造船工学

科目基礎情報

学校 広島商船高等専門学校 開講年度 平成30年度 (2018年度)
授業科目 造船工学
科目番号 0054 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 商船学科(機関コース) 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 船舶工学概論,成山堂書店,面田信昭著
担当教員 片平 卓志

到達目標

(1)船の定義,種類等について理解できる.
(2)船体の各部構造について理解できる.
(3)船体に使用される材料,強度等について理解できる.
(4)船体構造に関する規則について理解できる.

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
1船の定義,船体主要寸法および船体の構造様式の詳細を理解し,説明できる.船の定義,船体主要寸法および船体の構造様式の概要を理解し,説明できる.船の定義,船体主要寸法および船体の構造様式の概要を理解していない.
2船体構造における船首材と船尾骨材の詳細を理解し,説明できる.船体構造における船首材と船尾骨材について理解し,説明できる.船体における詳細および船首材と船尾骨材について理解していない.
3船体強度について縦方向の力,横方向の力,局部の力,せん断力,曲げモーメントを理解し,複雑な計算ができる.船体強度について縦方向の力,横方向の力,局部の力,せん断力,曲げモーメントを理解し,説明できる.船体強度について縦方向の力,横方向の力,局部の力,せん断力,曲げモーメントを理解していない.
4強度の確保,船体検査等の詳細について理解し,説明できる.強度の確保,船体検査,キール,安定びれ,減揺タンク等について理解し,説明できる.強度の確保,船体検査,キール,安定びれ,減揺タンク等について理解していない.
5摩擦抵抗,造波抵抗,造渦抵抗および馬力の見積もりやスリップ,キャビテーションなども理解し,説明できる.船体抵抗の種類として摩擦抵抗,造波抵抗,造渦抵抗などを理解し,説明できる.船体抵抗の種類として摩擦抵抗,造波抵抗,造渦抵抗などを理解していない.

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
造船の基礎、船体の構造、船体運動、船体の強度、船体の抵抗と推進等を学習することで,専門分野の知識・技術を習得し、それを実際に活用できる能力を養う.
授業の進め方・方法:
教科書に沿って授業を進めていきます.
注意点:
教科書を忘れないように持ってきてください.教科書で予習をしておいてください.

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 1.導入,船の定義 船の用途,材料,形状,動力,推進器別について理解する.
2週 2.船の定義,船体主要寸法 (1)喫水,乾舷,船体緒係数,船体長さ,幅,深さ,満載喫水線などについて理解する.
(2)舷弧,キャンバー,タンブルホーム等
3週 2.船の定義,船体主要寸法 (1)喫水,乾舷,船体緒係数,船体長さ,幅,深さ,満載喫水線などについて理解する.
(2)舷弧,キャンバー,タンブルホーム等
4週 3.船体の構造様式 (1)船型,横式構造,縦式構造,縦横混合式構造,外板,二重底構造について理解する.
(2)ガーダー,フロア,フレーム等について理解する.
(3)水密隔壁,船首尾パンチング構造について理解する.
5週 3.船体の構造様式 (1)船型,横式構造,縦式構造,縦横混合式構造,外板,二重底構造について理解する.
(2)ガーダー,フロア,フレーム等について理解する.
(3)水密隔壁,船首尾パンチング構造について理解する.
6週 3.船体の構造様式 (1)船型,横式構造,縦式構造,縦横混合式構造,外板,二重底構造について理解する.
(2)ガーダー,フロア,フレーム等について理解する.
(3)水密隔壁,船首尾パンチング構造について理解する.
7週 4.船体の構造様式,船首材と船尾骨材 (1)機関室の補強,船首,船尾骨材の種類について理解する.
(2)舵の名称,船体に使用される製鉄材料について理解する.
8週 4.船体の構造様式,船首材と船尾骨材 (1)機関室の補強,船首,船尾骨材の種類について理解する.
(2)舵の名称,船体に使用される製鉄材料について理解する.
2ndQ
9週 5.船体強度 縦方向の力,横方向の力,局部の力,せん断力,曲げモーメントを理解し,計算できる.
10週 6.強度の確保 (1)強度の確保,船体検査,船級協会等について理解する.
(2)ビルジキール,安定びれ,減揺タンクについて理解する.
11週 6.強度の確保 (1)強度の確保,船体検査,船級協会等について理解する.
(2)ビルジキール,安定びれ,減揺タンクについて理解する.
12週 7.船体抵抗の種類 (1)摩擦抵抗,造波抵抗,造渦抵抗などについて理解する.
(2)馬力の種類,馬力を見積もる方法を理解し,計算できる.
(3)スリップ,キャビテーションについて理解する.
13週 7.船体抵抗の種類 (1)摩擦抵抗,造波抵抗,造渦抵抗などについて理解する.
(2)馬力の種類,馬力を見積もる方法を理解し,計算できる.
(3)スリップ,キャビテーションについて理解する.
14週 7.船体抵抗の種類 (1)摩擦抵抗,造波抵抗,造渦抵抗などについて理解する.
(2)馬力の種類,馬力を見積もる方法を理解し,計算できる.
(3)スリップ,キャビテーションについて理解する.
15週 7.船体抵抗の種類 (1)摩擦抵抗,造波抵抗,造渦抵抗などについて理解する.
(2)馬力の種類,馬力を見積もる方法を理解し,計算できる.
(3)スリップ,キャビテーションについて理解する.
16週 予備日

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週
基礎的能力数学数学数学整式の加減乗除の計算や、式の展開ができる。3前1
因数定理等を利用して、4次までの簡単な整式の因数分解ができる。3前1
分数式の加減乗除の計算ができる。3前1
実数・絶対値の意味を理解し、絶対値の簡単な計算ができる。3前1
平方根の基本的な計算ができる(分母の有理化も含む)。3前1
複素数の相等を理解し、その加減乗除の計算ができる。3前1
解の公式等を利用して、2次方程式を解くことができる。3前1
因数定理等を利用して、基本的な高次方程式を解くことができる。3前1
簡単な連立方程式を解くことができる。3前1
無理方程式・分数方程式を解くことができる。3前1
1次不等式や2次不等式を解くことができる。3前1
恒等式と方程式の違いを区別できる。3前1
2次関数の性質を理解し、グラフをかくことができ、最大値・最小値を求めることができる。3前1
分数関数や無理関数の性質を理解し、グラフをかくことができる。3前1
簡単な場合について、関数の逆関数を求め、そのグラフをかくことができる。3前1
累乗根の意味を理解し、指数法則を拡張し、計算に利用することができる。3前1
指数関数の性質を理解し、グラフをかくことができる。3前1
指数関数を含む簡単な方程式を解くことができる。3前1
対数の意味を理解し、対数を利用した計算ができる。3前1
対数関数の性質を理解し、グラフをかくことができる。3前1
対数関数を含む簡単な方程式を解くことができる。3前1
角を弧度法で表現することができる。3前1
三角関数の性質を理解し、グラフをかくことができる。3前1
加法定理および加法定理から導出される公式等を使うことができる。3前1
三角関数を含む簡単な方程式を解くことができる。3前1
三角比を理解し、簡単な場合について、三角比を求めることができる。3
一般角の三角関数の値を求めることができる。3
2点間の距離を求めることができる。3前1
内分点の座標を求めることができる。3前1
2つの直線の平行・垂直条件を利用して、直線の方程式を求めることができる。3前1
簡単な場合について、円の方程式を求めることができる。3前1
放物線、楕円、双曲線の図形的な性質の違いを区別できる。3
簡単な場合について、不等式の表す領域を求めたり領域を不等式で表すことができる。3
積の法則と和の法則を利用して、簡単な事象の場合の数を数えることができる。3前1
簡単な場合について、順列と組合せの計算ができる。3前1
等差数列・等比数列の一般項やその和を求めることができる。3前1
総和記号を用いた簡単な数列の和を求めることができる。3前1
不定形を含むいろいろな数列の極限を求めることができる。3前1
無限等比級数等の簡単な級数の収束・発散を調べ、その和を求めることができる。3前1
ベクトルの定義を理解し、ベクトルの基本的な計算(和・差・定数倍)ができ、大きさを求めることができる。3前1
平面および空間ベクトルの成分表示ができ、成分表示を利用して簡単な計算ができる。3前1
平面および空間ベクトルの内積を求めることができる。3前1
問題を解くために、ベクトルの平行・垂直条件を利用することができる。3前1
空間内の直線・平面・球の方程式を求めることができる(必要に応じてベクトル方程式も扱う)。3前1
行列の定義を理解し、行列の和・差・スカラーとの積、行列の積を求めることができる。3前1
逆行列の定義を理解し、2次の正方行列の逆行列を求めることができる。3前1
行列式の定義および性質を理解し、基本的な行列式の値を求めることができる。3前1
線形変換の定義を理解し、線形変換を表す行列を求めることができる。3前1
合成変換や逆変換を表す行列を求めることができる。3前1
平面内の回転に対応する線形変換を表す行列を求めることができる。3前1
簡単な場合について、関数の極限を求めることができる。3前1
微分係数の意味や、導関数の定義を理解し、導関数を求めることができる。3前1
積・商の導関数の公式を用いて、導関数を求めることがができる。3前1
合成関数の導関数を求めることができる。3前1
三角関数・指数関数・対数関数の導関数を求めることができる。3前1
逆三角関数を理解し、逆三角関数の導関数を求めることができる。3前1
関数の増減表を書いて、極値を求め、グラフの概形をかくことができる。3前1
極値を利用して、関数の最大値・最小値を求めることができる。3前1
簡単な場合について、関数の接線の方程式を求めることができる。3前1
2次の導関数を利用して、グラフの凹凸を調べることができる。3前1
関数の媒介変数表示を理解し、媒介変数を利用して、その導関数を求めることができる。3前1
不定積分の定義を理解し、簡単な不定積分を求めることができる。3前1
置換積分および部分積分を用いて、不定積分や定積分を求めることができる。3前1
定積分の定義と微積分の基本定理を理解し、簡単な定積分を求めることができる。3前1
分数関数・無理関数・三角関数・指数関数・対数関数の不定積分・定積分を求めることができる。3前1
簡単な場合について、曲線で囲まれた図形の面積を定積分で求めることができる。3前1
簡単な場合について、曲線の長さを定積分で求めることができる。3前1
簡単な場合について、立体の体積を定積分で求めることができる。3前1
2変数関数の定義域を理解し、不等式やグラフで表すことができる。3前1
合成関数の偏微分法を利用して、偏導関数を求めることができる。3前1
簡単な関数について、2次までの偏導関数を求めることができる。3前1
偏導関数を用いて、基本的な2変数関数の極値を求めることができる。3前1
2重積分の定義を理解し、簡単な2重積分を累次積分に直して求めることができる。3前1
極座標に変換することによって2重積分を求めることができる。3前1
2重積分を用いて、簡単な立体の体積を求めることができる。3前1
微分方程式の意味を理解し、簡単な変数分離形の微分方程式を解くことができる。3前1
簡単な1階線形微分方程式を解くことができる。3前1
定数係数2階斉次線形微分方程式を解くことができる。3前1
独立試行の確率、余事象の確率、確率の加法定理、排反事象の確率を理解し、簡単な場合について、確率を求めることができる。3前1
条件付き確率、確率の乗法定理、独立事象の確率を理解し、簡単な場合について確率を求めることができる。3前1
1次元のデータを整理して、平均・分散・標準偏差を求めることができる。3前1
自然科学物理力学速度と加速度の概念を説明できる。3前4
直線および平面運動において、2物体の相対速度、合成速度を求めることができる。3前4
等加速度直線運動の公式を用いて、物体の座標、時間、速度に関する計算ができる。3前4
平面内を移動する質点の運動を位置ベクトルの変化として扱うことができる。3前4
物体の変位、速度、加速度を微分・積分を用いて相互に計算することができる。3前4
自由落下、及び鉛直投射した物体の座標、速度、時間に関する計算ができる。3前4
水平投射、及び斜方投射した物体の座標、速度、時間に関する計算ができる。3前4
物体に作用する力を図示することができる。3前9
力の合成と分解をすることができる。3前9
重力、抗力、張力、圧力について説明できる。3前9
フックの法則を用いて、弾性力の大きさを求めることができる。3前9
慣性の法則について説明できる。3前9
作用と反作用の関係について、具体例を挙げて説明できる。3前9
運動方程式を用いた計算ができる。3前9
簡単な運動について微分方程式の形で運動方程式を立て、初期値問題として解くことができる。3前9
静止摩擦力がはたらいている場合の力のつりあいについて説明できる。3前9
最大摩擦力に関する計算ができる。3前9
動摩擦力に関する計算ができる。3前9
仕事と仕事率に関する計算ができる。3前9
物体の運動エネルギーに関する計算ができる。3前9
重力による位置エネルギーに関する計算ができる。3前9
弾性力による位置エネルギーに関する計算ができる。3前9
力学的エネルギー保存則を様々な物理量の計算に利用できる。3前9
物体の質量と速度から運動量を求めることができる。3前9
運動量の差が力積に等しいことを利用して、様々な物理量の計算ができる。3前9
運動量保存則を様々な物理量の計算に利用できる。3前9
周期、振動数など単振動を特徴づける諸量を求めることができる。3前9
単振動における変位、速度、加速度、力の関係を説明できる。3前9
等速円運動をする物体の速度、角速度、加速度、向心力に関する計算ができる。3前9
万有引力の法則から物体間にはたらく万有引力を求めることができる.3前9
万有引力による位置エネルギーに関する計算ができる。3前9
力のモーメントを求めることができる。3前9
角運動量を求めることができる。3前9
角運動量保存則について具体的な例を挙げて説明できる。3前9
剛体における力のつり合いに関する計算ができる。3前9
重心に関する計算ができる。3前9
一様な棒などの簡単な形状に対する慣性モーメントを求めることができる。3前9
剛体の回転運動について、回転の運動方程式を立てて解くことができる。3前9
原子や分子の熱運動と絶対温度との関連について説明できる。3前9
時間の推移とともに、熱の移動によって熱平衡状態に達することを説明できる。3前9
物体の熱容量と比熱を用いた計算ができる。3前9
熱量の保存則を表す式を立て、熱容量や比熱を求めることができる。3前9
動摩擦力がする仕事は、一般に熱となることを説明できる。3前9
ボイル・シャルルの法則や理想気体の状態方程式を用いて、気体の圧力、温度、体積に関する計算ができる。3前9
気体の内部エネルギーについて説明できる。3前9
熱力学第一法則と定積変化・定圧変化・等温変化・断熱変化について説明できる。3前9
エネルギーには多くの形態があり互いに変換できることを具体例を挙げて説明できる。3前9
不可逆変化について理解し、具体例を挙げることができる。3前9
熱機関の熱効率に関する計算ができる。3前9
波動波の振幅、波長、周期、振動数、速さについて説明できる。3前9
横波と縦波の違いについて説明できる。3前9
波の重ね合わせの原理について説明できる。3前9
波の独立性について説明できる。3前9
2つの波が干渉するとき、互いに強めあう条件と弱めあう条件について計算できる。3前9
定常波の特徴(節、腹の振動のようすなど)を説明できる。3前9
ホイヘンスの原理について説明できる。3前9
波の反射の法則、屈折の法則、および回折について説明できる。3前9
弦の長さと弦を伝わる波の速さから、弦の固有振動数を求めることができる。3前9
気柱の長さと音速から、開管、閉管の固有振動数を求めることができる(開口端補正は考えない)。3前9
共振、共鳴現象について具体例を挙げることができる。3前9
一直線上の運動において、ドップラー効果による音の振動数変化を求めることができる。3前9
自然光と偏光の違いについて説明できる。3前9
光の反射角、屈折角に関する計算ができる。3前9
波長の違いによる分散現象によってスペクトルが生じることを説明できる。3前9
電気導体と不導体の違いについて、自由電子と関連させて説明できる。3前9
オームの法則から、電圧、電流、抵抗に関する計算ができる。3前9
抵抗を直列接続、及び並列接続したときの合成抵抗の値を求めることができる。3前9
ジュール熱や電力を求めることができる。3前9
工学基礎工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法)工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法)物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。3前9
実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。3前9
実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。3前9
実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。3前16
実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。3前16
専門的能力分野別の専門工学機械系分野製図図面の役割と種類を適用できる。3前4
製図用具を正しく使うことができる。3前4
線の種類と用途を説明できる。3前4
物体の投影図を正確にかくことができる。3前4
製作図の書き方を理解し、製作図を作成することができる。3前10
公差と表面性状の意味を理解し、図示することができる。3前10
部品のスケッチ図を書くことができる。3前10
CADシステムの役割と基本機能を理解し、利用できる。3前10
ボルト・ナット、軸継手、軸受、歯車などの機械要素の図面を作成できる。3前10
歯車減速装置、手巻きウインチ、渦巻きポンプ、ねじジャッキなどを題材に、その主要部の設計および製図ができる。3前10
力学力は、大きさ、向き、作用する点によって表されることを理解し、適用できる。3前10
一点に作用する力の合成と分解を図で表現でき、合力と分力を計算できる。3前10
一点に作用する力のつりあい条件を説明できる。3前10
力のモーメントの意味を理解し、計算できる。3前10
偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。3前10
着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。3前10
重心の意味を理解し、平板および立体の重心位置を計算できる。3前10
速度の意味を理解し、等速直線運動における時間と変位の関係を説明できる。3前10
加速度の意味を理解し、等加速度運動における時間と速度・変位の関係を説明できる。3前10
運動の第一法則(慣性の法則)を説明できる。3前10
運動の第二法則を説明でき、力、質量および加速度の関係を運動方程式で表すことができる。3前10
運動の第三法則(作用反作用の法則)を説明できる。3前10
周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。3前10
向心加速度、向心力、遠心力の意味を理解し、計算できる。3前10
仕事の意味を理解し、計算できる。3前10
てこ、滑車、斜面などを用いる場合の仕事を説明できる。3前10
エネルギーの意味と種類、エネルギー保存の法則を説明できる。3前10
位置エネルギーと運動エネルギーを計算できる。3前10
動力の意味を理解し、計算できる。3前10
すべり摩擦の意味を理解し、摩擦力と摩擦係数の関係を説明できる。3前10
運動量および運動量保存の法則を説明できる。3前10
剛体の回転運動を運動方程式で表すことができる。3前10
平板および立体の慣性モーメントを計算できる。3前10
荷重が作用した時の材料の変形を説明できる。3前10
応力とひずみを説明できる。3前10
フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。3前10
許容応力と安全率を説明できる。3前10
線膨張係数の意味を理解し、熱応力を計算できる。3前10
ねじりを受ける丸棒のせん断ひずみとせん断応力を計算できる。3前10
丸棒および中空丸棒について、断面二次極モーメントと極断面係数を計算できる。3前10
軸のねじり剛性の意味を理解し、軸のねじれ角を計算できる。3前10
はりの定義や種類、はりに加わる荷重の種類を説明できる。3前10
はりに作用する力のつりあい、せん断力および曲げモーメントを計算できる。3前10
各種の荷重が作用するはりのせん断力線図と曲げモーメント線図を作成できる。3前10
曲げモーメントによって生じる曲げ応力およびその分布を計算できる。3前10
各種断面の図心、断面二次モーメントおよび断面係数を理解し、曲げの問題に適用できる。3前10
各種のはりについて、たわみ角とたわみを計算できる。3前10
多軸応力の意味を説明できる。3前10
二軸応力について、任意の斜面上に作用する応力、主応力と主せん断応力をモールの応力円を用いて計算できる。3前10
部材が引張や圧縮を受ける場合のひずみエネルギーを計算できる。3前10
振動の種類および調和振動を説明できる。3前10
不減衰系の自由振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。3前10
減衰系の自由振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。3前10
調和外力による減衰系の強制振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。3前10
調和変位による減衰系の強制振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。3前10
材料機械材料に求められる性質を説明できる。3前1
金属材料、非金属材料、複合材料、機能性材料の性質と用途を説明できる。3前1
引張試験の方法を理解し、応力-ひずみ線図を説明できる。3前1
硬さの表し方および硬さ試験の原理を説明できる。3前1
脆性および靱性の意味を理解し、衝撃試験による粘り強さの試験方法を説明できる。3前1
疲労の意味を理解し、疲労試験とS-N曲線を説明できる。3前1
機械的性質と温度の関係およびクリープ現象を説明できる。3前1
金属と合金の結晶構造を説明できる。3前1
金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる。3前1
合金の状態図の見方を説明できる。3前1
塑性変形の起り方を説明できる。3前1
加工硬化と再結晶がどのような現象であるか説明できる。3前1
鉄鋼の製法を説明できる。3前1
炭素鋼の性質を理解し、分類することができる。3前1
Fe-C系平衡状態図の見方を説明できる。3前1
焼きなましの目的と操作を説明できる。3前1
焼きならしの目的と操作を説明できる。3前1
焼入れの目的と操作を説明できる。3前1
焼戻しの目的と操作を説明できる。3前1
商船系分野(機関)材料力学応力とひずみを認識している。3前9
フックの法則及び縦弾性係数(ヤング率)を認識している。3前9
引張・圧縮応力(垂直応力)と引張・圧縮ひずみを計算できる。3前9
縦ひずみと横ひずみ及びポアソン比を認識している。3前9
せん断応力(接線応力)とせん断ひずみを計算できる。3前9
ねじりを受ける丸棒のせん断ひずみとせん断応力を計算できる。3前9
丸棒について、断面二次極モーメントと極断面係数を計算できる。3前9
はりに作用する力のつりあい、せん断力および曲げモーメントを計算できる。3前9
各種の荷重が作用するはりのせん断力図と曲げモーメント図を作成できる。3前9
断面二次モーメント、断面係数の意味を認識し、任意の断面についてそれらの値を求めることができる。3前9
曲げ応力あるいははりの断面の任意の箇所に生じる応力を計算できる。3前9
各種のはりについて、たわみ角とたわみを計算できる。3前9
金属材料の一般的な性質について説明できる。3前1
金属と合金の結晶構造を説明できる。3前1
金属材料の性質と用途を説明できる。3前1
船舶基礎工学船体構造に関する各部の名称および構造について認識し、その特徴について説明できる。3前1
船体用鋼材の種類および接合方法について認識し、その特徴について説明できる。3前1
船体に関する主要寸法の名称および違いについて説明できる。3前1
船舶に関する各種重量(総トン数、純トン数、排水トン数など)の違いについて説明できる。3前1
船体に加わる力について認識し、その特徴について説明できる。3前2
船体に働く応力(せん断応力、曲げ応力など)について認識し、それらを計算できる。3前2
船体に加わる抗力の種類について説明できる。3前4
推進器および船尾管の種類および構造について認識し、その特徴について説明できる。3
推進器の性能を表す各種効率について認識し、求めることができる。3
工学系の専門英文を読む力を習得し、内容について概要を把握できる。3
海事業務に必要な英文の書き方を習得し、実際に文章を書くことができる。3
海事業務に必要な基本的な表現について学び、口頭で簡単なやりとりや説明ができる。3
災害の原因構造および災害生成の過程について説明できる。3
海難の種類について認識し、その原因と対策について説明できる。3
船内の安全基準および船員の労働安全衛生について認識し、実際に適用することができる。3
推進装置の種類および構造について、説明できる。3
推進システムの性能、評価に必要な基礎知識を習得し、適用できる。3

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合700010200100
基礎的能力35001010055
専門的能力3500010045