的分析和選擇步驟、主尺度和主要性能的估算、船舶經(jīng)濟(jì)性評估6型線設(shè)計(jì)4橫剖面面積曲線、型線幾何形狀特征和參數(shù)選擇、型線生成的方法——1-Cp法7總布置設(shè)計(jì)4總體布局的區(qū)劃、浮態(tài)調(diào)整、艙室和通道的布置、主要舾裝設(shè)備的布置、外部造型和內(nèi)裝設(shè)計(jì)8計(jì)算機(jī)輔助船舶設(shè)計(jì)2計(jì)算機(jī)輔助船舶設(shè)計(jì)系統(tǒng)介紹、船舶主要尺度的優(yōu)選、計(jì)算機(jī)輔助型線設(shè)計(jì)和總布置設(shè)計(jì)五、參考教材與主要參考書1.參考教材：顧敏童.船舶設(shè)計(jì)原理（第二版）.上海：上海交通大學(xué)出版社，20012.主要參考書：劉寅東等.船舶設(shè)計(jì)原理.北京：國防工業(yè)出版社，2010方學(xué)智.船舶設(shè)計(jì)原理（第二版）.北京：清華大學(xué)出版社，2014中國船級社.鋼質(zhì)海船入級規(guī)范（最新版）.北京：人民交通出版社六、成績評定（一）考核方式A.閉卷考試：A.閉卷考試B.開卷考試