2019年天津3553轮机工程基础（力学部分）自考考试大纲

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天津市高等教育自学考试课程考试大纲

课程名称：轮机工程基础（力学部分）

课程代码：3553

第一部分课程性质与目标

一、课程性质与特点

轮机工程基础（力学部分）是高等教育自学考试轮机工程技术专业的一门专业基础课，是在完成基础课程学习后开设的必修课程之一，本课程的学习对全面掌握轮机工程技术专业的知识起重要的桥梁作用。

本课程重点论述了轮机工程技术专业学生所必须掌握的专业基础知识，其内容包括：工程热力学、理论力学、流体力学、材料力学等；通过学习可以使考生对上述内容有系统认识，达到熟悉并理解轮机工程技术的基本理论和基本内容，为后续课程的学习打好基础。

二、课程目标与基本要求

本课程的目标和任务是使学生通过本课程的自学和辅导考试，进行有关基础理论、基本知识和基本技能的考察和训练，并了解轮机工程技术的现代进展，为以后的学习和工作打下坚实基础。

课程基本要求如下：

1、理解工程热力学的基本概念、掌握水蒸气和湿空气的相关概念，了解理想气体和热力学第一、第二定律、理解气体流动和动力循环、制冷循环、压缩机的热力过程。

2、理解力学基本概念和公理，了解刚体系统的平衡和刚体的基本运动，了解摩擦有关知识。

3、理解流体的性质、流体力学中的基本概念、流体流动的基本方程、管流阻力等重点内容。

4、掌握材料力学的基本概念及杆件变形的四种基本形式，理解轴向拉压变形，掌握材料的剪切和挤压计算，掌握轴的强度和刚度计算和梁的强度计算，理解应力集中的机理和应力集中的消除方法，掌握构件疲劳损坏的预防方法。

三、与本专业其他课程的关系

本课程在轮机工程技术专业的教学计划中被列为专业基础课，其在基础课与主推进动力装置、船舶辅机、轮机维护与修理、船舶管理（轮机部分）等应用课程之间有承前启后、相互联系的作用。

第二部分考核内容与考核目标

第一章工程热力学

一、学习目的与要求

通过本章的学习，了解工程热力学的基本概念，了解理想气体的热力过程，了解气体流动，掌握水蒸气和湿空气的基本知识、理解热力学第一、第二定律及其应用、理解动力循环、制冷循环和压缩机的热力过程。

二、考核知识点与考核目标

（一）基本概念（次重点）

识记：工质及其性质、热力学系统、平衡态、状态参数等基本概念

理解：准静态过程和可逆过程等概念

（二）热力学第一定律（次重点）

识记：热力学第一定律的实质，热量和功的概念

理解：封闭系统和开口系统的热力学第一定律

（三）热力学第二定律（重点）

识记：热力学第二定律的实质，循环的概念

理解：卡诺循环、卡诺定理

应用：提高热能动力装置热效率的基本途径，提高制冷装置制冷系数的基本途径

（四）理想气体（一般）

识记：理想气体的概念

理解：理想气体的热力过程

（五）水蒸气（重点）

识记：水蒸气的概念，汽化过程的五种状态

理解：水的定压汽化过程

应用：根据水蒸气的热力状态图分析其变化过程

（六）气体和蒸气的流动（一般）

识记：马赫数的概念、绝热节流的典型特征

理解：流速变化率与压力变化率的关系

应用：喷管和扩压管的截面变化规律

（七）压缩机的热力过程（重点）

理解：压缩机的工作原理和示功图

应用：多级压缩的作用及应用

（八）气体动力循环（次重点）

识记：内燃机的热力循环过程

理解：内燃机的理想循环

应用：内燃机的实际循环,提高热效率的途径

（九）蒸气压缩制冷循环（次重点）

识记：制冷剂的热力状态图

理解：蒸气压缩制冷的理想循环

应用：影响制冷系数的因素

（十）湿空气（重点）

识记：湿空气的基本概念

应用：湿空气的典型过程

第二章理论力学

一、学习目的与要求

通过本章的学习，理解力学基本概念和公理，了解刚体系统的平衡和刚体的基本运动，了解摩擦有关知识。

二、考核知识点与考核目标

（一）力学基础（重点）

识记：力学概念，刚体的概念，平衡的概念，力系，二力平衡公理，刚体与拉压失稳。力的可传递。力的平行四边形法则。柔性约束，光滑约束，铰链约束，固定端约束

理解：力的三要素、平衡力系，等效力系，合力、固定约束、活动约束、中间铰链约束

应用：受力分析：受力图绘制

（二）刚体系统的平衡摩擦（次重点）

识记：汇交力系的合成，汇交力系的平衡条件，力对点之距及合力距定理；力偶的概念，力偶的等效条件；力的平移定理，平面力系的简化；滑动摩擦定律

理解：力偶臂，力偶距，力偶的三要素；滑动摩擦定律和滚动摩擦

应用：平面汇交力系的解析法和平衡方程，平面任意力系的平衡条件和方程

（三）刚体的基本运动（刚体的平动和定轴转动）（一般）

识记：点的直线和曲线运动的方程、速度（角速度）、加速度（角加速度）

理解：点的直线和曲线运动的方程、速度（角速度）、加速度（角加速度）

应用：飞轮在工程中的应用

第三章流体力学

一、学习目的与要求

通过本章的学习，理解流体力学的基本概念，掌握流体的性质、流体流动的基本方程和管流阻力。

二、考核知识点与考核目标

（一）流体的主要物理性质（次重点）

识记：流体的密度、压缩性和膨胀性、粘性、表面张力和毛细现象

理解：流体与固体，液体与气体的主要区别

（二）流体静力学的基本方程（次重点）

识记：流体静力学的基本方程

理解：流体静力学的基本方程的适用范围

应用：锅炉水位计，测压计

（三）流体运动学基础（重点）

识记：欧拉法，系统，控制体，流体流动的分类，流线，迹线，流管，过流断面，流量和流速等基本概念

理解：管流的连续方程

应用：船用真空泵

（四）流体动力学基础（重点）

识记：层流和紊流、雷诺数，水头损失，

理解：两种流态的判别，伯努里方程

应用：水头损失的计算，减少水头损失的方法，伯努里方程的应用

第四章材料力学

一、学习目的与要求

通过本章的学习，掌握材料力学的基本概念及杆件变形的四种基本形式，为后续课程的材料选择、计算打下基础。材料力学是轮机管理级船员必须掌握的工程基础理论的重要内容。

二、考核知识点与考核目标

（一）材料力学的基本概念及杆件变形的四种基本形式（重点）

识记：弹性与弹性变形，塑性与塑性变形

理解：杆件的轴向拉伸与压缩，拉压变形的主要特征

应用：杆件拉压实际分析和变形分析

（二）轴向拉压变形的实际构件（次重点）

识记：内力和拉压应力的计算，变形与应变，杆件在拉压时的力学性质

理解：虎克定律，强度计算

应用：如何提高杆件的刚度和强度

（三）剪切和挤压（次重点）

识记：剪切变形的虎克定律和剪切挤压变形的主要特征

理解：剪切和挤压计算

应用：发生剪切挤压变形的实际构件

（四）扭转变形（重点）

识记：轴扭转变形的主要特征，扭矩图，轴的变形与应变计算，弹性模量和惯性矩

理解：轴的刚度与强度计算

应用：发生扭转变形的实际构件分析，提高轴的刚度与强度的措施

（五）直梁的弯曲（次重点）

识记：弯曲变形的主要特征。剪力图，弯矩图，弯曲应力与强度计算

应用：发生弯曲变形的实际构件分析，提高梁的刚度与强度的措施

（六）薄壁容器的强度计算（一般）

识记：薄壁容器的概念

理解：薄壁容器的应力

（七）应力集中（一般）

识记：应力集中，应力集中对材料的影响

应用：消除应力集中的措施

（八）构件的疲劳损坏的与预防（一般）

识记：疲劳，交变应力

理解：构件的疲劳损坏的机理

应用：构件疲劳损坏的判断，预防构件疲劳损坏的措施

第三部分有关说明与实施要求

一、考核目标的能力层次表述

本大纲在考核目标中按着“识记”、“理解”、“应用”等三个能力层次规定考生应达到的能力层次要求，各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上，其含义是：

识记：能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述。

理解：在了解的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法与技能，并把握上述内容的区别和联系。

应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法与技能，分析和解决有关的理论和实际问题，并能够运用多个知识点进行综合分析，解决问题。

二、指定教材

《轮机工程基础》（上册）任福安王名涌主编全国海船船员适任考试培训教材中国海事服务中心组织编审大连海事大学出版社人民交通出版社2008年5月第一版

三、自学方法指导

1、在开始学习指定教材每一章之前，应先阅读大纲中有关这一章考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标，使阅读教材有的放矢。

2、阅读教材时，要仔细阅读逐句推敲，深刻理解基本概念、基本理论，牢固把握基本方法与技能。

3、自学过程中坚持做好读书笔记，做到有归纳、有总结、有理解。自学过程中除了勤于思考外，还要勤于提问，勤于请教，勿死记硬背，生搬硬套，急于求成。要注意所学内容纵向和横向的联系。

四、对社会助学的要求

1、应熟知考试大纲对课程提出的目标总要求和各章掌握的知识点。

2、应熟知各知识点要求达到的能力层次，并深刻体会与理解各知识点的考核目标。

3、辅导时应注意指导考生加强本学科研究方法的训练，加强考生自学能力、观察和思维理解能力、分析解决问题能力及创新意识的培养。

4、辅导时应以考试大纲为准，指定教材为基础，避免随意超纲。

5、辅导时协助考生理解知识点的能力层次，不可将试题难易与能力层次直接挂钩。

6、辅导时应突出重点，对学生要启发引导，不可让学生死记硬背。

7、辅导时应要求学生刻苦学习，钻研教材，独立思考，勤于提问。

8、助学学时：本课程共5学分，建议总助学90学时，课时分配如下：

五、关于命题考试的若干规定

1、本大纲各章所提到的考核内容和考核目标都是考试内容。试题覆盖到章，适当突出重点，试题内容不超纲。

2、试卷中试题比例一般为识记占30%、理解占30%、应用占40%。

3、试题难易程度应合理：易、较易、较难、难比例为2：3：3：2。

4、每份试卷中各类考核点所占比例约为重点65%、次重点25%，一般10%。

5、试题类型一般为：单项选择题，填空题，名词解释题，简答题，计算题等。

6、考试采用闭卷笔试，考试时间为150分钟，采用百分制评分，60分及格。

六、题型示例

（一）单项选择题

1、把能量转化为功的媒介物称为（）。

A.功源B.热源C.质源D.工质

（二）填空题

1、同一平面内的两个力偶的等效条件是它们的____________相等。

（三）名词解释题

1、热容：

（四）简答题

1、试问疲劳破坏的特点有哪些?并画出疲劳断裂面的简图。

（五）计算题

1、已知某点应力状态如图所示，试求其主应力及最大切应力。

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