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29年度 (2017年度)
授業科目 造船工学
科目番号 0028 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 德田 太郎

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ができる。3前1
公式等を利用して因数分解ができる。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、絶対値の基本的な計算ができる。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
2次方程式を解くことができる(解の公式も含む)。3前1
因数分解を利用して、基本的な高次方程式を解くことができる。3前1
基本的な連立方程式を解くことができる。具体的には、1次式と2次式の連立方程式を解くことができる。3前1
基本的な無理方程式・分数方程式を解くことができる。3前1
基本的な1次不等式を解くことができる。3前1
1元連立1次不等式を解くことができる。3前1
基本的な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理解している。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
分数関数の性質を理解し、グラフをかくことができる。3前1
基本的な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
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
関数のグラフと座標軸との共有点を求めることができる。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
指数関数を含む基本的な方程式を解くことができる。3前1
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
対数関数を含む基本的な方程式を解くことができる。3前1
三角比を理解し、三角関数表を用いて三角比を求めることができる。一般角の三角関数の値を求めることができる。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
三角関数を含む基本的な方程式を解くことができる。3前1
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
通る点や傾きから直線の方程式を求めることができる。3前1
2つの直線の平行・垂直条件を理解している。3前1
基本的な円の方程式を求めることができる。3前1
積の法則と和の法則の違いを理解している。3前1
順列・組合せの基本的な計算ができる。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
総和記号を用いた基本的な数列の和を計算することができる。3前1
いろいろな数列の極限を求めることができる(不定形の意味も理解している)。3前1
無限等比級数等の基本的な級数の収束・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、基本的な計算ができる。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
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ている。3前1
行列の和・差・数との積の計算ができる。3前1
行列の積の計算ができる。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ている。3前1
合成変換と逆変換を求めることができる。3前1
平面内の回転を表す線形変換を求めることができる。3前1
いろいろな関数の極限を求めることができる。3前1
微分係数の意味を理解し、求めることができる。3前1
導関数の定義を理解している。3前1
積・商の導関数の公式を使うことができる。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ている。逆三角関数の導関数を求めることができる。3前1
関数の増減表をかいて、極値を求め、グラフの概形をかくことができる。3前1
関数の最大値・最小値を求めることができる。3前1
基本的な関数の接線の方程式を求めることができる。3前1
2次以上の導関数を求めることができる。3前1
関数の媒介変数表示を理解し、その導関数を計算できる。3前1
不定積分の定義を理解している。3前1
置換積分および部分積分を用いて、不定積分を求めることができる。3前1
定積分の定義を理解している(区分求積法)。3前1
微積分の基本定理を理解している。3前1
定積分の基本的な計算ができる。3前1
置換積分および部分積分を用いて、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・定積分の計算ができる。3前1
基本的な曲線で囲まれた図形の面積を求めることができる。3前1
いろいろな曲線の長さを求めることができる。3前1
基本的な立体の体積を求めることができる。3前1
2変数関数の定義域やグラフを理解している。3前1
いろいろな関数の偏導関数を求めることができる。3前1
合成関数の偏微分法を利用した計算ができる。3前1
基本的な関数について、2次までの偏導関数を計算できる。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ている。3前1
2重積分を累次積分になおして計算することができる。3前1
極座標に変換することによって2重積分を計算することができる。3前1
2重積分を用いて、基本的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ている。3前1
基本的な変数分離形の微分方程式を解くことができる。3前1
基本的な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
いろいろな確率を求めることができる。余事象の確率、確率の加法定理、排反事象の確率を理解している。3前1
条件付き確率を求めることができる。確率の乗法定理、独立事象の確率を理解している。3前1
1次元および2次元のデータを整理して、平均・分散・標準偏差・相関係数・回帰曲線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について説明できる。3前4
同一直線上を等速運動する2物体について、相対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理解している。3前4
座標を時間で微分し、速度や加速度を求めることができる。3前4
自由落下に関する計算ができる。3前4
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
互いに力を及ぼしあう物体の運動について、運動方程式を立てて解くことができる。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理解している。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について理解し、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理解している。3前9
運動量保存則について理解し、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
万有引力の法則を説明し、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理解し、様々な物理量の計算に利用できる。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
重心の定義について理解し、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理解している。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理解している。3前9
物体の熱容量と比熱について理解している。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理解している。3前9
ボイルの法則、シャルルの法則を用いて、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理解している。3前9
熱力学第一法則について理解している。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
熱機関について理解し、熱効率に関する計算ができる。3前9
波動波の波長、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を理解している。3前9
波の独立性を理解している。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説明できる。3前9
定常波の特徴(節、腹の振動のようすなど)を理解している。3前9
ホイヘンスの原理を理解している。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理解している。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
クーロンの法則を説明し、点電荷の間にはたらく静電気力を求めることができる。3前9
オームの法則を説明し、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、工学についての基礎的原理や現象を、実験を通じて理解できる。3前9
基礎的原理や現象を理解するための実験手法、実験手順、実験データ処理法等について理解する。3前9
実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の取扱いに慣れ、安全に実験を行うことができる。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、考察の進め方について理解し、実践できる。3前9
実験テーマの内容を理解し、実験・測定結果の妥当性評価や考察等について論理的な説明ができる。3前16
実験ノートの記述、及び実験レポートの作成の方法を理解し、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理解できる。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
品物の投影図を正確に書くことができる。3前4
製作図の書き方を理解できる。3前10
図形を正しく描くことができる。3前10
図形に寸法を記入することができる。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システムの役割と構成を説明できる。3前10
CADシステムの基本機能を理解し、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、渦巻きポンプなどの主要部を設計できる。3前10
歯車減速装置、手巻きウインチ、渦巻きポンプなどの部品図と組立図を作成できる。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距離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・距離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
物体が衝突するさいに生じる現象を説明できる。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
荷重の種類および荷重による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
応力-ひずみ線図を説明できる。3前10
許容応力と安全率を説明できる。3前10
断面が変化する棒について、応力と伸びを計算できる。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図と曲げモーメント図を作成できる。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計算できる。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
硬さの表しかた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理解できる。3前1
塑性変形の起りかたを説明できる。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理解できる。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

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