求學問校網小編為大家整理了2021年湖北自考船體強度與結構設計考試大綱及部分樣題,大家一起來看看吧!
考核內容與考核目標
緒 論
一、學習目的與要求
緒論是本課程的綜述。通過對緒論的學習,掌握船體結構安全性和船體強度的基本概念,作用在船體結構上載荷的分類,船體強度計算與結構設計的基本任務和方法以及評價結構設計的質量指標。
二、考核知識點與考核目標
(一)船體結構安全性和船體強度的基本概念(重點)
識記:船體結構的安全性,船體總強度和局部強度的概念。
理解:船體總縱強度的概念。
(二)作用在船體結構上的載荷(次重點)
識記:載荷的分類:總體性載荷、局部性載荷,不變載荷、靜變載荷、動變載荷、沖擊載荷的概念和示例。
理解:載荷分類的作用
(三)船體強度計算與結構設計的基本任務和方法(重點)
識記:船體強度計算的基本任務,船體結構設計的基本任務,許用應力法,概率法。
理解:船體總縱強度計算的傳統(tǒng)方法。
(四)評價結構設計的質量指標(次重點)
識記:安全性、營運適合性、船舶的整體配合性、耐久性、工藝性、經濟性的概念。
理解:安全性和經濟性之間的矛盾,民用船舶結構設計的目標。
第1章 船體外載荷
一、學習目的與要求
計算作用在船體梁上的外載荷,是進行船體總縱強度校核的基礎。通過對本章的學習,掌握引起船體梁總縱彎曲的外力計算包括重力曲線、浮力曲線、載荷曲線、剪力曲線和彎矩曲線計算的基本方法。
二、考核知識點與考核目標
(一)船體梁受力與變形特征(重點)
識記:船體梁,總縱彎曲,引起船體梁總縱彎曲的主要外力,載荷、剪力、彎矩的基本公式和計算步驟,計算狀態(tài)的選取。
理解:引起船體梁總縱彎曲的載荷、剪力和彎矩產生的原因
應用:船舶平衡狀態(tài)下的受力分析。
(二)重力曲線(重點)
識記:重力重心資料,重力的分類,重力曲線,繪制重力曲線的方法,階梯形重力曲線,局部性重力分布,總體性重力分布。
理解:靜力等效原則的內涵
應用:利用靜力等效原則對局部性重量進行分布計算。
(三)靜水浮力曲線(重點)
識記:浮力曲線的概念,求浮力曲線的方法,靜水平衡計算及其精度控制,理論站距內的浮力和階梯形浮力曲線。
理解:靜水平衡計算的逐步近似法。
應用:已知邦金曲線和船舶首尾吃水作階梯形浮力曲線。
(四)載荷曲線、靜水剪力及彎矩曲線(重點)
識記:載荷曲線的概念,求載荷曲線的方法,載荷曲線的性質;靜水剪力曲線和靜水彎矩曲線的概念、計算方法、特點及端點不封閉的修正方法。
理解:載荷曲線的性質和特點
應用:計算方型船的載荷曲線,靜水剪力曲線和靜水彎矩曲線
(五) 靜波浪附加剪力和彎矩的計算(重點)
識記:靜波浪附加剪力和靜波浪彎矩產生的原因,波浪要素及坦谷波的特點,計算狀態(tài),傳統(tǒng)的標準計算方法,船舶由靜水進入波浪浮態(tài)發(fā)生的變化,靜波浪附加剪力和靜波浪附加彎矩的計算公式,波浪浮力修正的概念。
理解:船舶靜置在波浪上的浮態(tài)。
應用:計算方型船在余弦波作用下的靜波浪剪力和彎矩。
(六) 總縱彎矩的計算(重點)
識記:總縱彎矩的計算方法,計算彎矩及計算彎矩曲線獲得的方法。
理解:計算彎矩。
應用:已知中拱或中垂狀態(tài)的彎矩曲線繪制計算彎矩曲線。
第2章 船體總縱強度
一、學習目的與要求
已知總縱彎矩,應用梁的彎曲理論可計算船體總縱彎曲應力。通過對本章的學習,掌握船體總縱彎曲應力的第一次近似計算、船體構件穩(wěn)定性檢驗和總縱彎曲應力的第二次乃至更高次計算的方法以及船體極限彎矩的計算方法;熟悉船體構件的多重作用以及按合成應力校核總縱強度的概念;熟悉許用應力法。
二、考核知識點與考核目標
(一) 船體總縱彎曲應力的第一次近似計算(重點)
識記:梁的彎曲理論,船體剖面慣性矩和剖面模數,總縱彎曲應力的計算公式,計算剖面,縱向強力構件,強力甲板,船體梁計算剖面簡圖,船體剖面要素的計算,最小剖面模數,船體總縱彎曲應力的第一次近似計算。
理解:船體剖面要素及總縱彎曲應力第一次近似計算的步驟、表格和計算公式。
應用:利用表格法進行簡單方形船的剖面要素及總縱彎曲應力的第一次近似計算。
(二) 船體構件的穩(wěn)定性檢驗和總縱彎曲應力的第二次近似計算(重點)
識記:船體構件的工作特性,按簡單梁理論計算總縱彎曲應力的有效性,船體構件的穩(wěn)定性檢驗,船體板折減系數的概念及計算,剛性構件和柔性構件的概念,總縱彎曲應力的第二次及更高次近似計算。
理解:剖面折減的意義和作用。
應用:已知失穩(wěn)構件的折減系數,應用表格法計算修正后的船體剖面要素及總縱彎曲應力。
(三) 船體構件的多重作用及按合成應力校核總縱強度(次重點)
識記:船體構件的多重作用的概念,縱向強力構件的分類。
理解:合成應力法的合理性及存在的問題。
應用:船體構件中的應力合成。
(四) 許用應力(重點)
識記:許用應力和安全系數的概念,許用應力標準的制定。外力、內力的計算方法和許用應力的一致性的概念。
理解:許用應力法的優(yōu)點和缺點。
應用:如何根據具體情況選擇許用應力標準。
(五) 船體極限彎矩的計算(次重點)
識記:船體極限彎矩的定義,計算極限彎矩的意義,強度儲備系數。
理解:極限狀態(tài)時的剖面折減。
應用:極限彎矩的計算。
第3章 船體結構局部強度
一、學習目的與要求
本章研究船體局部結構受到局部載荷時的強度問題,通過對本章的學習,了解船體結構局部強度的基本概念以及建立計算模型和構件幾何尺寸簡化的基本原則。
二、考核知識點與考核目標
(一)計算模型(重點)
識記:結構的力學模型或計算模型的概念,建立結構計算模型的原則,影響計算模型的主要因素,構件幾何尺寸的簡化的基本原則;模型化的關鍵;載荷模型化。
理解:載荷模型化應考慮的問題。
(二) 船體骨架的帶板(次重點)
識記:帶板的概念,穩(wěn)定性帶板寬度,彎曲帶板寬度
理解:中國船級社《海船規(guī)范》及《內河鋼船建造規(guī)范》對帶板寬度取法的規(guī)定。
應用:能根據具體結構模型確定帶板的寬度。
(三)板架計算(不作考試要求)
第4章 船體縱向扭轉強度(一般,了解)
一、學習目的與要求
本章是針對長大艙口船舶扭轉強度的專題,通過對本章的學習,對長大艙口船舶的強度計算特點,扭轉外力,扭轉內力的計算有所了解。
二、考核知識點與考核目標(閱讀,不作考試要求)
第5章 型材剖面設計
一、學習目的與要求
本章重點介紹構成船體骨架系統(tǒng)的型材剖面設計的基本概念與計算方法,通過對本章的學習,掌握衡量型材剖面材料分布合理程度的指標,型材剖面的強度要求及剖面要素的計算方法,型材穩(wěn)定性和型材剖面優(yōu)化設計的基本概念。
二、考核知識點與考核目標
(一)型材剖面的利用系數和比面積(重點)
識記:型材剖面的利用系數、比面積的定義。
理解:型材剖面的利用系數、比面積的意義。
應用:型材剖面的利用系數、比面積計算。
(二)型材的強度要求及剖面要素計算(重點)
識記:強度要求,型材剖面模數與慣性矩的計算,腹板的相當面積,梁材抗彎強度與抗剪強度間的關系。
理解:面板、腹板和帶板尺度對剖面要素的影響程度。
應用:應用公式法或列表法計算型材剖面要素。
(三) 型材的穩(wěn)定性(次重點)
識記:型材的局部(翼板、腹板)穩(wěn)定性和總穩(wěn)定性的概念及結論。
理解:型材的穩(wěn)定性與哪些因素有關。
應用:在型材剖面設計時怎樣保證型材的穩(wěn)定性。
(四) 型材剖面的優(yōu)化設計(一般)
識記:確定結構重量最輕的剖面尺寸應滿足哪些要求。
理解:型材剖面優(yōu)化設計的數學描述。
應用:型材剖面最優(yōu)尺寸的實用設計公式及設計示例。
第6章 船體結構規(guī)范法設計
一、學習目的與要求
船體結構規(guī)范法設計是大多數民用船舶采用的傳統(tǒng)設計方法,通過本章的學習,熟悉船體結構規(guī)范法設計的基本步驟、建造規(guī)范的選用和結構布置的一般原則,船體構件的材料級別和鋼級,規(guī)范對船體縱向強度的要求,外板和甲板板以及船體骨架設計的基本方法。
二、考核知識點與考核目標
(一) 船體結構規(guī)范法設計的基本思路(重點)
識記:船級社,船舶建造規(guī)范的產生、發(fā)展和作用,規(guī)范法設計的基本步驟。確定結構尺寸的一般順序。規(guī)范的選用,規(guī)范的適用范圍。結構布置的原則和一些基本規(guī)定。
理解:為什么規(guī)范要規(guī)定其適用范圍;長深比和寬深比各反映了什么內涵。
應用:在結構設計時怎樣對結構進行合理的布置。
(二) 船體構件的材料級別和鋼級(次重點)
識記:船體結構用鋼,材料級別,鋼級,材料級別的選擇,鋼種的選擇。
理解:材料級別和鋼級的內涵。
應用:對于不同材料級別的船體構件根據其板厚選取合適的鋼級。
(三)規(guī)范對船體縱向強度的要求(一般)
識記:縱向強度標準,基本剖面模數,計算剖面模數。
理解:以中剖面模數作為縱向強度標準,基本剖面模數與計算剖面模數的內涵,聯系和區(qū)別。
應用:能按規(guī)范要求計算和校核船體縱向強度。
(四) 外板及甲板板的設計(一般)
識記:規(guī)范對外板、甲板板的一般規(guī)定,外板、甲板板的厚度分布規(guī)律。規(guī)范板厚設計公式的意義。
理解:為什么板厚設計公式有兩個,各公式反映了什么要求,設計時如何處理。
應用:看懂設計示例,能進行實際船舶的外板及甲板板設計。
(五) 船體骨架的設計(一般)
識記:船體骨架設計的一般注意事項,構件的受力和作用,主要支撐構件和傳力構件,帶板,局部強度要求的剖面模數,剛度要求的剖面慣性矩,穩(wěn)定性要求的剖面慣性矩。
理解:規(guī)范對船體骨架要求的基本意義。
應用:參考設計計算示例,能應用規(guī)范設計實船的船體骨架。
(六) 應力集中區(qū)的結構設計(一般)
識記:應力集中,應力集中系數,降低艙口角隅處應力集中的措施。
理解:甲板艙口角隅的形狀與結構上的處理。
應用:甲板艙口結構的合理設計。
(七)上層建筑設計(一般)
識記:上層建筑及其構成,船樓,甲板室,強力上層建筑,輕型上層建筑。
理解:強力上層建筑設計的基本步驟。
應用:按規(guī)范進行圍壁板及扶強材的設計。
第7章 船體舯剖面結構優(yōu)化設計
一、學習目的與要求
通過學習,了解船體舯剖面計算法設計的基本任務、設計要求與目標、求解策略以及設計的基本流程。
二、考核知識點與考核目標
(一) 舯剖面計算法設計的基本任務和策略(重點)
識記:計算法設計的概念、基本任務、設計要求與目標;相當厚度的概念,分級優(yōu)化策略。
理解:為什么船體舯剖面的合理設計是計算法設計首先要解決的問題。
應用:舯剖面設計要求與目標的數學描述。
(二)中剖面縱向構件相當厚度的決定(一般)
識記:結構的相當厚度,舯剖面計算法設計的基本流程。
理解:相當厚度為什么必須逐次近似求得。
應用:縱向構件相當厚度的第一次近似決定。
第8章 有限元法在船體結構設計中的應用
一、學習目的與要求
通過本章的學習,了解有限元法的基本概念以及在船體結構設計中應用的基本情況。
二、考核知識點與考核目標
(一) 有限元法的基本概念(重點)
識記:有限元法及其優(yōu)點,有限元軟件,船體結構有限元分析的層次,有限元分析流程。
理解:對船體結構進行有限元分析的三個不同層次。
(二)船體結構有限元模型(一般)
識記:有限元模型。
理解:全船的有限元模型化應遵循的原則。
有關說明與實施要求
一、考核的能力層次表述
本大綱在考核目標中,按照“識記”“理解”“應用”三個能力層次規(guī)定其應達到的能力層次要求。各能力層次要求為遞進等級關系,后者必須建立在前者的基礎上,其含義是:
識記:要求考生能夠對大綱中的知識點,如名詞和定義、本專業(yè)術語、原理、原則、公式、計算方法及步驟等有清晰準確的認識和表述,并能做出正確的判斷與選擇。
理解:在識記的基礎上,要求考生能夠對大綱中的概念、原理、原則、計算方法等有一定的理解,清楚它與有關知識點的聯系與區(qū)別,并能做出正確的表述和解釋。
應用:要求考生對大綱中的概念、原理、原則、公式、計算方法等熟悉和理解的基礎上,能解決簡單的計算和應用問題,也可運用多個知識點,分析、計算或解決稍微復雜一點的船體結構實用問題。
二、教材
指定教材:《船舶結構設計》 謝永和 吳劍國 李俊來 編著,上海交通大學出版社,2011年11月第1版。
三、自學方法指導
1、在開始閱讀指定教材某一章之前,先翻閱大綱中有關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,以便在閱讀教材時做到心中有數,有的放矢。
2、閱讀教材時,要逐段細讀,逐句推敲,集中精力,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、在自學過程中,既要思考問題,也要做好閱讀筆記,把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理,這可從中加深對問題的認知、理解和記憶,以利于突出重點,并涵蓋整個內容,可以不斷提高自學能力。
4、完成書后作業(yè)和適當的輔導練習,對理解、消化、鞏固所學知識,培養(yǎng)分析問題、解決問題及提高能力是非常必要的,尤其對于自考學生而言。在做練習之前,應認真閱讀教材,按考核目標所要求的不同層次,掌握教材內容;在練習過程中對所學知識進行合理的回顧與發(fā)揮,注重理論聯系實際和具體問題具體分析,解題時應注意培養(yǎng)邏輯性,針對問題圍繞相關知識點進行層次(步驟)分明的論述或推導,明確各層次(步驟)間的邏輯關系。
四、對社會助學的要求
1、應熟知考試大綱對課程提出的總要求和各章的知識點。
2、應掌握各知識點要求達到的能力層次,并深刻理解對各知識點的考核目標。
3、輔導時,應以考試大綱為依據,指定的教材為基礎,不要隨意增刪內容,以免與大綱脫節(jié)。
4、輔導時,應對學習方法進行指導,宜提倡"認真閱讀教材,刻苦鉆研教材,主動爭取幫助,依靠自己學通"的方法。
5、輔導時,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。
6、注意對應考者能力的培養(yǎng),特別是自學能力的培養(yǎng),要引導考生逐步學會獨立學習,在自學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高低兩者不完全是一回事,在各個能力層次中會存在著不同難度的試題。
8、助學學時:本課程共4學分,建議總課時72學時,其中助學課時分配如下:
五、關于命題考試的若干規(guī)定
1、本大綱各章所提到的內容和考核目標都是考試內容。試題覆蓋到章,適當突出重點。
2、試卷中對不同能力層次的試題比例大致是:“識記”為 40%, “理解”為 40%,“應用”為 20%。
3、試題難易程度應合理:較易、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,名詞解釋,簡答題,選擇題,判斷說明題,計算題等。
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、 船體強度是研究船體結構 的科學。
(二)名詞解釋
1、總縱彎曲
(三)簡答題
1、民用船舶一般采用船級社的規(guī)范來設計,有什么優(yōu)點?
(四)選擇題
1、坦谷波曲線形狀的特點是
A.波峰陡峭,波谷平坦。 B波峰平坦,波谷陡峭。C.波峰,波谷都平坦。D.波峰,波谷都陡峭。
(五)判斷說明題
1、一艘既定裝載的船舶由淡水區(qū)駛入海水區(qū)時,由于浮力總量發(fā)生改變而使總縱彎矩發(fā)生改變,這種說法對嗎?
(六)計算應用題
1、某長方型駁船簡化的中剖面如下圖所示,已算得該船的最大中拱彎矩為9800KN·m,試計算構件上的最大總縱彎曲應力。
以上就是小編為大家整理的2021年湖北自考船體強度與結構設計考試大綱以及部分樣題,大家要記得查漏補缺,祝大家都有個好成績。
編輯推薦:
2021年湖北自考實踐性環(huán)節(jié)考核安排報考須知(面向社會)