МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное агентство морского и речного транспорта
Омский институт водного транспорта (филиал) ФБОУ ВПО
«Новосибирская государственная академия водного транспорта»
-
Кафедра
|
Специальных технических дисциплин
|
|
(наименование кафедры полностью)
|
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине
ДС.Ф.12 Теория и устройство судна
|
(шифр и наименование дисциплины)
|
Направление
|
140600 "Электротехника, электромеханика и электротехнологии"
|
(код ОКСО и наименование направления или специальности)
|
Специальность
|
140604 "Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов"
|
(наименование профиля или специализации)
|
|
Форма обучения
|
|
Очная/заочная
|
Курс
|
3/5
|
Семестр(ы) / курс(ы) для ЗО
|
6/5
|
ОМСК 2012 г.
Рабочая программа:
Составлена
|
ассистеном
|
Кафедры
|
СТД
|
|
(должность)
|
|
(сокращенное наименование кафедры)
|
|
|
Кошман Андреем Александровичем
|
(ученая степень)
|
|
(Ф.И.О. полностью)
|
|
|
А.А. Кошман
|
|
«
|
|
»
|
|
20
|
|
г.
|
(подпись)
|
|
(И.О.Ф.)
|
|
|
число
|
|
месяц
|
год
|
|
Рассмотрена и одобрена на заседании кафедры
|
Специальных технических дисциплин
|
(наименование кафедры полностью)
|
от
|
«
|
|
»
|
|
20
|
|
г.,
|
Протокол №
|
|
|
|
число
|
|
месяц
|
|
год
|
|
|
|
Зав. кафедрой
|
СТД
|
|
|
|
И.И. Малахов
|
|
(наименование кафедры сокращенно)
|
|
(подпись)
|
|
(И.О.Ф.)
|
Представители УМС филиала, по анализу рабочей программы:
|
|
|
|
|
|
(должность, кафедра, ученая степень и звание сокращенно)
|
|
(подпись)
|
|
(И.О.Ф)
|
|
|
|
|
|
(должность, кафедра, ученая степень и звание сокращенно)
|
|
(подпись)
|
|
(И.О.Ф)
|
Утверждена решением учебно-методического совета (УМС) филиала от
|
|
«
|
|
»
|
|
20
|
|
г.,
|
протокол №
|
|
|
|
число
|
|
месяц
|
|
год
|
|
|
|
Председатель УМС филиала
|
|
|
|
В.А. Глушец
|
|
|
(подпись)
|
|
(И.О.Ф.)
|
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Курс «Теория и устройство судна» является общеинженерной дисциплиной и базируется на механико-математических дисциплинах: высшая математика, теоретическая механика, вычислительная техника и программирование, сопротивление материалов, начертательная геометрия и инженерная графика и других.
Целями и задачами изучения курса ТУС является достаточно полное представление обучающихся:
о конструкции и устройстве судов различных типов,
о назначении судовых устройств и систем,
об основных навигационных качествах судна и его техническом обслуживании,
о методах решения различных задач, связанных с проектированием судна и совершенствованием его навигационных качеств.
ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
После изучения дисциплины обучаемый должен:
иметь представление:
- об устройстве судов различных типов,
- об устройствах и системах судов,
- об основных навигационных качествах судов, судовых движителях,
- о требованиях Регистра к устройству судна и его навигационным качествам,
- о техническом обслуживании судов,
- об основных тенденциях и направлениях развития современных судов;
знать и уметь использовать:
- теоретические закономерности, связанные с обеспечением эффективности, безопасности и экологичности судов в процессе их проектирования, изготовления и эксплуатации,
- специальную литературу и другие информационные данные для решения профессиональных задач;
иметь навыки:
- решения практических задач,
- выполнения инженерных расчетов и анализа результатов этих расчетов, исполнения чертежей, схем, диаграмм, графиков и т.д.,
- работы с проектно-конструкторской документацией и другими информационными материалами.
ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
Таблица 1
Вид учебной работы
|
Трудоемкость, час.
|
Очное обучение (О)
|
Заочное обучение (З)
|
Всего
часов
|
Семестры
|
Всего часов
|
Курс
|
6
|
5
|
Общая трудоемкость
дисциплины
|
40
|
40
|
40
|
40
|
Аудиторные занятия
|
38
|
38
|
12
|
12
|
Лекции
|
20
|
20
|
6
|
6
|
Практические занятия (ПЗ)
|
18
|
18
|
6
|
6
|
Семинары (С)
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Лабораторные работы (ЛР)
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Иные виды аудиторных занятий (указать)
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Самостоятельная работа (СР)
|
2
|
2
|
28
|
28
|
Изучение литературы теоретического курса
|
2
|
2
|
-
|
-
|
Курсовой проект (работа)
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Расчетно-графические (контрольные) работы
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Реферат
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Иные виды самостоятельной работы (указать)
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)
|
Зачет
|
Зачет
|
Зачет
|
Зачет
|
-
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Разделы дисциплины и виды занятий
Таблица 2
Разделы и темы дисциплины
|
Трудоемкость, час
|
Лекции
|
ПЗ
|
ЛР
|
СР
|
Раздел 1. Общее устройство судна.
|
Тема 1.1. Классификация судов
|
1
|
-
|
-
|
-
|
Тема 1.2. Судовые устройства и системы.
|
1
|
1
|
-
|
-
|
Раздел 2. Статика корабля
|
Тема 2.1. Геометрия корпуса.
|
1
|
0,5
|
-
|
-
|
Тема 2.2. Плавучесть.
|
1
|
0,5
|
-
|
0,5
|
Тема 2.3. Начальная остойчивость.
|
1
|
1
|
-
|
-
|
Тема 2.4.Остойчивость при больших углах.
|
1
|
1
|
-
|
-
|
Тема 2.5. Непотопляемость.
|
1
|
1
|
-
|
-
|
Раздел 3. Прочность судна
|
Тема 3.1. Основы прочности судна.
|
1
|
1
|
-
|
0,5
|
Раздел 4. Ходкость судна
|
Тема 4.1. Основы гидромеханики.
|
1
|
1
|
-
|
-
|
Разделы и темы дисциплины
|
Трудоемкость, час
|
Лекции
|
ПЗ
|
ЛР
|
СР
|
Тема 4.2. Сопротивление среды движению судна.
|
1
|
1
|
-
|
0,5
|
Тема 4.3. Способы определения сопротивления.
|
1
|
1
|
-
|
-
|
Тема 4.4. Влияние путевых условий на сопротивление.
|
1
|
0,5
|
-
|
-
|
Тема 4.5. Пути снижения сопротивления.
|
1
|
0,5
|
-
|
-
|
Тема 4.6. Принцип работы судовых движителей.
|
1
|
1
|
-
|
-
|
Тема 4.7. Взаимодействие движителей с корпусом судна.
|
1
|
2
|
-
|
0,5
|
Тема 4.8. Кавитация.
|
1
|
1
|
-
|
-
|
Тема 4.9. Согласование двигателя и движителя с корпусом судна.
|
1
|
1
|
-
|
-
|
Раздел 5. Качка и мореходность судна
|
Тема 5.1. Основы теории качки.
|
1
|
1
|
-
|
-
|
Раздел 6. Управляемость судна
|
Тема 6.1. Уравнения движения судна.
|
1
|
-
|
-
|
-
|
Тема 6.2. Расчет характеристик управляемости судна.
|
1
|
2
|
-
|
-
|
ИТОГО:
|
20
|
18
|
0
|
2
|
Содержание разделов дисциплины
Раздел 1 Общее устройство судна
Тема 1.1 Классификация судов
Содержание курса. Транспорт на современном этапе. Принципы классификации судов по назначению, типу движителей, двигателей и т. д. Речной и морской Регистр. Эксплуатационно-технические характеристики судна.
Тема 1.2 Судовые устройства и системы
Судовые устройства: рулевое, грузовое, якорное, швартовное, буксирное, спасательное. Судовые системы водоснабжения, отопления, вентиляции, противопожарная, фановая, их устройство и маркировка.
Раздел 2 Статика корабля
Тема 2.1 Геометрия корпуса
Теоретический чертеж; основные плоскости, коэффициенты полноты. Параметры посадки: крен, дифферент.
Тема 2.2 Плавучесть
Закон Архимеда. Условия и уравнения равновесия плавающего судна. Кривые элементов теоретического чертежа. Изменение осадки при приеме и снятии груза. Запас плавучести.
Тема 2.3 Начальная остойчивость
Теорема Эйлера. Понятие о метацентрах, метацентрических радиусах и высотах. Метацентрические формулы остойчивости, влияние приема и переноса грузов на остойчивость, влияние жидких, сыпучих, подвешенных грузов, опыт кренования.
Тема 2.4 Остойчивость при больших углах
Диаграммы статической и динамической остойчивости, их расчет и построение. Остойчивость на волнении, нормирование остойчивости согласно требованиям РР и МР России и рекомендациям ИМО и МАКО.
Тема 2.5 Непотопляемость
Основные принципы обеспечения непотопляемости. Средства обеспечения непотопляемости. Нормирование непотопляемости согласно требованиям РР и МР России и рекомендациям ИМО и МАКО.
Раздел 3 Прочность судна
Тема 3.1 Основы прочности судна
Понятие об эквивалентном брусе. Конструкция корпуса судна. Системы и основные балки набора корпуса судна. Нормирование прочных размеров набора корпуса и обшивки.
Раздел 4 Ходкость судна
Тема 4.1 Основы гидромеханики
Основы теории подобия, основы теории крыла, основы теории идеального движителя, понятие о присоединенных массах.
Тема 4.2 Сопротивление среды движению судна
Составляющие сопротивления – трения, формы, волновое, выступающих частей, их физический смысл.
Тема 4.3 Способы определения сопротивления
Экспериментальные способы определения сопротивления. Принципы пересчета сопротивления с модели на натуру. Натурные испытания. Практический расчет сопротивления. Сопротивление буксируемых и толкаемых составов. Сопротивление судов на подводных крыльях, на воздушной подушке, глиссеров, экранопланов.
Тема 4.4 Влияние путевых условий на сопротивление
Влияние на сопротивление стеснения фарватера по глубине и ширине, течения и ветрового волнения.
Тема 4.5 Пути снижения сопротивления
Влияние соотношений главных размерений и коэффициентов полноты на сопротивление. Ламинаризация, аэрация пограничного слоя, устранение шероховатостей корпуса.
Тема 4.6 Принцип работы судовых движителей
Типы судовых движителей, геометрические, кинематические и динамические характеристики. Диаграммы для расчета движителей. Особенности работы комплексов винт – направляющая насадка.
Тема 4.7 Взаимодействие движителей с корпусом судна
Попутный поток и засасывание, пропульсивный коэффициент. Влияние путевых условий на работу движителей и пропульсивные качества судна.
Тема 4.8 Кавитация
Физическая сущность кавитации и условия возникновения. Влияние кавитации на эффективность работы движителей, меры борьбы с кавитацией.
Тема 4.9. Согласование двигателя и движителя с корпусом судна
Понятие о гидродинамически «легком» и «тяжелом» движителе. Ходовые и тяговые характеристики судов и составов. Ходовые испытания судов.
Раздел 5 Качка и мореходность судна
Тема 5.1 Основы теории качки
Параметры волн, уравнения качки, качка на резонансной волне, диаграммы для выбора безопасных курсов при волнении.
Раздел 6 Управляемость судна
Тема 6.1Уравнения движения судна
Гидродинамические усилия на корпусе и движительно-рулевых комплексах судна при его произвольном движении. Продольные, поперечные, моменты относительно центра масс. Инерционные усилия. Понятие о плече сил зарыскивания. Изменение характеристик взаимодействия движителя с корпусом судна при его маневрировании.
Тема 6.2 Расчет характеристик управляемости судна
Кинематические характеристики произвольного движения судна, диаграммы управляемости судна, нормирование управляемости и габаритов судов.
Практические занятия (семинары)
Таблица 3
№ занятий
|
Разделы и темы дисциплины
|
Наименование практических занятий
|
Раздел 1. Общее устройство судна.
|
1
|
Тема 1.2. Судовые устройства и системы.
|
Эскизирование судовых систем
|
Раздел 2. Статика корабля
|
Тема 2.1. Геометрия корпуса.
|
Определение коэффициентов полноты различных плавающих тел.
|
Тема 2.2. Плавучесть.
|
Расчет характеристик плавучести.
|
2
|
Тема 2.3. Начальная остойчивость.
|
Расчет характеристик начальной остойчивости.
|
Тема 2.4.Остойчивость при больших углах.
|
Расчет диаграмм остойчивости.
|
3
|
Тема 2.5. Непотопляемость.
|
Определение нормативных высот надводного борта.
|
Раздел 3. Прочность судна
|
Тема 3.1. Основы прочности судна.
|
Эскизирование узлов набора корпуса.
|
Раздел 4. Ходкость судна
|
4
|
Тема 4.1. Основы гидромеханики.
|
Расчет характеристик крыльев различных удлинений.
|
Тема 4.2. Сопротивление среды движению судна.
|
Расчет сопротивления трения различных тел.
|
5
|
Тема 4.3. Способы определения сопротивления.
|
Расчет сопротивления судна на глубокой воде.
|
Тема 4.4. Влияние путевых условий на сопротивление.
|
Расчет сопротивления судна на мелководье.
|
Тема 4.5. Пути снижения сопротивления.
|
Расчет сопротивления судов с различными соотношениями размерений
|
6/7
|
Тема 4.6. Принцип работы судовых движителей.
|
Определение характеристик движителя по диаграммам.
|
Тема 4.7. Взаимодействие движителей с корпусом судна.
|
Расчет коэффициентов попутного потока и засасывания.
|
Тема 4.8. Кавитация.
|
Определение характеристик не кавитирующего винта.
|
8
|
Тема 4.9. Согласование двигателя и движителя с корпусом судна.
|
Расчет ходовых характеристик судна.
|
Тема 5.1. Основы теории качки.
|
Расчет характеристик резонансной волны
|
Раздел 6. Управляемость судна
|
9
|
Тема 6.2. Расчет характеристик управляемости судна.
|
Расчет диаграммы управляемости судна
|
Таблица 4
№ занятия
|
Наименование учебно-методического, программного и (или) материального обеспечения
|
1-9
|
[1,2,3,4,5]
|
Не предусмотрен рабочим учебным планом.
Иные виды аудиторных занятий
Не предусмотрены рабочим учебным планом.
Не предусмотрен рабочим учебным планом
Расчетно-графические, контрольные работы и рефераты
Не предусмотрены рабочим учебным планом.
Иные виды самостоятельной работы
Не предусмотрены рабочим учебным планом.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Данилов, Александр Тимофеевич. Современное морское судно [Текст] : учеб. / А. Т. Данилов, В. А. Середохо. - СПб. : Судостроение, 2011. - 438, [6] с.
Усов, Владимир Дмитриевич. Рулевое устройство [Текст] / В. Д. Усов, Ю. Е. Захаров. - Астрахань : ГП АО ИПК "Волга", 2009. - 109 с.
Дополнительная литература
Басин, А.М. Руководство по расчету и проектированию гребных винтов судов внутреннего плавания [текст] / Под ред. А.М. Басина и Е.И. Степанюка. – М.: Транспорт, 1977. – 268с.
Вьюгов, В.В. Расчет винтовых движителей судна: Методические указания [текст] / В.В. Вьюгов, Н.Т. Деревянченко. – Новосибирск: НГАВТ, 1997. – 28с.
Лесюков, В.А. Теория и устройство судов внутреннего плавания [текст] / В.А. Лесюков. – М.: Транспорт, 1982. – 352с.
Павленко, В.Г. Ходкость и управляемость судов [текст] / В.Г. Павленко. – М.: Транспорт, 1991. – 350с.
Теория и устройство судов в вопросах и задачах: Задачник [текст] / Справочник под ред. Ю.Н. Кузьменко. – Новосибирск: НГАВТ, 1998. – 108с.
Средства обеспечения освоения дисциплины
На кафедре имеются плакаты, макеты, образцы оформления курсовых проектов и курсовых работ.
В лаборатории вычислительной техники кафедры установлены обучающие программы MathCAD, Word, Excel, позволяющие проводить практические занятия и выполнять студентами самостоятельную работу.
МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Лаборатория вычислительной техники с установленным программным обеспечением.
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Практические занятия по темам, указанным в таблице 3, проводятся по мере освоения лекционного курса с целью углубления и конкретизации знаний, полученных в ходе слушания лекций.
Учебно-методическое обеспечение, используемое для проведения практических занятий, указано в таблице 4.
Для расчетов, в рамках практических работ, используются персональные вычислительные системы типа IBM PC, с установленной операционной системой Windows XP.
ФОРМА КОНТРОЛЯ
Зачет в 6 семестре для очной формы обучения и на 5 курсе для заочного обучения при условии выполнения учебного плана.
|
