《船舶结构与性能实验》教学大纲

《船舶结构与性能实验》教学大纲

适用专业：船舶与海洋工程专业（本科）

参考学时：24学时

课程性质：限选课

一、基本部分

（一）讲授内容

1.1船舶结构实验部分

实验一、应变片的粘贴技术

要求学生了解应变片的测量原理及应变片的选用，初步掌握应变片的粘贴方法。

实验二、确定支座结构的柔性系数

要求学生了解百分表的测量原理，掌握百分表的测量方法及数据的处理。

实验三、板架弯曲试验

要求学生了解静态应变仪的使用方法，验证所学的理论知识。

实验四、自由衰减振动的采集与分析

要求学生了解动态测量仪器的使用方法，对梁的动力特性有一感性认识。初步学会时域信号的数据采集方法，能分析衰减波形的频率与阻尼。

实验五、船舶振动测量技术

要求学生掌握船舶振动测量仪器的使用方法，初步掌握线性谱的分析方法，绘出不同转速下的幅频特性曲线。

实验六、结构件的疲劳试验

要求学生了解结构疲劳试验系统的组成和试验方法，对疲劳试验有一感性认识。

1.2船舶性能实验部分

实验一、船模静水阻力实验

要求学生对船模阻力实验的过程有全面的了解。要求每个学生参与测试数据，掌握力及速度的测试方法和原理，掌握实船阻力的换算方法（二因次和三因次法），绘制船模阻力曲线、实船有效马力曲线，确定（1+k）值示意图；加强实验研究能力培养。

实验二、螺旋桨模型敞水实验

要求学生对螺旋桨敞水实验的过程有全面的了解。掌握力、力矩、转速及速度的测试方

法和原理，绘制敞水效率曲线；研究螺旋桨的敞水效率。

实验三、船模自航实验

要求学生对船模自航实验的过程有全面的了解。掌握力、力矩、转速及速度的测试方法和原理，绘制自航实验曲线；掌握强迫自航法的实验方法。研究船、机、桨三者的配合问题。

（二）习题和习题课

无习题要求。

二、选修或专题（内容）

学生可以根据自己的实际情况，选择实验室的开放选修试验项目。

三、教学大纲说明书

（一）本课程在培养计划中所处地位，教学目的和任务

《船舶性能与结构实验》是一门面向船舶与海洋工程专业的专业方向课，开设的目的是为了拓宽学生的知识面，提高学生实践动手能力，为今后从事与船舶工程相关研究和设计或开发工作准备更好的条件。通过实验了解船舶结构实与性能实验研究的基本方法。使学生掌握基本实验技术和操作技能，以及分析和整理实验数据编写实验报告的能力，使学生认识到实验手段在工程技术中的重要性，要求学生在实验中轮流操作，掌握原理和方法，对力、力矩、速度、转速、加速度、频率、阻尼和轨迹等参数进行测量。加强实验研究能力培养，以及理论联系实践的综合能力培养。培养学生在科学研究和工程上的创新能力及实践能力。初步具有利用实验手段开展船舶或相关工程研究及其开发的能力。

（二）课程内容的基本要求，重点难点，深度和广度

2.1基本要求

了解船舶结构与性能实验研究的基本方法。掌握基本实验技术和操作技能以及分析和整理实验数据编写实验报告的能力，培养学生在科学研究和工程上的创新能力及实践能力。初步具有利用实验手段开展船舶或相关工程研究及开发的能力。

2.2各部分内容的重点难点，深度和广度

船舶结构实验部分

实验一、应变片的粘贴技术

要求学生了解应变片的测量原理及应变片的选用，初步掌握应变片的粘贴方法。

实验二、确定支座结构的柔性系数

要求学生了解百分表的测量原理，掌握百分表的测量方法及数据的处理。

实验三、板架弯曲试验

要求学生了解静态应变仪的使用方法，验证所学的理论知识。

实验四、自由衰减振动的采集与分析

要求学生了解动态测量仪器的使用方法，对梁的动力特性有一感性认识。初步学会时域信号的数据采集方法，能分析衰减波形的频率与阻尼。

实验五、船舶振动测量技术

要求学生掌握船舶振动测量仪器的使用方法，初步掌握线性谱的分析方法，绘出不同转速下的幅频特性曲线。

实验六、结构件的疲劳试验

要求学生了解结构疲劳试验系统的组成和试验方法，对疲劳试验有一感性认识。

船舶性能实验部分

实验一、船模静水阻力实验

要求学生对船模阻力实验的过程有全面的了解。要求每个学生参与测试数据，掌握力及速度的测试方法和原理，掌握实船阻力的换算方法（二因次和三因次法），绘制船模阻力曲线、实船有效马力曲线，确定（1+k）值示意图；加强实验研究能力培养。

实验二、螺旋桨模型敞水实验

要求学生对螺旋桨敞水实验的过程有全面的了解。掌握力、力矩、转速及速度的测试方法和原理，绘制敞水效率曲线；研究螺旋桨的敞水效率。

实验三、船模自航实验

要求学生对船模自航实验的过程有全面的了解。掌握力、力矩、转速及速度的测试方法和原理，绘制自航实验曲线；掌握强迫自航法的实验方法。研究船、机、桨三者的配合问题。

（三）习题和习题课

无习题要求。但是要求学生能正确写出实验报告。具有分析和整理实验数据、编写实验报告的能力。

（四）选修或专题部分的要求

学生可以根据自己的实际情况，选择实验室的开放选修试验项目。

（五）教材及主要参考书

教材：孙培林，杨晓丹，杨大明编写，船舶结构与性能实验指导书．

主要参考书：郝亚平编，船舶性能试验技术．国防工业出版，1991

孙培林自编讲义，结构试验技术．

（六）本课程对先修课的要求及有关课程的联系分工

学生应具有较强的力学（理论力学和流体力学）基础，对力学基本概念必须有清晰的了解，同时必须学习《船舶阻力与推进》、《船舶结构力学》等课程。

（七）教学（考核）方法与手段

《船舶结构与性能实验》是一门实践性很强的课程，既要有多种学科的理论基础，又需要有一定的实践操作能力。在讲述本课程时，要讲清实验基本原理及技术，在实验室现场结合设备系统讲解数据的测量、处理及分析方法。

（八）先修课程名称

《高等数学》、《理论力学》、《流体力学》、《船舶阻力与推进》、《船舶结构力学》。（九）学时分配