我这里有,我正好在写造船史方面的论文,但是挺多的。你具体是哪个方面,或者哪个时期,我挑选以后发给你吧! 已经发过去了,请查收!分两个压缩包!
首先:声明,不是我总结的中国的航海有着悠久的历史,对历史经济的发展也有着深远的意义。在陆上交通工具不发达的时代,船舶运输担当着主要的交通工具。从"刳木为舟,剡木为楫"到郑和下西洋,再到现代的先进的远洋技术,中国航海有着突飞猛进的发展。中国同时通过海路走向世界, 同世界各国进行经济文化交流, 发展友好关系, 共同促进人类文明的进步。 人类使用船舶作为运输工具的历史,几乎和人类文明史一样悠久。从远古的独木舟发展到现代的运输船舶,大体经历了四个时代:舟筏时代、帆船时代、蒸汽机船时代和柴油机船时代。 舟筏时代 人类以舟筏作为运输、狩猎和捕鱼的工具,至少起源于石器时代。中国1956年在浙江出土的古代木桨,据鉴定是四千年前新石器时代的遗物。说明舟筏的历史,可以追溯到史前年代。 独木舟 原始人类将巨大树干用火烧或用石斧加工成中空的独木舟,是最古老的水水上运输工具。它的踪迹遍于全世界,至今在南美洲和南太平洋群岛的居民,仍使用独木舟作为生产和交通工具。 筏 远古人类就知道将树干、竹竿、芦苇等捆扎成筏,或用兽皮做成皮筏,在水上漂行。筏较独木舟吃水浅,航行平稳,而且取材方便,制造简易。在中国东南山区溪流中,使用竹筏作为交通工具迄今仍然相当普遍。 木板船 进入青铜器时代以后,人类对木材的加工能力提高了,于是将原木加工成木板来造船。木板船可以造得比独木舟大,性能比筏好。木板平接或搭接成为船壳,内部用隔壁和肋骨以增加强度,形成若干个舱室。早期的木板船,板和板之间、船板和框架构件之间是用纤维绳或皮条绑缚起来的,后来用铜钉或铁钉连接。板和板之间则用麻布、油灰捻缝,使其水密。 桨、篙和橹 舟筏时代的船舶靠人力来推进和操纵,所用的工具为桨、篙和橹。桨不受水域深度和广度的限制,在地中海区域应用极为广泛。古罗马的划桨船,用奴隶划桨,一船桨数多至数十根甚至百余根。篙可以直接触及水底和河岸,使用轻便,主要用于浅水航道。橹是比桨先进的划船工具,效率高而不占水面,兼具推进和操纵航向的功能,在中国内河木船上广泛使用。 帆船时代 据记载,远在公元前四千年,古埃及就有了帆船。中国使用帆船的历史也可以追溯到公元以前。从15世纪到19世纪中叶,是帆船发展的鼎盛时期。15世纪初中国航海家郑和远航东非,15世纪末C.哥伦布发现新大陆,他们的船队都是由帆船组成的。在帆船发展史中,地中海沿岸地区、北欧西欧地区和中国都曾作出重大贡献。19世纪中叶美国的飞剪式快速帆船,则是帆船发展史上的最后一个高潮。不同地区的帆船,在结构、形式和帆具等方面各有特色。 地中海的古帆船 埃及出土的一件公元前四千年的陶器上绘制有最古的帆船的图象。船的前端突出向上弯曲,船的前部有一个小方帆,这种船只能顺风行驶,无法利用旁风。公元前2000~前1600年,腓尼基人、克里特岛人和希腊人都先后在地中海上行驶帆船。克里特岛人的帆船两端翘起,单桅悬一方帆,这种船型在地中海应用了几千年之久。古希腊和古罗马的帆船备有桨,只在进出港口和调度时才使用。古希腊帆船干舷高,耐波性好,单桅上挂方帆,船尾两侧有巨大的尾桨,起舵的作用。船首伸出的桅桁上增一小帆便于操纵。单桅横桁上边增设三角顶帆。古罗马的帆船又有改进,增设前后三角帆,船的操纵性能得到改善。 北欧和西欧帆船 公元9~11世纪北欧的维京人,是当时世界上优秀的航海民族,航迹远达格陵兰和北美。他们用当地出产的橡木造出了适航性能良好的帆船。这种帆船长约30米,宽约6米,首尾形状接近对称,有龙骨和首尾柱。外壳板搭接并用铁钉相连。船上树单桅,装有支桅索,挂一面方帆,能在横风下行驶。船形瘦削,耐波性优于地中海帆船。 1492年,C.哥伦布率领西班牙船队到达西印度群岛。他所乘坐的“圣玛丽亚”号,是一艘长28米、排水量约200吨的三桅帆船。1497年,.伽马率领葡萄牙船队绕过好望角发现通往印度的航路。1519~1522年,F.麦哲伦率领的西班牙船队完成了环球航行。这一系列地理上的发现,大大刺激了欧洲航海和造船事业的发展。16世纪以后,欧洲帆船的排水量逐渐增大到500~600吨,帆具日益复杂,三桅船渐趋普遍,帆面不断增大。大桅上增装了顶桅和顶帆,主帆下装了底帆,桅的支索上张了三角帆,船上整个空间都张满了帆,航速得到提高。1800年前后,英国继葡萄牙、西班牙之后成为最大的海上强国。英国及其殖民地拥有海上帆船达5000艘。 飞剪式帆船 这是起源于美国的一种高速帆船。前期的飞剪式帆船,可以1833年建造的“安·玛金”号为代表,排水量为493吨。飞剪式帆船船型瘦长,前端尖锐突出,航速快而吨位不大。19世纪40年代,美国人用这种帆船到中国从事茶叶和鸦片贸易。以后美国西部发现金矿而引起的淘金热,使飞剪式帆船获得迅速发展。1853年建造的“大共和国”号,长93米,宽米,深米,排水量3400吨,主桅高61米,全船帆面积3760平方米,航速每小时12~14海里,横越大西洋只需13天,标志着帆船的发展达到顶峰。19世纪70年代以后,作为当时海上运输主要工具的帆船,被新兴的蒸汽机船迅速取代。 中国帆船 中国帆船也有二千多年的历史。据《史记·秦始皇本纪》记载,秦王朝曾派徐福携带童男童女及工匠人等数千人,乘船出海。三国时代东吴太守万震所著《南洲异物志》中,有关于访问今日的柬埔寨、越南等地所乘大船的记述。唐代与日本文化交往频繁。中国当时的帆船已能驶侧向逆风,有较好的耐波性。唐贞观年间,从今温州至日本,仅需6天;以后能以3天时间从中国镇海驶抵日本。宋代造船和航海事业均有显著进步。当时所造海船能载500~600人,并已使用指南针罗盘,航程远及波斯湾和东非沿海地区。1974年在福建省泉州湾出土一艘宋代海船残骸,船体瘦削,具有良好的速航性能和耐波性,船内有12道水密隔壁,船侧外壳板由三层杉木板组成,结构坚固,估计船全长约35米,载重量200吨以上。明朝初年,郑和曾率领庞大的船队于公元1405~1433年间七次远航,遍历东南亚、印度洋各地,远达非洲东海岸。据记载,郑和所乘“宝船”长44丈,宽18丈,有12帆,是当时世界上首屈一指的优秀帆船。 中国帆船的构造和欧洲帆船不同。欧洲帆船两端尖而上翘,中国帆船则两端用木板横向封闭而形成平底的长方形盒子。舵位于尾部中心线上,尾部造成楼形高台,以防止上浪。船内有多道水密隔壁,结构坚固。中国帆船的帆是横向用竹竿加强的“硬篷”。这种平衡纵帆,操作灵便,能承受各个方向的风力。15世纪时,中国帆船无论在尺度和性能上都处于领先地位。16世纪以后,欧洲帆船才逐渐超过中国帆船。 蒸汽机船时代 18世纪蒸汽机发明后,许多人都试图将蒸汽机用于船上。1807年,美国人R.富尔顿首次在“克莱蒙脱”号船上用蒸汽机驱动装在两舷的明轮,在哈德逊河上航行成功。从此机械力开始代替自然力,船舶的发展进入新的阶段。 早期的蒸汽机船 19世纪上半叶是由帆船向蒸汽机船过渡的时期。早期的蒸汽机船装有全套帆具,蒸汽机只是作为辅助动力。1819年美国人M.罗杰斯建造的“萨凡纳”号蒸汽机帆船,用了27天时间横渡大西洋,在整个航程中只有60小时是使用蒸汽机推进,其余时间仍用风力。在早期,蒸汽机安装在甲板上,驱动装在两舷的巨大明轮。1839年,第一艘装有螺旋桨推进器的“阿基米德”号船建成,船长38米,主机功率80马力。早期蒸汽机是安装在木帆船上的。1850年以后,逐渐用铁作为造船材料。1880年以后,钢很快代替铁作为造船材料。1876年英国建造的新船只有8%用钢材建造,而到1890年,则只有8%是铁船了。 “大东方”号蒸汽机船 1854~1858年英国人.布鲁内尔建造的“大东方”号铁船被认为是造船史上的奇迹。布鲁内尔第一个将关于梁的力学理论应用于造船,在船体建造上首创了纵骨架结构和格栅式双层底结构。双层底向两舷延伸直到载重水线以上,形成了双层船壳。上甲板也用同样结构以增加船体强度。“大东方”号长207米(680英尺),排水量27000吨,比当时的大型船大6倍。船内部用纵横舱壁分隔成22个舱室。船上安装两台蒸汽机,一台驱动直径56英尺的明轮,另一台驱动直径24英尺的螺旋桨,蒸汽机总功率8300马力,最高航速每小时16海里。船上有6根桅,帆总面积8747平方米(85000平方英尺)。它能载客4000人,装货6000吨。直到半个世纪以后才出现比它更大的船。“大东方”号尽管经营失败,但在造船理论和技术方面,却为现代钢船开辟了道路。 蒸汽机船的完善 早期蒸汽机船驱动明轮用的蒸汽机是单缸摇臂式,汽压也很低。19世纪80年代出现了三涨式蒸汽机,汽压提高到千克力/厘米2。此时明轮已为螺旋桨所代替,三涨式蒸汽机配合螺旋桨成为典型的动力装置。19世纪末,蒸汽机已发展到四涨式六汽缸,蒸汽压力提高到 千克力/厘米2,功率达到1万马力。高压水管锅炉也逐渐取代了苏格兰式火管锅炉。20世纪初,货船一般是用三涨式蒸汽机作主机,功率约2000马力,航速约每小时10海里,载重量增大到6000吨。航行于大西洋上的大型远洋客船,以往复式蒸汽机为动力,单机功率达到2万马力。 汽轮机船、柴油机船的问世 1896年,英国人C.帕森斯将他发明的反作用式汽轮机成功地应用于船上;同年,瑞典人C.迪拉瓦尔发明了冲击式汽轮机。进入20世纪以后,船用汽轮机不断改进,因为重量轻,功率大,旋转均匀和无往复运动部件等,普遍应用于大型高速船。至今,某些大功率船仍用汽轮机作为推进动力。1892年,德国人R.狄塞尔发明压燃式内燃机,即柴油机,20世纪初开始应用于船上。柴油机热效率高、油耗低,因而得到广泛应用。40年代末,柴油机船的吨位即已超过蒸汽机船。 油船和散货船的出现 早期的杂货船承揽一切货种的运输,包括散装的煤炭、谷物等和桶装的油类。1886年开始出现具有现代油船特征的船,也就是将货油直接装在分隔的油密舱室内并用泵和管系进行装卸。进入20世纪后,对石油的需求日增,油船逐渐形成一支专用船队。1944年最大的油船载重量为 23000吨。散货船略早于油船出现,但在20世纪上半叶由于港口装卸效率不高,发展缓慢,最大的载重量只有1万吨左右。第二次世界大战后,各工业国经济恢复,原料需求剧增,油船和散货船都向大型化发展。 大型远洋客船的兴起 19世纪70年代以前,运输船舶都是客货混装的。1870年,英国人S.丘纳德和T.伊士梅创办丘纳德汽船公司和白星汽船公司,在英国和北美之间航线上开辟旅行条件舒适的客船航班,豪华客船“海洋”号航行成功。此后各国相继建造大型豪华客船,航行于大西洋航线和东方航线上。80年代,已有载客千人以上,载重万吨以上,航速每小时超过20海里的豪华客船。20世纪30年代,大型远洋客船的建造达到高潮,如著名的“玛丽皇后”号、“伊丽莎白皇后”号和“诺曼第”号都是在这个时期建造的。它们的载重量都在 8万吨以上,主机为汽轮机,功率16万马力,航速每小时超过30海里。第二次世界大战以后,这一势头又恢复了,到60年代,因远程喷气客机的兴起才停止下来。大型远洋客船的建造,对造船科学技术的发展起了重要的推动作用,同时也使某些保障航行安全的法规逐步建立和完善。例如1912年“泰坦尼克”号海难事件导致了后来国际海上人命安全公约的签订。 柴油机船时代 柴油机船问世后,发展很快,逐渐取代了蒸汽机船。第二次世界大战结束后,工业化国家经济的迅速恢复和发展,国际贸易的空前兴旺,中东等地石油的大量开发,促使运输船舶迅速发展。1982年同1948年相比,船舶艘数增长了倍,总吨位增长了倍(见世界商船队)。船舶普遍采用柴油机推进。第二次世界大战期间,为了适应战时运输的需要,美国建造的2610艘自由轮(万吨级使用燃油锅炉和蒸汽机的杂货船)是最后建造的一批往复式蒸汽机远洋运输船舶。为了提高船舶运输的经济效益,船舶出现了大型化、专业化、高速化、自动化和内燃机化的多种趋势。 船舶大型化 首先是油船吨位的增长和油船的大型化。1930年的世界商船队中,油船吨位只占总吨位1/10,1980年上升为1/2。1983年初,各种油船的载重量达到亿吨。油船吨位的剧增主要在于油船大型化。50年代,3~4万吨的油船已被认为是 “超级油船”。60年代中期,就出现了20万吨以上的超大油船和30万吨以上的特大油船。70年代又出现了50万吨以上的大油船。石油危机发生和苏伊士运河恢复通航后,这种趋势已经停止,许多大型油船正面临拆毁的命运。在油船大型化的同时,也出现了装运煤炭、矿砂、谷物等的干散货船的大型化。60年代末,大型散货船的载重量超过10万吨,最大的已达17万吨。从50年代后期起,建造了能兼装原油和干散货的兼用船,如油散船和油散矿船等。 船舶专业化 第二次世界大战以后,各种专用船发展很快。杂货船用途广泛,适应性强,在艘数上至今仍占首位。典型的杂货船都以低速柴油机为动力,载重量不超过2万吨,航速每小时15海里左右。中国设计的“风”字号和“阳”字号货船都是典型的杂货船。为了提高杂货船运输多种货物的能力,近年制造出多用途船,除载运普通件杂货外,还能载运集装箱、重货、冷藏货和散货等。 水路集装箱运输于50年代中期兴起,1957年出现第一艘集装箱船。这是件杂货运输形式的重大变革。这种运输形式在货物包装、装卸工艺、码头管理和水陆联运等方面都有所突破。采用集装箱运输,可以大大缩短船舶停港时间,节约人力,保证货运质量和实现“门到门”运输。20多年来集装箱船发展很快。1982年全世界已有全集装箱船718艘,1294万总吨,分别占世界商船总数的1%和总吨数的3%。这种船船型瘦削,航速高,货舱内有导轨,甲板上有缚固设备,一般不设装卸设备,而是依靠港口专用设备进行装卸。 第二次世界大战后得到发展的重要专用船还有:装运液化天然气和液化石油气的液化气船;船上设有跳板,能使牵引车、叉车载货自驶上下的滚装船(又称开上开下船);以驳船作为运输单元,不需要停靠码头进行装卸而能实现江海直达运输的载驳船等。 远洋客船自从被喷气客机取代后,客船的性质已发生变化。60年代以来,旅游事业兴起,出现了一批定期、定航线,甚至环球航行的旅游船,为旅游者提供旅游、疗养、文化娱乐、社会活动以至海洋天文教育等综合性的服务。与此同时,在重要的短程航线上,还出现了一种吨位较小、除载客外还能携带旅客自备汽车的汽车客船。 船舶高速化 自50年代起,航运界为了加快船舶周转,一度掀起船舶高速化的热潮。普通杂货船航速提高到每小时18海里,集装箱船航速在每小时20海里以上,美国建造的“SL-7”型高速集装箱船,以两台6万马力汽轮机为主机,最高航速达每小时33海里。但从石油危机以来,燃料费在运输成本中的比重直线上升。迫使营运中的高速船纷纷减速行驶,新造船舶的航速也出现下降趋势。但是非排水型的高速客船,如水翼船和气垫船已应用于短途客运航线上,并日益发展。 船舶自动化 60年代初期以来,各国航运企业为了减少船员人数、改善船员劳动条件和提高船舶营运的经济效益,逐步实现了轮机、导航和舣装三个方面的自动化。如60年代中期造出机舱定期无人值班的船舶,已得到各国船级社的承认。 船舶内燃机化 船舶内燃机化是指船舶普遍采用柴油机为主机。柴油机同蒸汽机比较,具有热效率高、油耗低、占地小等优点。自从1911年造出第一艘柴油机海船以来,采用柴油机为主机的货船和客船日益增多。但到第二次世界大战结束时止,世界商船队中蒸汽机船仍占多数。战后,低速大功率柴油机由于增压技术的进步,单机功率不断提高,最大已达5万马力。过去必须安装汽轮机的大型高速船也能应用柴油机。另一方面柴油机对燃用劣质油的适应性也不断改善,这样在经济上便具有优越性。对于机舱空间受限制的滚装船、集装箱船、汽车渡船等,则可以选用体积小、重量轻的中速柴油机,通过减速箱来驱动螺旋桨。油耗低、能燃用劣质油的不同功率的柴油机现在几乎占领了船用发动机的全部市场。因此,第二次世界大战后的运输船舶发展阶段被称为柴油机船时代。
浅谈船舶舵机的安全检查 摘 要:由于船舶舵机对于船舶航行安全的重要性,所以对船舶舵机的安全检查是船舶安检人员的经常性工作,本文希望通过对船舶舵机技术规范的介绍以及船舶舵机容易出现的故障分析和对船舶舵机进行安全检查的重点的论述,使安检人员在进行舵机安检工作时能够有所启迪。关键词:舵 舵机 安全检查一、前言船舶能够在水中按照驾驶者的意图航行,使船舶改变航向或维持指定航向,是依靠改变安装在船舶尾部的船舵的位置来实现的。正如鱼儿能够在水中游动自由,是靠摆动它的尾巴一样。可以说船舵就是起着鱼尾的功用。舵对于船舶航行的重要性是不言而谕的,当船舶航行时船舵发生故障,对船舶安全的影响是巨大的。二、舵机的基本组成船舵主要由舵叶、舵杆、舵机等部分组成。船舵能够接受驾驶者的命令并按照命令改变船舵的位置是依靠舵机带动舵叶来实现的,而舵机是整个舵系统中比较容易出现故障的部位,也是船舶安全检查人员进行船舶安检时着重注意检查的地方。船舶舵机按驱动动力分为蒸汽舵机、电动舵机与电动液压舵机(简称液压舵机)。液压舵机具有重量轻、尺寸小、灵敏度高,工作平稳安全可靠,能缓冲风浪对舵叶的冲击,运转噪音低、振动小,而且可实现无级变速,功率的范围广。所以现代化的大中型船舶上,广泛采用液压舵机。故本文以液压舵机作为分析对象。液压舵机一般采用电动机带动油泵,因而又称电动液压舵机。液压舵机用油液作为传递能量的介质,利用油液的不可压缩性及流量、压力和流向的可控性来实现转舵。舵机通过油泵把机械能转化为油液的压力能,然后通过转舵机构把压力能又转化为机械能,来实现舵的左、右转向。液压舵机由三大部分组成:推舵机构、液压系统与操舵控制系统。推舵机构的作用是将液压能转换成机械能,推动舵叶偏转。液压系统的作用是向舵机提供足够的液压能.并设置所需的保护与控制装置。操舵控制系统的作用有二:一是传递舵令,二是控制操舵精度。按照钢质海船入级与建造规范对舵机的基本要求,其中主要内容有:1.每艘船舶均应设置1个主操舵装置和1个辅助操舵装置。主操舵装置和辅助操舵装置的布置,应满足当它们中的1个失效时应不致使另1个也失灵。2.具有足够的强度并能在最大营运前进航速时进行操舵,使舵自任一舷的35°转至另一舷的35°,并且于相同条件下自一舷的35°转至另一舷的30°所需时间不超过28s。3.能在最大营运前进航速的一半但不小于7kn时进行操舵,使舵自一舷的15°转至另一舷的l 5°且需时间不超过60s。4.驾驶室与舵机室之间,应设有通信设施。5.操舵装置应设有有效的舵角限位器。以动力转舵的操舵装置,应装设限位开关或类似设备,使舵在到达舵角限位器前停住。装设的限位开关或类似设备应该与转舵机构本身同步,而不应与舵机的控制相同步。6.舵装置应有保持舵位不动的制动装置。7.当主操舵装置要求动力操作时,应设有1个固定贮油箱,其容量至少足以使1个动力转舵系统包括循环油箱进行再充液。贮油箱应以管路固定连接,使液压系统能在舵机室内便于充液,并应设有液位计。8.应设置两个独立的控制系统,见每个系统均应能在驾驶室控制。但这并不要求设双套操舵手轮或手柄。若控制系统是由液压遥控传动装置组成时,除10000总吨及以上的油船、化学品船、液化气体运输船外,不必设置第2个独立控制系统。9.驾驶室和舵机室应固定展示带有原理框图的适当操作说明。此说明应表明操舵装置控制系统和动力转舵系统的转换程序。10.由1台或几台动力设备组成的每一电动或电动液压操舵装置至少应由主配电板设2路独立馈电线直接供电。但其中的1路可以由应急配电板供电。三、舵机容易出现的故障对于舵机日常比较容易出现故障的情况,主要分为两大部分。一是属于硬件类的故障,二是属于软件类的故障。舵机的硬件类的故障是指与舵机相关的机器、设备发生了功能性的障碍,使得舵机不能正常工作发挥效用。常见的主要有:1.通信系统的故障。驾驶员发出的舵令信号不能输出至舵机,舵机接收不到舵令。驾驶台与舵机间无法通话等。2.电力系统的故障。动力电路、配电板等电力输出故障,使电动机无法正常运转。两路电力线路只有一路可以使用.3.液压系统的故障。液压系统密封性能出现问题,有油路泄漏或有旁通现象、主油路锁闭不严、油位过低、液压系统内有空气等问题。使液压系统不能正常运行。软件类的故障是指与舵机运行有关的管理制度,船员对舵机的操作存在的问题。通常主要是船员对应急舵的操作不熟悉,在需要的时候无法启动应急舵。四、对舵机安检的重点针对舵机容易出现的故障点,船舶安检人员就可以有针对性地开展检查工作。检查应急舵的有效性。按照现代船舶建造规范的要求,船舶应当具有两套以上操舵装置。一套主推舵装置,一套为辅助(应急)推舵装置。这是为了保证在主推舵装置出现故障时,应急舵仍然可以继续保持舵的有效性,保证船舶的正常航行和安全。对应急舵的检查一般要求船方进行应急舵的实操,观察应急舵是否能够使用,运转是否正常。检查舵的运转情况。在检查舵的运转情况时,一般应有两名船舶安检员相互配合进行。一名安检员在驾驶台发出舵令,另一名安检员在舵机间观察舵机对于舵令的反映。舵机在转舵运行过程中应运转平稳,无杂音无间歇性现象。从一侧满舵运行到另一侧满舵时,应反映灵敏,能够达到28S的时间要求。检查舵角指示的准确性。在舵机上都安装有舵角指示器,舵角指示器是为了正确显示舵叶转动的准确位置,其所显示的角度指数应与驾驶台操舵转向的角度度数相吻合。当舵角指示器显示不准时,就会影响到驾驶员的对船舶的操纵,使驾驶员的判断产生误差,有可能使船舶发生触碰事故。在检查舵角指示的准确性时,是由两名船舶安检员相互配合进行的。一名安检员在驾驶台观察驾驶台上的检查舵角指示器显示的读数,另一名安检员在舵机间观察舵机上舵角指示器显示的读数。二者应读数相同。检查舵角限位器的有效性。舵角限位器是起到了对液压油缸的保护作用。当舵角转动到最大角度时,油缸的活塞继续压缩液油,而舵叶已不再继续偏转,致使油缸内的压力不断增加,容易导致油缸破裂。而舵角限位器的存在就使得当舵角转动到最大角度时触动限位开关,限位开关断开电动机的动力起到了保护油缸的作用。所以安检员在检查检查舵角限位器时,应让船舶驾驶员分别打满左、右舵,观察当舵角转动到最大角度时舵角限位器是否发生作用。否则应当要求船方进行修复。检查舵的液压系统的密封性能。舵叶的转动是依靠油缸内液体传递的电动机动力来实现的。所以舵机的液压系统要保证不漏油,不漏气和不积气,才能达到传递液压力的目的。液压系统的密封性能对舵机的正常工作有着非常重要的作用。安检员在检查舵机时,应当注意观察舵机表面和舵机间的地面是否干净整洁、是否存在油污,还应当注意检查油缸表面是否存在修补过的痕迹。在检查液压系统的密封性时,应让船方开动舵机,注意观察舵机液压杆与液压油缸滑动处、液压油缸的其他接缝处是否有液压油渗出的现象。以便正确判断液压系统的密封性能。同时在检查舵机时应注意检查一下液压油的品质。液压油是液压舵机正常工作的媒质,是液压舵机保持良好性能的保证。国际海上人命安全公约(SOLAS)对此有规定:液压操纵的操舵设备应设有能针对该液压系统的形式和设计保持液体清洁的装置。国内的船检规范也有类似的条款规定。可见舵机液压油品质是否良好对于舵机的正常运行确实很重要。液压油的品质受到以下因素的影响,一是液压油在运转过程中,机器磨损下来的金属屑和水分混入到油中,对液压油造成了污染。二是液压油与空气接触会发生氧化反映,油品会渐渐下降,达不到机器性能的要求。这时应当更换液压油。但是由于液压油的价格比较昂贵,因此沿海船舶特别是个体船舶很少有更换液压油的。另外在舵机间的液压油补充油柜中液压油应保持一定的油量储备,这也是在检查过程中应当注意的。在对舵机的检查过程中其他需要注意的,在舵机间应张贴有应急舵的使用操作说明,并通过与机舱工人的交谈,以了解他们是否熟悉应急舵的操作使用。通过以上的检查基本上可以完成对舵机的安检工作,对该船的舵机系统有了比较全面的了解。希望本文能够为船舶安全检查人员有所帮助。参考文献[1]《钢质海船入级与建造规范 轮机》..[2] 王福根.《船舶轴舵系装置》..[3] 陈利军.《船舶辅机》.
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浅析船舶建造的安全现状及改善措施1. 引言目前,浙江船舶已出口至全球24个国家和地区,尤其是出口欧盟市场的浙江船舶附加值较高。 浙江海关统计分析认为,尽管出口势头强劲,但是浙江造船业仍然存在较多问题。在机遇面前由于浙江民营资本在造船业的过热投资,目前,浙江的温州、台州、宁波、舟山等主要造船基地相继出现低水平扩大投资、小规模生产发展、造船民企散乱等“低、小、散”一哄而上的局面。相关数据显示,浙江虽然有造船企业500多家,但是规模以上的企业却只有76家。浙江民营造船厂“低、小、散”的格局,导致船厂投入资金低,创新能力有限,设备更新缓慢,安全事故频发。小型企业或作坊式、家族式管理生产企业。造船企业安全事故时有发生,人员伤亡事故呈高发趋势。制约了企业发展,损失生命财产。2. 船舶建造过程中存在的主要风险 高空作业的危险船舶建造过程高处作业量很大,出现事故较多。施工人员必须使用安全带、安全帽,安全带应高挂低用,并注意防止摆动碰撞。作业过程中传递工具时没有使用工具袋。高处作业位移时,工作人员安全意识淡薄,自我保护意识不强,以为是瞬间完成的事,存在侥幸心理。如电焊的工作人员在杆塔上作业,虽然是一项经常性工作,但对杆架作业危险性重视不够,对工作条件、工作环境认识不足,存在着麻痹思想,上落杆塔过程均没保护措施。上杆架前不检查登杆工具、防坠工具是否牢固、可靠、完整。梯子的使用生产现场使用梯子的场合较多,也较频繁较普遍,因而,也常常被作业人员忽视一些基本安全要求:需用梯子登高作业时,见到梯子随手搬用,用前没有认真检查梯子是否符合基本安全要求。下梯子时,背向梯子而下。上下梯子时,手中持带工具或设备。梯子不够高时,临时找垫物垫高使用。梯脚底部不坚实,梯脚没有采用防滑橡胶套、橡胶垫或加以包扎。使用立梯时,梯子太陡,在梯子上作业时,将工具放置不妥。脚手架的使用脚手架使用前未经严格验收,脚手架上铺设的踏板没有绑扎固定,可以活动。导致施工人员从没有绑扎固定的脚手架上失足坠落,脚手架的安全应引起高度重视。高处作业搭设的脚手架,有空隙和探头板,跳板中部没有支持物,两头绑扎松动。脚手架相互间连接不牢固,脚手架踏板厚度不符合要求。使用锈蚀的材料。不能够承受站在上面的人员和材料等的重量,不具备足够的牢固性和稳定性,在施工期间发生变形、摇晃、倾斜,作业人员的人身安全得不到保障。在高处上下层同时作业时,中间应搭设严密牢固的防护隔离设施,以防落物伤人。传递工具应使用工具袋。高处作业下方应设置围栏或遮栏,并悬挂警告牌,不准人员通行和逗留。火灾的控制与触电火灾是企业生产中面临的主要危险。由于船舶建造环境特殊,尤其修船、拆船环境更为复杂,有些焊工的安全意识比较差,对所焊割的设备、装置或管道的性质了解不清,盲目动火,结果在焊割过程中酿成重大火灾或爆炸事故。下面一些情况常常会引起火灾:1、场地混乱,焊割炬随处乱扔。有些焊工工作途中因其他原因离开舱室或工作结束,焊割炬没有带出,阀门又不严密,造成漏气,可燃气体泄出和空气混合达到爆炸极限,工人点火发生爆炸。2、维修油轮时,作业前不使用专业设备进行测爆。单凭操作人员的经验处理问题,造成在操作时发生爆炸。 此种现象的发生在一些小船厂,尤其是一些私人修船厂、拆船厂比较常见。3、作业现场有与明火相抵触的工种同时作业。焊接是明火作业,周围不应有禁火工种,如船体喷涂,以避免同时进行操作时发生爆炸。4、由于舱室内空气状况差,为了改善内部条件直接向舱室内通入氧气,而富氧状态是诱发火灾事故的直接原因。触电伤害主要表现为人体接触或接近带电物体时对人造成的电击或电弧灼伤,一般发生在电气设备的使用、维修时,或者相关电源供应、断开等操作。造成触电的原因常常是由于绝缘的老化,修理不及时;使用不合格的电动工具,电路或电气未安装或安装不合格的过载或漏电保护装置,作业人员与带电设备安全距离不够、缺乏必要的电气安全常识。压力容器的爆炸气瓶使用不当或维护不良可以直接或间接造成爆炸、着火或中毒伤亡事故。开启或关闭瓶阀时,未用手或专用扳手,使用锤子、管钳、长柄螺纹扳手,损坏阀件。开启或关闭瓶阀的速度过快,产生摩擦热或静电火花,从而带来危险。使用可燃气体检查气瓶时存在的疏忽: 气瓶上没有粘贴气体充装后检验合格证的;气瓶的颜色标记与所需的气体不符,或者颜色标记模糊不清,或者表面漆色夜盖在另一种漆色之上的;瓶体上有不能保证气瓶安全使用的缺陷,如严重的机械损伤、变形、腐蚀等;瓶阀漏气、阀杆受损、侧接嘴螺纹旋向与所需要的气体性质不符或螺纹受损的;在氧气或氧化性气体气瓶上或瓶阀上有油脂物的;气瓶不能直立、底座松动、倾斜的;气瓶上未装瓶帽和防震圈,或瓶帽和防震圈尺寸不符合要求或损坏的。在进行上述检查时,对发现有缺陷的气瓶,未随时在气瓶上用粉笔简要注明,并向充气单位或储存单位交代清楚,给他人使用带来危害。气瓶受热爆炸:不慎将气瓶靠近热源。安放气瓶的地点周围lM范围内,有明火或可能产生火花的工作。气瓶在夏季使用时,未进行避光处理。瓶阀冻结时,处置方法不当:解冻温度超过401℃的热源对气瓶加热。盛装易于自行聚合反应或分解的气体的气瓶,应避开放射性射线源。气瓶未使用时,一般没有立放,气瓶滚、滑、翻的过程瓶壁受热引发危险。氧气瓶和氧化性气体气瓶,瓶内气体混人其他气体或杂质,液化石油气瓶向其他气瓶倒装,瓶体进行挖补、焊接修理。使用氧气瓶和氧化性气体气瓶时,操作者未检查自己的双手、手套、工具、减压器、瓶阀等有沽染油脂,凡有油脂的,必须脱脂干净后,方能操作。装运罐车的停放靠近火、电区域,罐体受到利器撞击后泄漏,自身管道内发生大量泄漏时未进行紧急止漏。装运罐车未必须设置可靠的导静电接地装置,在停车和装卸作业时,没有进行充分接地。罐车的定期检查不彻底,罐车发生重大事故重新使用前未全面检验。罐车的罐体外表面颜色应满足规定的要求,一般汽车罐车罐体外表面颜色应为银灰色,低温型汽车罐车罐体外表面颜色应为铝白色。起重设备的危险船厂大量使用特种设备,例如起重机、高空作业车、厂内运输车辆(叉车、运输车)起重设备在使用上较为广泛,同时发生事故的可能性越大。1.安全站位在起重作业中,有些位置十分危险,如吊杆下、吊物下、被吊物起吊前区、导向滑轮钢绳三角区、快绳周围、站在斜拉的吊钩或导向滑轮受力方向等等,如果处在这些位置上,一且发生危险极不易躲开。所以,起重作业人员的站位非常重要,不但自己要时刻注意,还需要互相提醒、检查落实,以防不测。2.吊索具安全系数小起重作业中,对吊索具安全系数理解错误,选用往往以不断为使用的依据,致使超重作业总是处在危险状态。3.拆除作业中留下隐患由于种种原因,切割不彻底,拽拉物多,拆除件受挤压增加荷重,连接部位未被发现强行起吊等等,造成吊车、吊索具骤加荷重冲击而导致意外。4.误操作起重作业涉及面大,经常使用不同的吊车、龙门吊。人员操作习惯不同,再加上指挥信号的差异影响,容易发生误操作等事故。5.绑扎不牢高空吊装拆除时对被吊物未采取“锁”的措施,而用“搭”的方法;对被吊物的尖锐棱角挂擦其他物体。成束材料垂直吊送捆缚不牢,致使吊物空中一旦颤动、受刮碰即失稳坠落或“抽签”。6.临时吊鼻焊接不牢,载荷增加或受到冲击,在空中运送的过程中被起吊物体进行旋转、下滑形成惯性,从而对发生断裂。7.吊装工具或吊点选择不当贪图方便,非专职人员操作。吊装工具的性能和操作技术盲目靠经验操作,一处失稳,导致危险。机器工具伤害机器工具伤害事故是指机械性外力所造成的事故,一般表现为人身伤害或设备的损坏。船舶修理作业中所使用的机器设备,包括冷加工所需的金属加工设备(如 车床、铣床、钻床、刨床、磨床、冲床、砂轮机等)及机械热加工所需的焊接设备以及搬运过程中所需的超重机械设备。机械伤害事故的主要原因有如下各种情况:安全操作规程不健全或管理不善,对操作者缺乏基本功训练,操作者不按规程进行操作,没有穿戴合适的防护服和符合国家标准的防护工具。由于机器在运转时敞露的部分较大,切屑和金属丝、刀具、工件及零件,若不加防护或防护不当,工作地点布局不合理,使用管理不当就会发生工伤事故。机械设备在非最佳状态下运转,机械设备在设计、结构和制造工艺上存在缺陷,机械设备组成部件、附件和安全防护装置的功能退化等均可能导致伤害事故。工作场所环境不好,场所环境混乱。如工作场所照明不良,温度及湿度不适宜,噪声过高,地面或脚踏板被乳化液弄脏,设备布置不合理。工艺规程和工装不符合安全要求,新工艺、新技术采用时无安全措施。根据事故统计分析,机械伤害主要由人和设备两方面因素引起的,如操作者不按操作规程操作、安全设施缺少或有缺陷、没有穿戴或穿戴不正确的防护用品、机床非正常状态下运转。中毒与职业病船舶在涂装和漆装中容易发生中毒事件。在舱室内作业时,对空间狭小的环境,要保证内部通风良好。不仅要驱除内部的有毒有害气体,而且要向内部送入新鲜空气。做好个体防护,减少烟尘对人体的侵害。在条件恶劣,通风不良的环境下,还必须采用更多的防护措施,如使用通风头盔、送风口罩、空气呼吸器等。施工过程中常见有毒物质及其防止方法如下:1.苯 无色、透明具有芳香的液体,油漆中用来作溶剂,沸点80℃,极易挥发。苯中毒后头痛、头昏、记忆力减退、无力,失眠等。另外还能引起皮肤干燥骚痒,发红。热苯还可以引起皮肤水泡,出现脱脂性皮炎。预防的方法,应加强自然通风和局部的机械通风,严禁用苯洗手。2.铅 包括铅白、铅铬绿、红丹、黄丹等含铅化合物。它是一种慢性中毒的化合物,日久方能发觉体弱易倦、食欲不振、体重减轻、脸色苍白、肚痛、头痛、关节痛等。预防的方法是以刷涂施工方法为宜,加强通风等防护措施,饭前洗手,下班淋浴,最好能用其他防锈漆来代替红丹防锈漆。3.刺激性气体 如氯气,对呼吸道、皮肤和眼睛有损害。应加强个人防护,加强通风和局部机械通风,使作业场所有害气体浓度降低到容许浓度的下限。4.汽油 无色透明液体,具有很强的挥发性,若在超过汽油蒸汽容许浓度时的环境中长期工作,能使神经系统和造血系统损害,皮肤接触后可能产生皮炎、湿疹和皮肤干燥。因此,在高浓度环境工作时,要戴防毒面具或加强机械通风;手上可涂保护性糊剂进行保护;工作结束后,用肥皂水洗净,并用水冲洗干净。船舶建造过程中除锈、校正敲打等作业产生的震耳噪声,可能对人员造成潜在的噪声聋;从事除锈(包括喷丸、喷砂)、油漆、油舱洗舱、气割、热处理等作业人员经常吸入铁锈烟易引起尘肺或肺病,并刺激皮肤和眼睛引起过敏。电焊作业中产生的氧化锰烟雾,过多吸入会产生个“金属烟尘热”中毒。焊件、焊条挥发出大量有毒烟尘、气体,尤其船舶焊接主要是用碱性(低氢型)条,而碱性焊条比酸性焊条更容易挥发烟尘、有毒气体(氟化物)。这些有害物质若不能及时排出,被焊工长期吸入引发眼、鼻、咽喉等疾病。灼伤易发于焊割作业,立体交叉作业,上面焊接的焊渣或熔渣随风飘落,极易落在下面操作者身上,发生灼伤事故。切割是工件未散热,从而烫伤皮肤。3. 船舶建造企业安全防护现状分析政策和法律上的原因在国家政策和法律对船舶修造行业的市场准入和源头管理的规定不够明确,准入门槛太低,造成船舶修造行业良莠不齐,竞争无序,缺乏行之有效、相互配合的监管措施和行政手段,致使日常管理针对性不强,管理不到位。一是行业的快速发展与管理不相适应。首先,船舶修造业作为多工种、多设备交叉作业的高危机械行业,在行业准入口国家尚未设置相应的门槛。其次是在安全生产管理上缺乏相对统一的、可操作的规范化标准。再次是相关的管理部门职责尚需进一步明确,力量也有待于加强。二是违规现象严重。部分企业员工有章不循,冒险蛮干,违章指挥、违反操作规程、违反劳动纪律和工作时间的现象不同程度地存在。体制和机制上的原因长期以来,船舶修造业大多数是由所属地挂靠管理,而县级以下政府无专门主管机构,综合监督和专项监管安全生产长效管理机制尚未完善,监管职责不清,责权不一致。加之,缺乏统一的船舶修造业安全生产行业标准和操作规程,恶性竞争有愈演愈烈,也是造成事故多发的一个重要原因。一是作业人员复杂。船舶的焊接、组装、合拢、下水等工种绝大部分都是外来施工队承包完成,外包队伍中的特殊工种绝大多数都是由农民工组成,由于利益和效益驱动,对于人员的管理十分涣散。二是现场管理乱。企业安全管理体系不健全,作业现场无专职安全员监管;员工劳动防护用品配戴不齐,特种作业人员无证上岗或证书过期现象屡见不鲜,责任落实和管理上的原因企业负责人安全生产法律意识淡薄,责任主体不明确,职责不落实,尤其是租用场地生产的企业通过层层发包或挂靠,安全生产存在短期行为,一些外包工程队对安全设施、安全生产管理以及安全管理人员在配备上互相推诿,导致管理环节脱节。资金投入不到位。一些企业以及外包工程队由于资金匮乏,大部分资金都投入到生产经营中,致使安全生产资金不落实,绝大多数企业没有设立安全生产资金专户,更没有按照规定提取足额的安全生产保证金,企业用于安全生产的技改投入、隐患排查与整改、员工安全教育与培训、应急救援等只是流于形式,导致抗风险和抗御事故发生能力差,为事故高发埋下了祸根。放火设备防护不到位。焊机及配电箱直接裸露在场地上,防护措施不到位,长期的日晒,焊机的防护罩、桩头、龙头线老化、破损,漏电、短路时有发生,还有部分设备“带病”运行,不少特种设备和压力容器等没有实行严格的检测、保养,安全阀、压力表、消防栓设备配备不齐全、不配套,设备安全性能和能力均不能及时有效地预防和抵御事故发生。工作人员大意麻痹,无规章可遵。安全控制不到位。电器设备直接裸露在场地上,电线乱拉乱接,线路老化和破损、无漏电保护装置、有的甚至无配电箱和开关箱,船舱油污不清洗,明火动用不测爆的现象还有存在。绝大多数作业现场既没有明显的标识,也没有严格执行规定,触电事故居发生事故之首。环境保护不到位。船体拼装后,船体除锈打磨、职工不带口罩和防毒面具,到处可见。后续动火都是闷舱作业,由于各段空间狭小,通风不够,作业环境差,救护措施不落实,进舱作业没有严格执行的制度和动火制度,特别是油漆工和焊工作业,极易发生重大恶性事故。安全教育不到位。安全投入少。不少企业法人重效益、轻安全现象普遍存在,在安全投入上往往是能减则减,能少则少,能不投入就不投入,安全设施,整改措施落实不及时、不到位,职工的三级安全教育和正常培训工作得不到保证,不同程度地存在着设备陈旧,超期“服役”、“带病”运行,为事故的高发埋下了隐患。安全生产责任制不落实。不少单位安全生产责任制、安全生产管理制度和各工种安全操作规程流于形式,主体责任没有得到真正落实。部分企业特别是一些外来承包队伍中的电焊工、冷作工、吊车工、铲车工、电工等人员无证上岗,缺乏应有的安全知识,不了解操作规程,给企业埋下了安全生产事故隐患。4. 针对现状,对策措施船舶安全的意义在于预防和杜绝事故的发生。生产计划处于安全平稳的状态下进行。切实把牢船舶安全文化的基本要求,抓好各项工作。船舶安全文化就是要实实在在地做到提高安全意识,树立“安全建造”的理念,使安全工作成为每一个人的自觉行动;就是要纠正不良的工作作风,树立全局观念,消除只顾自己不顾别人,只顾现在不顾将来的片面行为发挥工作行为、工艺技能、生产环境等外在因素的最大优势,排除一切不利于安全的因素,确保船舶建造的安全。“坚持安全发展,强化安全生产管理和监管,有效遏制重特大安全事故”。针对船舶修造业存在的问题,为预防和遏制安全生产事故发生,作者认为应采取以下应对措施:加大政策引导力度充分利用国家对造船行业政策调整的契机,研究制定出一套有针对性的地方产业政策。调整目前的产业结构,适当提高门槛,依照市场经济的法则,规范市场准入,实行优胜劣汰,通过政策引导和法律的支撑,大力推行标准化建设,避免不良竞争,使造船企业逐步走上良性发展的轨道,逐步提高企业的安全生产管理水平,提高企业的本质安全度。加大行业领导力度一是政府要强化领导,目前,船舶修造业地(市)级以上由同防科工委主管,而县级以下政府没有专门的船舶管理部门,大部分在经发委内设或带管,并且没有专门行政主管机构。特别是实施沿江开发战略后,不少企业由内河向沿江迁移,企业管理权仍由原乡镇管理,出现了安全生产管理的一个“空白地”。对此。县级以下政府应设立专门主管部门。二是实行行业管理,通过政府牵头组建行业管理协会实施有效的安全生产监督。三是实行注册安全主任代理制度,帮助企业完善安全生产管理制度,建立安全台帐,开展安全生产检查工作,及时发现消除安全隐患。加大资质审查力度目前我国船舶修造企业的准入门槛还很低,很多船舶修造项目采用挂靠或使用外包队伍,按照《安全生产法》有关规定,行业主管部门要严格对使用的外包企业及外包工程队的法定代表人、安全员和特种作业持证,安全生产规章制度、安全教育、安全管理台帐以及过去安全生产等情况进行安全资格和资质审查,抓好源头管理和监控。 设立安全生产资金各造船企业要确保安全生产资金的投入及使用。按照国家有关安全生产政策精神由地方相关部门建立相应的制度,单独列帐,企业足额提取安全费用,保障安全生产重大设施、设备、人员培训、隐患整改的资金。针对船舶修造业曾出现的高处坠落、物体打击、触电、机械伤害、爆燃等安全隐患,要从发展的眼光,投入一定的资金,按照高标准、高起点的要求,加强对安全生产科学规划、分类管理。对重大安全隐患整改的投入。对日常检查、集中检查、重点检查、全面检查中排查出的重大隐患,督促企业及时纠正安全问题,使“零违章”的关口前移,把“事后惩戒”转变为“事前疏导”,将被动防范转变为主动预防,把“要我安全”真正变成“我要安全”。建立安全监管的机制联合整治。各级安监、经贸、质监、消防等部门要各司其职,强化对船舶修造企业的管理和监督。尤其是各级安监部门应加强对船舶修造企业安全生产的监督检查,加大行政执法力度,对严重违反《安全生产法》的单位或个人要依法作出处理,同时,要严格按原则处理事故,查明事故原因,分清事故责任,严格经济处罚、行政处罚和刑事责任追究工作。企业应制定出具体的安全生产检查工作制度建立好检查台帐,同时要建立安全生产组织网络,把安全生产各项目标落实到车间、班组。船舶修造发包工程都必须有施工作业安全方案,同时要建立安全监管信息联席制度,采取部门检查、企业自查、事故调查分析,会同相关职能部门共研究确定安全监督检查重点,有针对性地开展安全生产监督管理工作,促进企业安全生产、企业管理水平的提升。5. 结束语船舶安全文化的作用,一言以蔽之,通过教育、管理来营造一种企业安全文化。安全文化建设的关键作用是致力于人的主体工作潜能,树立良好风气,倡导职业道德规范,塑造价值观念;这样,船舶安全文化建设就为船舶安全生产提供精神动力和智力支持,用严谨的科学态度、规范的管理对应一切内、外部环境。我们扎扎实实地实现上述各项要求,船舶安全建造就会结出丰硕的果实。.走出船舶建造的误区这些误区主要有:认为不出事故就是安全,满足于现状,把安全隐患、事故苗头、潜在危险抛之脑后,丧失了防范意识;认为昨天安全今天也安全,没有认识到安全只有起点,没有终点;制度归制度,工作行为依然我行我素,使规章制度得不到有效落实。“头痛医头,脚痛医脚”;以前别人怎么做我现在仍然这么做,别人解决不了的问题我也解决不了,致使安全生产“老大难”问题得不到解决。安全工作只抓表面不抓本质,导致安全生产时好时坏,重复事故常有发生;这种种误区都是船舶安全文化建设的绊脚石和致命伤,给企业、人员、海洋作业造成极大的危害,给企业的经济效益、社会效益甚至企业的生死存亡造成极大的影响,更严重的还影响到国家政治声誉。要建设好船舶安全文化就必须从这些误区中走出来。 走进安全管理的范畴船舶安全建造离不开先进的管理机制和方法。管理出安全,各项管理工作没有做好,安全工作就是一句空话。没有规范的管理程序,也就没有可靠的安全保证。只有规范的管理程序,才有可靠的安全保证。公司各部门要通力合作,从管好设备、提高人员素质人手,在加大船舶生产建造调整力度基础上,对现有的管理制度进行完善,添加一些市场运作比较成熟的企业管理理念,建立一套科学的、全面的、符合现代化管理理念的管理制度,逐步形成一种长效和良性的竞争机制,实现人机的完美统一。安全生产管理作为船舶修造企业行业管理的重要内容,坚持安全管理与生产经营管理同布置、同检查、同落实,规范该行业生产秩序,提升整体竞争力。参考文献[1] 朱清明.船舶修理作业的安全风险分析与控制2006 [2] 张永兴.探讨修船火灾原因及对策[J].航海技术.2006.[3] 吕洪胜.修船企业安全教育应实现系统化和规范化2006 [4] 王勤章.《船舶建造安全》哈尔滨大学出版社[5] 中国船舶商情网. 浙江船舶出口额大幅增加.2007-8-2[6] 浙江省地方标准DB33/ 630—2007.浙江省质量技术监督局2007-3-13发布建造质量涉及到船舶的使用寿命 其中包括很多元素比如最初的设计科学和合理性.以及船厂的建造能力和管理水平.以及在建造的过程中不可抗拒的非人为因素.对于质量这个关键词论题涉及比较难以把握.答辩过程中会出现很多漏洞.对于一个船厂实习的毕业生来说.论述的科学依据性也不高.个人建议可从船厂的建造安全来着手.具有典型的重工业代表性.论文如下:(本人做毕业设计时候所用的材料)希望提供帮助
船舶与海洋工程结构极限强度分析论文
船舶的总体结构状态时一个非常复杂的过程。下面是我收集整理的船舶与海洋工程结构极限强度分析论文,希望对您有所帮助!
摘要: 当轮船受到外部冲击载荷时,轮船整体结构就会变形,当这个变形达到最大极限状态,这时的极限状态叫做极限弯矩。轮船整体构架承受全部抗击的最强能力是极限强度。本文对船舶结构极限强度。进行了分析和研究,提出了有限元分析方法进行强度和极限分析。
关键字: 极限强度,船舶,结构,船舶与海洋工程
随着科学技术的不断进步,轮船结构以及轮船使用的材料都有很大的进步。船体的整体结构和材料成为当今社会研究的主要对象。随着计算机技术的日益成熟,船体整体结构和承受的。屈服力都可以采用软件仿真来快速精确的计算。
1.引言
船体的整体结构和承受的能力是保证轮船安全的重要保障,它关系到轮船是否安全出航和安全返航。随着先进的设计技术的进步,计算机相关设计软件已经可以。设计整体结构和仿真测试船体的整体结构。分析船体结构和整体强度是一个复杂的非线性过程,必须进行合理的划分,采用好的分析方法才能得出精确的数值。新材料的不断出现使船体材料耗费变的越来越经济合理,同时船体结构屈服强度也变的越来越理想。
在分析船舶整体结构变形和极限强度的时候,我们所研究的绝大多数问题都是属于线性的微弱形变问题。在微弱整体的结构中,位移和应变可以被线性化,等效于正比关系。但是,在实际中,不规则物体所受的应力和应变都不是线性的,常见的有悬臂梁的弯曲,U形梁的变形等等。
2.总体结构状态
船舶的总体结构状态时一个非常复杂的过程。总体结构的崩溃在过去几年是一个非常普遍的现象,它是船体结构所受冲击超过了材料本身的极限,这时候支撑梁不能够支撑船体整体结构。以上情况不足为奇,在飞机和潜艇外体上也经常出现类似情况。目前,中国的船体分析技术的研究还处于起步阶段,与国外发达国家。先进水平仍有很大的差距。为了进一步研究分析,我国投入资金和人力,在实际工程中,建立一个比较完善的船体分析系统,包括原动机转速控制系统,同步船体结构系统,轮船控制系统管理相关技术的研究,实验研究了一系列模拟各种恶劣的条件下,容易控制船体结构的一些关键技术,并做了可行性分析。船舶具有非常重要的作用,特别是对船体分。析屈服强度的分析,轮船安全可谓海军舰艇的生命线。动力和结构形成一个整体轮船系统,为船体结构极限强度分析的发展。指明了方向。
3.极限强度分析法
如何分析船舶结构的极限强度是一个复杂而且非常有意义的过程。分析这种复杂的船体结构没有一种比较准确的分析方法。在分析极限强度的时候,我们通常采用复杂问题简单化,采用线性和非线性结合的方法,有限元和边界元分析相结合的方法。
逐步破坏分析法
上世纪末,美国物理学家的在基于对悬臂梁、加筋板在轴向压缩载荷作用下结构失效问题的研究成果中提出了逐步破坏的分析方法。船体结构破坏不是一个迅速变化的过程,是一个一步一步的程序,同时也不会一下子超过屈服极限,随着应力的增大逐渐的增大的逐渐破坏。在进行破坏分析的时候,首先建立屈服应力和位移的曲线关系。
非线性分析法
分线性分析方法必须。对船体分析采用模块化分析,必须充分考虑如何进行分段,分段之后逐个段进行非线性分析。在这个工程中,一个段的结构有自己的不同,针对不同结构进行线性化分析和非线性化分析。每个分段包含一个骨架间距内的所有主要构件,选择或者利用发生崩溃概率最大的情况进行分析的原则,对所承受的分段骨架进行全面的分析和仿真。这种分析方法需要对每一段进行模型建立,然后一个模型模型的分析。船体总体结构的弯曲和抗屈服能力不同导致分析结果不同。
有限元分析法
有限元分析方法是结构分析的简单方法,它能把复杂问题简单化,分析整体结构的节点和网格。在进行有限元分析的时候,通常对船体结构进行网格划分,然后进行网格施加约束,在均匀网格上施加可变的。激励,观察整体结构的响应。采用这种方法能模拟船体的边界条件和整体约束。有限元分析方法综合考虑。船体的形状和材料的'不同,通过不同载荷的约束,我们可以分析出结构极限(包括最大应力,最大屈服极限)。最近几年,有限元分析方法被应用在船舶整体分析和部分结构分析的案例非常多。这种分析方法有两个个缺点。一是。不能很好的模拟真实环境,不能考虑周围环境对整体结构形变的影响。第二对于结构复杂的构件,有限元分析方法对于复杂的结构不太实用,设置相关算法时间太长,不能在有效的时间完成任务。这种分析方法的优点有以下几个方面:
(1)对船体建模方式直观明了。在分析结构的时候可以采用线性划分和非线性划分网格。采用相关软件完全可以分析所有动态结构的模型和仿真。利用有限元分析模块的可视化建模窗口,动态结构的框图和模型可迅速地建立和仿真研究。用户需要选择元件库(对应的子模块程序模块)中选出比较合适的模块,然后并改变需要的形式,拖放到新建的建模窗口,鼠标点击或者画线连接都可以搭建非常可观的结构模型。他的标准库拥有的模块远远大于一百五十多种,可用于搭建和仿真各种不同的、种类变化的动态结构。模块包。括输入信号源子模块、动力学元件子模块、代数函数和非线性函数子模块、数据显示子模块模块等。模块可以被设定为触发端口和使能的端口,能用于模拟大模型结构中存在条件作用的子模型的行为。
(2)可以构建动态结构模型。可动结构的模型可以修改并进行仿真。有限元分析还可以作为一种图形化的、数字的仿真工具,用于对动态结构模型建立和操作改变规律的研究制定。
(3) 模块元件与用户代码的增添和定制。已有模块的图标都可以被用户修改,对话框的重新设定。用户完全可以把自己编写的C代码、FORTRAN代码、Ada代码直接植入模型中,此外模块库和库函数都。是可定制的,扩展以包容用户自定义的结构环节模块。。
(4)设计船舶结构模型的快速、准确。他拥有优秀的积分和微分算法,这样给非线性结构仿真带来了极大的方便,同时也带来了相对较高的计算精度。可以选择比较先进的常微分方程求解器和偏微分方程求解器,还可用于求解力学刚性的和非刚性的结构,还可以求解具有事件触发的逻辑结构,求解或不连续状态变量的结构和具有代数环和参数环的结构。软件的求解器可以确保连续结构或离散结构的仿真高速、准确的进行。
(5)复杂结构可以分层次地表达。根据个人需要,若干子结构可以由各种模块组织。按照自顶向下(从元器件到结构)或自底向上(从实现的每一个细节到整体结构)的方式搭建整个结构模型。这种分级建模能力能够使得代码丰富的、体积庞大的、结构非常复杂的模型可以简便易于行动的构建。结构子模型的层次数量和子子模块的分层次数量完全取决于所搭建的结构,软件本身不会限制到搭建的模型。有限元还提供了模型和子。模块结构浏览的功能。这样更加方便了大型复杂结构结构的操作。
(6) 仿真分析的交互式。该软件显示的示波器可以图形显示和动画的形式显示出来,数据也可以动作的形式显示,What-if分析运行中可调整参数模型进行,监视仿真结果能够在仿真运算进行时。可帮助用户不同的算法可以快速评估,进行参数优化这种交互式的特征。
由于有限元模块是全部融合于有限元,一次在有限元模块下所有的计算的结果都完全可保存到有限元软的工作空间中,因而就能使用有限元所具有的众多分析、可视化及工具箱工具操作数据。
4.船舶在军事上的发展状况
在军事上的应用:在上世纪90年代,以美国为首的国家海军大力发展海军轮船性能优化,整体结构和性能得到优化。于93年提出了水面舰艇先进机械项目计划(提前海洋表面计划ASMP)。
美国的目的是建立一个国家的最先进的舰艇推进系统,能够实现远程作战和抗高撞击的能力。美国海军采用先进的智能设备,同时采用电气控制和机械控制系统。在同一时间满足指定的性能,在分析极限强度上加大了投资,军用船舶的其他方面投资也有显着的减少。随着ASMP计划进一步研究,权力一体化“和”模块化“的方法来研究船舶电力发电、运输、转化、分配。利用共享设置海军的推进装置用电、日常的用电。各种武器装备输电发电和配电系统构成的综合电力系统,美国海军相当重视电力在船舰上的应用。
我国海军在研究这方面也不逊色,国内有先进设计理论和分析方法。对船舶承载能力和撞击能力做过实验分析。
5.总结
本文介绍了船舶结构极限分析的三种不同的方法,并进行了对比分析,最后得出结论:有限元分析方法耗时比较长,但是能够很高的分析和仿真船舶结构极限。
参考文献
[1]祁恩荣,彭兴宁.破损船体非对称弯曲极限强度分析首届船舶与海洋工程结构力学学术讨论会论文集,江西九江:
[2]徐向东,崔维成等.箱型粱极限承载能力试验与理论研究.船舶力学,2000,4(5):36-43
[3]朱胜昌,陈庆强.大型集装箱船总纵强度计算方法研究.船舶力学,2001,5(2):34--42
[4]郭昌捷,唐翰岫,周炳焕.受损船体极限强度分析与可靠性评估.中国造船,1998(4):49—56
能源与动力工程专业(船舶类)导论论文主要分为以下几个部分:1、大标题(第一行):三黑字体,居中排。2、姓名(第二行):小三楷字体,居中排。3、作者单位或通信地址(第三行):按省名、城市名、邮编顺序排列,用小三楷字体。4、关键词。需列出4个关键词,小三楷字体。5、正文。小四号宋体。文中所用计量单位,一律按国际通用标准或国家标准,并用英文书写,如km2,kg等。文中年代、年月日、数字一律用阿拉伯数字表示。6、参考文献。文章必须有参考文献。“参考文献”4字作为标题,字体五黑,居中,其他字体五宋。7、作者简介。请在参考文献之后附作者简介。如果还有不清楚的地方,可以咨询轻松无忧论文网哦!论文格式模板是写好论文的必要条件之一!
这个你要结合你所学的知识点和结合你熟悉的方向去选择最好。最好多选几个,然后选个自己最合适的。范围能缩小就缩小。浅析质量管理在船舶涂装工程中的应用计算机在船舶结构工程中的应用浅谈船舶修理工程节能环保现状与对策船舶大修工程项目中的计量支付工作分析船舶工程虚拟现实应用平台设计研究加强流体力学技术研究引领船舶海洋工程创新高职院校船舶工程行业英语教学改革的实践船舶修理工程节能环保现状与对策研究对高职院校船舶工程专业学生管理技能培养的探讨结合船舶工程建设需求探讨我国自主CAE软件产业建设航道工程船舶机务维修与安全管理常用耐磨材料在工程船舶的应用与探讨基于物流仿真的工程船舶建造系统优化研究新形势下加强工程船舶党建工作的思考工程船舶动力机械系列化监测系统的设计海洋工程船舶电气系统和设备的现状及展望工程船舶安全管理对策探讨工程船舶液压设备故障分析浅谈工程船舶及其他机务管理特点研究试论乌江航运建设工程船舶设计与应用岷江航道整治工程船舶事故溢油预测和分析
近年来,随着美国新经济的疲软,学术界对高技术产业也颇多微辞。有学者认为高技术产业并没有从根本上改变我们的生产方式和经济活动方式,个别学者甚至提出“不管是土豆片还是芯片,能赚钱就是好片”的极端见解,并主张中国应该根据比较优势理论大力发展劳动密集型产业。那么,事实究竟如何?未来的高技术产业究竟将向何处发展?这里不妨从技术—经济范式变迁的角度出发,就这个问题提出几个基本判断。 判断之一,从大的背景来看,以信息技术为代表的高技术产业正在成为一个新的主导产业群,这样一个基本趋势并没有改变。自上世纪80年代以来,世界经济一直处在向新的技术—经济范式转变的过程之中,信息通讯技术在这个过程中扮演了关键的角色,个人计算机和网络是两大核心技术突破。迄今为止,高技术产业所涵盖的信息、生物、新材料、能源、海洋、宇航等六大技术产业部门都已经出现了重大的技术突破,并且正处于大规模商业化应用的过程之中或者正在孕育着大规模的商业化应用。可以预期,在未来的30—50年里,这样一些高技术产业将日益成熟,并成为各国经济发展的新一代主导产业群。 由于高技术产业均为知识密集型产业,而且具有强大的向下兼容能力即改造传统产业的能力,因此,高技术产业的发展导致发达国家的产业结构出现了明显的软化趋势,制造业所占比重越来越低,而服务业特别是知识密集型的金融服务业与高技术服务业所占比重越来越高。在发达国家,服务业所占比重一般都在60%以上,美国和瑞士甚至超过70%。1987—2000年间,美国制造业占GDP的比重下降了个百分点,而金融保险与房地产等服务业部门所占比重却从将近73%提高到77%以上。可以肯定地说,发达国家产业结构的软化趋势将会越来越明显,而且会越来越普遍。 高技术产业发展所带来的另一巨大变化就是国际竞争空前激烈,竞争的战线进一步前移。这主要表现在两个方面:其一,市场竞争的焦点已经不仅仅是最终产品的竞争,而是研究开发方向选择与速度的竞争。谁能够抓住正确的研发方向,并以最快的速度开发出新产品,谁就能够在市场上立于不败之地。正因为此,美国工业界的研发支出在1992—2002年间翻了一番,从950亿美元增加到1900亿美元。其二,研发国际化趋势日益明显。根据美国《工程与技术指标》(2002)的数据,1998年有375家外国公司在美国经营着715家研发机构,其中日本251家,德国107家,英国103家;美国公司1997年在国外建立了186家研发机构,其研发支出在1997—1998年从170亿美元增加到220亿美元;如果再加上美国母公司在国外的150亿美元研发支出的话,这个数字就更为可观了。 判断之二,信息技术产业的未来发展方向是:在近期(半年到一年),信息技术产业仍然需要一段调整期,以消化上世纪90年代在信息技术领域大量投资所形成的生产能力;在中长期,信息技术产业将在既有的大规模信息处理技术的基础上,进一步向网络化、服务化的方向发展,以进一步改善人们的生活质量,使人们的生活更加方便。 据国际半导体工业产能统计协会(SICAS)统计,目前集成电路晶圆的全球生产能力利用率为:1999年第四季度为年四季度平均为年四季度平均为年前三个季度平均为。由此可见,晶圆工业的生产已经走出低谷,超过了2001年上半年的水平。但是,按美国全国电子制造商协会(NEMA)统计,美国电子制造工业设备生产能力利用率在2002年8月、9月、10月分别只有、、,基本维持在接近75%左右的水平上。据此判断,目前的信息技术产业还处于调整过程之中,复苏乏力,但这一过程应该不会持续很长时间。 从中长期的发展趋势来看�由于目前利用硅晶体制造芯片的最新技术已经达到微米,估计在2015年前后硅基芯片技术将达到技术上的极限�而新的芯片材料技术——砷化镓,在技术上还不成熟,因此�未来信息技术产业的发展方向不在信息技术产品的制造方面,而在于如何利用现有的技术进行集成创新。美林公司分析师认为�信息技术产业的赢利点将由目前越来越趋于饱和的硬件部门转向软件、服务以及咨询部门。对于企业来说,现在的问题不是是否应用信息技术,而是如何探索利用信息技术的新的盈利模式;对于普通消费者来说,目前的普遍感觉是信息技术产业中的技术供应已经足够多、足够好了,未来的关键是扩大应用,进一步大众化,摆脱购买—升级的恶性循环。 判断之三,生物技术产业在未来的10—15年左右将有可能替代信息技术成为新的主导产业。2000年提前完成的人类基因组测序工作,使人们对生物技术的发展前景有了新的认识和判断,目前国内外学术界已经在对其他一些复杂物种的基因排序进行测定。因此,生物技术的产业发展前景无疑是非常可观的。从目前情况来看,生物技术产业已经达到了相当的规模。在美国,2001年共有1457家生物技术公司,其中342家是上市公司;这些上市公司按市场价格计算的市场资本总额在2002年5月为2240亿美元;生物技术工业的规模自1992年以来扩大了三倍多,收入从1992年的80亿美元增加到2001年的276亿美元;生物技术工业目前雇佣着万人。根据生物技术工业组织(BIO)的数字,1999年,生物技术产业的直接活动、间接活动和诱致活动就为美国经济贡献了437400个工作岗位和470亿美元的商业收入,联邦、州和地方政府来自生物技术产业的税收估计在100亿美元左右。 但是,另一方面,生物技术又是世界上研究密集程度最高的产业之一,技术创新周期较长。美国生物技术工业在2001年用于研发的支出达到156亿美元;2000年五家最大生物技术公司平均每个雇员的研发支出是89400美元。不仅如此,美国政府也大力支持生物技术研究。在2002财政年度的美国政府亿美元研发支出中,非国防支出为亿美元,其中一半以上投入卫生保健研究,特别是生物技术研究,约占美国政府研发支出总额的。据测算,一种生物技术药品的研发周期为2—10年,此后要经过实验室和动物测试、三期临床试验、美国食品和药品管理局(FDA)评审和进入市场后的检测等,而这又需要6年左右的时间。因此,一种生物技术药品的平均上市时间为8—16年左右。据此判断,即使是目前正在进行临床试验的生物技术药品,进入市场至少还需要5年以上的时间。因此,至少从中短期来看,生物技术还不可能完全替代信息技术产业的主导地位。 判断之四,以纳米技术为代表的新材料技术在未来的20年内还不可能成为新的主导产业。虽然早在1998年美国总统科技顾问尼尔·雷恩曾这样说,“如果有人问我哪一个科学与工程领域最有可能在明天发生技术突破的话,我会告诉他,那就是纳米层次上的科学与工程”,而且美国政府2000年2月发表的“全国纳米技术倡议”即以“导向下一次产业革命”作为它的副标题,但是,在未来的20年内,真正意义上的纳米技术还不可能成为新的主导产业。事实上,各国对于纳米科学技术的研发投资状况也充分说明了纳米科技的研究成果距离实际应用还存在着相当大的差距。1997年,世界各国政府对于纳米技术研究开发的资助总额不足5亿美元。其中,西欧为亿美元,日本为亿美元,美国为亿美元,其他国家或地区共计投资7000万美元左右。2000年美国政府预算中用于纳米技术研究的政府投资只有亿美元,2001年也仅为亿美元。这样的增长幅度虽然惊人,但与美国每年投放在信息技术研发方面的448亿美元、生物技术领域的300多亿美元相比,这点经费投入简直是微不足道的。很显然,如此之小的研发规模不可能支撑起一个主导产业技术的形成与发展。 判断之五,相比之下,航空航天技术产业化的前景可能更为乐观一些。特别是20世纪90年代卫星通信转向数据传输、移动通信和电视直播方向发展以来,通信卫星技术有了突飞猛进的发展。联合国和平利用外层空间委员会统计,到1996年底已经形成了一个年产值770亿美元、年增长率20%以上的新型空间技术开发与应用产业。目前,新型空间技术开发与应用产业规模近1200亿美元,到2005年其规模将超过2000亿美元。如果再加上关联产业如航天保险、全球卫星导航系统应用、地理信息系统应用等,航空航天技术产业的规模还要大一些。美国国家安全空间管理与机构评估委员会2001年发表的一份研究报告声称,国际空间工业2000年的利润已经超过了800亿美元,预计今后10年利润还将增加两倍多;有的学者甚至预计到2010年全球商业性航天活动的收入将达到5000亿—6000亿美元的规模。
卫星通信双线极化天线馈源阵列分析的论文
摘要 :本文介绍了一种用于Ku频段卫星通信的双线极化天线馈源阵列,该馈源阵列可应用于单反射面或双反射面的卫星通信天线中,实现对通信卫星的小角度、高速、高精度电子波束扫描和跟踪,降低卫星天线对机械伺服结构精度和动态跟踪的要求,从而大幅降低伺服系统成本,拓展动中通卫星天线在民用领域的应用。
关键词 :馈源阵列;动中通;微带天线
1引言
星地动中通天线系统满足了用户通过卫星在动态移动中传输宽带数据信息的需求,使车辆、轮船、飞机等移动载体在运动过程中可实时跟踪卫星,不间断传送语音、数据、图像等信息[1][2]。目前,动中通天线主要用Ku频段与固定轨道卫星进行通信[3],需同时覆盖上行/下行频段,其中上行频段为,下行频段、,上行和下行频段为双正交的线极化。为保证卫星与地面移动设备间的流畅通信,动中通天线要实时指向通信卫星,同时为避免天线发射时对邻近卫星的干扰,移动设备在运动中天线的跟踪误差要小于°,并且馈源也要进行旋转跟踪,接收和发射间的极化隔离度要大于30dB[4][5]。国内外已有多家企业推出了动中通天线产品,如以色列RaySat公司的多组片天线、美国TracStar的IMVS450M产品等[6]。为满足天线对卫星的高精度实时跟踪对准的要求,上述动中通天线中均包含有自动跟踪系统,在初始静态情况下,由GPS、经纬仪、捷联惯导系统测量出航向角、载体所在位置的经度和纬度及相对水平面的初始角,然后根据其姿态及地理位置、卫星经度自动确定以水平面为基准的天线仰角,在保持仰角对水平面不变的前提下转动方位,并以信号极大值方式自动对准卫星。在载体运动过程中,测量出载体姿态的变化,通过数学运算变换为天线的误差角,通过伺服机构调整天线方位角、俯仰角、极化角,保证载体在变化过程中天线对星保持在规定范围内,使卫星发射天线在载体运动中实时跟踪地球同步卫星。高精度的伺服系统始终是传统动中通天线系统的关键部分。通常情况下,由于动中通天线具有较大的口径(一般约为)及重量,造成了高精度伺服系统具有较高的成本。目前,应用于动中通天线的高精度伺服系统成本动辄数万、甚至超过十万,占整个动中通天线系统成本的很大部分,限制了动中通卫星天线在民用领域的广泛应用[5]。
2双线极化天线馈源阵列
为了克服现有的动中通天线跟踪伺服系统所需精度高、成本高等缺点,我们开发了一种双线极化天线馈源阵列,可应用于单反射式或卡塞格伦式卫星通信天线中,结合后端的多通道数字波束形成(DigitalBeamForming,DBF)技术实现天线系统的机电融合跟踪,最终通过“大角度低精度机械跟踪”与“小角度多通道DBF精确跟踪”相结合,在实现天线系统对卫星的高精度跟踪对准的同时,降低对伺服系统的精度要求,从而降低伺服系统的成本。此馈源阵列为中心对称式结构,阵列的中心放置在单反射式或卡塞格伦式天线的焦点处,当对阵列中不同单元进行馈电时天线将辐射不同指向的高增益波束,此时再结合后端的高精度DBF技术可实现小角度范围内高精度的波束指向控制。馈源阵列采用基于微带印刷电路板的“法布里-帕罗”天线形式,阵列由三层结构组成,其中底层为带金属地板的微带反射板,中间层为微带形式的天线结构,顶层为一块起增强定向性作用的纯介质板。
底层结构
馈源阵列的底层为一侧附铜并开有8个馈电孔的介质板,SSMA以及空心铜柱通过馈电孔焊接在底层介质板上,发射天线馈口和接收天线馈口分别有4个馈电孔。图2为底层电路板结构示意图。
顶层结构
顶层介质板是将覆铜板全部刻蚀掉的介质板,构成了“法布里-帕罗”的上层结构。图3为顶层电路板结构示意图。
中间层结构
中间层电路板两侧分别刻蚀了发射天线、接收天线及其附属馈电线路,其中,为焊接方便,焊盘均在一侧。为隔绝表面波对天线方向图的影响,天线阵列由格状金属条带分割,电路板两侧均有金属条带,并由金属化通孔相互导通。图4为中间层电路板结构示意图。中间层电路板上的微带阵列单元采用一对交叉的金属偶极子结构分别实现收/发的功能,两金属偶极子分别印刷于中间层微带介质板的正面与背面,分别工作于收/发(下行/上行)频段,并且交叉偶极子结构可对应实现收/发所要求的两正交线极化。阵列单元通过同轴底馈的方式实现馈电,其中偶极子的两臂分别与同轴接口的内芯以及外壁通过一段印刷细导线相连,这里采用细导线以减小馈电结构对收/发间隔离的影响。为进一步减小馈电结构对收/发间隔离所带来的影响,在设计中将同一位置处的两偶极子结构通过一段印刷细导线相连,通过其长度、粗细等参数可利用合适的对消手段来实现收/发之间的高隔离。通过在阵列单元周围引入一圈密集的金属化通孔结构,并且在电路板上设计金属附加结构以隔离介质中的表面波,从而降低阵列单元间的互耦。
馈源阵列的装配
馈源阵列的三层电路板由数个尼龙螺柱进行固定,图5是馈源阵列的立体分解及整体装配示意图。在馈源阵列结构中,通过调节金属偶极子的'臂长,可调节天线的工作频率。通过调节顶层介质基板与中间层电路板间的距离,可方便地调节辐射增益以适应不同反射面尺寸及焦距的需求。
3仿真及实测效果
馈源阵列的端口1、端口3、端口5、端口7为接收端口,端口2、端口4、端口6、端口8为发射端口。图6是馈源阵列的仿真和测试回波损耗结果图。由图6可见,接收端口和发射端口回波分别在和范围内小于-10dB,达到了良好匹配。图7是馈源阵列在工作频点的仿真及实测接收方向图。由图7可见,工作于时,天线在天顶方向的增益为15dB,副瓣比主瓣低10dB(仿真)/18dB(实测)。图8是馈源阵列在工作频点的仿真及实测发射方向图。由图8可见,工作于时,天线在天顶方向的增益为15dB,副瓣比主瓣低11dB(仿真)/10dB(实测)。
4结束语
本馈源阵列采用微带印刷电路板结构,简单紧凑、工艺成熟、加工简单、成本较低且适用于大规模生产。相比于传统的波导口、波导喇叭等馈源结构,可在较小的面积内实现多个单元以及收/发通道,从而利于实现更高精度的波束指向控制。同时,馈源阵列采用的对消技术可在天线结构端实现同一位置处接收/发射通道之间30dB的隔离度,减轻了后端器件的压力。从实际应用来看,天线馈源阵列与主反射面配合,实现了动中通卫星天线对Ku频段通信卫星的小角度、高速、高精度电子波束扫描和跟踪。采用这种技术,大幅降低了天线对伺服系统精度和动态反应速度的要求,把伺服系统的成本降低了一个数量级,有助于推动卫星天线在天地一体化通信中的规模应用。
参考文献
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论文的研究对象预期中(期望)能带来的理论意义(比如开创性的理论研究方法,对某个理论或者计算方法的优化等)、经济效益等。总之就是你这篇论文的意义何在。(反正你做这个论文不是为了堆砌一堆文字吧。)
首先:声明,不是我总结的中国的航海有着悠久的历史,对历史经济的发展也有着深远的意义。在陆上交通工具不发达的时代,船舶运输担当着主要的交通工具。从"刳木为舟,剡木为楫"到郑和下西洋,再到现代的先进的远洋技术,中国航海有着突飞猛进的发展。中国同时通过海路走向世界, 同世界各国进行经济文化交流, 发展友好关系, 共同促进人类文明的进步。 人类使用船舶作为运输工具的历史,几乎和人类文明史一样悠久。从远古的独木舟发展到现代的运输船舶,大体经历了四个时代:舟筏时代、帆船时代、蒸汽机船时代和柴油机船时代。 舟筏时代 人类以舟筏作为运输、狩猎和捕鱼的工具,至少起源于石器时代。中国1956年在浙江出土的古代木桨,据鉴定是四千年前新石器时代的遗物。说明舟筏的历史,可以追溯到史前年代。 独木舟 原始人类将巨大树干用火烧或用石斧加工成中空的独木舟,是最古老的水水上运输工具。它的踪迹遍于全世界,至今在南美洲和南太平洋群岛的居民,仍使用独木舟作为生产和交通工具。 筏 远古人类就知道将树干、竹竿、芦苇等捆扎成筏,或用兽皮做成皮筏,在水上漂行。筏较独木舟吃水浅,航行平稳,而且取材方便,制造简易。在中国东南山区溪流中,使用竹筏作为交通工具迄今仍然相当普遍。 木板船 进入青铜器时代以后,人类对木材的加工能力提高了,于是将原木加工成木板来造船。木板船可以造得比独木舟大,性能比筏好。木板平接或搭接成为船壳,内部用隔壁和肋骨以增加强度,形成若干个舱室。早期的木板船,板和板之间、船板和框架构件之间是用纤维绳或皮条绑缚起来的,后来用铜钉或铁钉连接。板和板之间则用麻布、油灰捻缝,使其水密。 桨、篙和橹 舟筏时代的船舶靠人力来推进和操纵,所用的工具为桨、篙和橹。桨不受水域深度和广度的限制,在地中海区域应用极为广泛。古罗马的划桨船,用奴隶划桨,一船桨数多至数十根甚至百余根。篙可以直接触及水底和河岸,使用轻便,主要用于浅水航道。橹是比桨先进的划船工具,效率高而不占水面,兼具推进和操纵航向的功能,在中国内河木船上广泛使用。 帆船时代 据记载,远在公元前四千年,古埃及就有了帆船。中国使用帆船的历史也可以追溯到公元以前。从15世纪到19世纪中叶,是帆船发展的鼎盛时期。15世纪初中国航海家郑和远航东非,15世纪末C.哥伦布发现新大陆,他们的船队都是由帆船组成的。在帆船发展史中,地中海沿岸地区、北欧西欧地区和中国都曾作出重大贡献。19世纪中叶美国的飞剪式快速帆船,则是帆船发展史上的最后一个高潮。不同地区的帆船,在结构、形式和帆具等方面各有特色。 地中海的古帆船 埃及出土的一件公元前四千年的陶器上绘制有最古的帆船的图象。船的前端突出向上弯曲,船的前部有一个小方帆,这种船只能顺风行驶,无法利用旁风。公元前2000~前1600年,腓尼基人、克里特岛人和希腊人都先后在地中海上行驶帆船。克里特岛人的帆船两端翘起,单桅悬一方帆,这种船型在地中海应用了几千年之久。古希腊和古罗马的帆船备有桨,只在进出港口和调度时才使用。古希腊帆船干舷高,耐波性好,单桅上挂方帆,船尾两侧有巨大的尾桨,起舵的作用。船首伸出的桅桁上增一小帆便于操纵。单桅横桁上边增设三角顶帆。古罗马的帆船又有改进,增设前后三角帆,船的操纵性能得到改善。 北欧和西欧帆船 公元9~11世纪北欧的维京人,是当时世界上优秀的航海民族,航迹远达格陵兰和北美。他们用当地出产的橡木造出了适航性能良好的帆船。这种帆船长约30米,宽约6米,首尾形状接近对称,有龙骨和首尾柱。外壳板搭接并用铁钉相连。船上树单桅,装有支桅索,挂一面方帆,能在横风下行驶。船形瘦削,耐波性优于地中海帆船。 1492年,C.哥伦布率领西班牙船队到达西印度群岛。他所乘坐的“圣玛丽亚”号,是一艘长28米、排水量约200吨的三桅帆船。1497年,.伽马率领葡萄牙船队绕过好望角发现通往印度的航路。1519~1522年,F.麦哲伦率领的西班牙船队完成了环球航行。这一系列地理上的发现,大大刺激了欧洲航海和造船事业的发展。16世纪以后,欧洲帆船的排水量逐渐增大到500~600吨,帆具日益复杂,三桅船渐趋普遍,帆面不断增大。大桅上增装了顶桅和顶帆,主帆下装了底帆,桅的支索上张了三角帆,船上整个空间都张满了帆,航速得到提高。1800年前后,英国继葡萄牙、西班牙之后成为最大的海上强国。英国及其殖民地拥有海上帆船达5000艘。 飞剪式帆船 这是起源于美国的一种高速帆船。前期的飞剪式帆船,可以1833年建造的“安·玛金”号为代表,排水量为493吨。飞剪式帆船船型瘦长,前端尖锐突出,航速快而吨位不大。19世纪40年代,美国人用这种帆船到中国从事茶叶和鸦片贸易。以后美国西部发现金矿而引起的淘金热,使飞剪式帆船获得迅速发展。1853年建造的“大共和国”号,长93米,宽米,深米,排水量3400吨,主桅高61米,全船帆面积3760平方米,航速每小时12~14海里,横越大西洋只需13天,标志着帆船的发展达到顶峰。19世纪70年代以后,作为当时海上运输主要工具的帆船,被新兴的蒸汽机船迅速取代。 中国帆船 中国帆船也有二千多年的历史。据《史记·秦始皇本纪》记载,秦王朝曾派徐福携带童男童女及工匠人等数千人,乘船出海。三国时代东吴太守万震所著《南洲异物志》中,有关于访问今日的柬埔寨、越南等地所乘大船的记述。唐代与日本文化交往频繁。中国当时的帆船已能驶侧向逆风,有较好的耐波性。唐贞观年间,从今温州至日本,仅需6天;以后能以3天时间从中国镇海驶抵日本。宋代造船和航海事业均有显著进步。当时所造海船能载500~600人,并已使用指南针罗盘,航程远及波斯湾和东非沿海地区。1974年在福建省泉州湾出土一艘宋代海船残骸,船体瘦削,具有良好的速航性能和耐波性,船内有12道水密隔壁,船侧外壳板由三层杉木板组成,结构坚固,估计船全长约35米,载重量200吨以上。明朝初年,郑和曾率领庞大的船队于公元1405~1433年间七次远航,遍历东南亚、印度洋各地,远达非洲东海岸。据记载,郑和所乘“宝船”长44丈,宽18丈,有12帆,是当时世界上首屈一指的优秀帆船。 中国帆船的构造和欧洲帆船不同。欧洲帆船两端尖而上翘,中国帆船则两端用木板横向封闭而形成平底的长方形盒子。舵位于尾部中心线上,尾部造成楼形高台,以防止上浪。船内有多道水密隔壁,结构坚固。中国帆船的帆是横向用竹竿加强的“硬篷”。这种平衡纵帆,操作灵便,能承受各个方向的风力。15世纪时,中国帆船无论在尺度和性能上都处于领先地位。16世纪以后,欧洲帆船才逐渐超过中国帆船。 蒸汽机船时代 18世纪蒸汽机发明后,许多人都试图将蒸汽机用于船上。1807年,美国人R.富尔顿首次在“克莱蒙脱”号船上用蒸汽机驱动装在两舷的明轮,在哈德逊河上航行成功。从此机械力开始代替自然力,船舶的发展进入新的阶段。 早期的蒸汽机船 19世纪上半叶是由帆船向蒸汽机船过渡的时期。早期的蒸汽机船装有全套帆具,蒸汽机只是作为辅助动力。1819年美国人M.罗杰斯建造的“萨凡纳”号蒸汽机帆船,用了27天时间横渡大西洋,在整个航程中只有60小时是使用蒸汽机推进,其余时间仍用风力。在早期,蒸汽机安装在甲板上,驱动装在两舷的巨大明轮。1839年,第一艘装有螺旋桨推进器的“阿基米德”号船建成,船长38米,主机功率80马力。早期蒸汽机是安装在木帆船上的。1850年以后,逐渐用铁作为造船材料。1880年以后,钢很快代替铁作为造船材料。1876年英国建造的新船只有8%用钢材建造,而到1890年,则只有8%是铁船了。 “大东方”号蒸汽机船 1854~1858年英国人.布鲁内尔建造的“大东方”号铁船被认为是造船史上的奇迹。布鲁内尔第一个将关于梁的力学理论应用于造船,在船体建造上首创了纵骨架结构和格栅式双层底结构。双层底向两舷延伸直到载重水线以上,形成了双层船壳。上甲板也用同样结构以增加船体强度。“大东方”号长207米(680英尺),排水量27000吨,比当时的大型船大6倍。船内部用纵横舱壁分隔成22个舱室。船上安装两台蒸汽机,一台驱动直径56英尺的明轮,另一台驱动直径24英尺的螺旋桨,蒸汽机总功率8300马力,最高航速每小时16海里。船上有6根桅,帆总面积8747平方米(85000平方英尺)。它能载客4000人,装货6000吨。直到半个世纪以后才出现比它更大的船。“大东方”号尽管经营失败,但在造船理论和技术方面,却为现代钢船开辟了道路。 蒸汽机船的完善 早期蒸汽机船驱动明轮用的蒸汽机是单缸摇臂式,汽压也很低。19世纪80年代出现了三涨式蒸汽机,汽压提高到千克力/厘米2。此时明轮已为螺旋桨所代替,三涨式蒸汽机配合螺旋桨成为典型的动力装置。19世纪末,蒸汽机已发展到四涨式六汽缸,蒸汽压力提高到 千克力/厘米2,功率达到1万马力。高压水管锅炉也逐渐取代了苏格兰式火管锅炉。20世纪初,货船一般是用三涨式蒸汽机作主机,功率约2000马力,航速约每小时10海里,载重量增大到6000吨。航行于大西洋上的大型远洋客船,以往复式蒸汽机为动力,单机功率达到2万马力。 汽轮机船、柴油机船的问世 1896年,英国人C.帕森斯将他发明的反作用式汽轮机成功地应用于船上;同年,瑞典人C.迪拉瓦尔发明了冲击式汽轮机。进入20世纪以后,船用汽轮机不断改进,因为重量轻,功率大,旋转均匀和无往复运动部件等,普遍应用于大型高速船。至今,某些大功率船仍用汽轮机作为推进动力。1892年,德国人R.狄塞尔发明压燃式内燃机,即柴油机,20世纪初开始应用于船上。柴油机热效率高、油耗低,因而得到广泛应用。40年代末,柴油机船的吨位即已超过蒸汽机船。 油船和散货船的出现 早期的杂货船承揽一切货种的运输,包括散装的煤炭、谷物等和桶装的油类。1886年开始出现具有现代油船特征的船,也就是将货油直接装在分隔的油密舱室内并用泵和管系进行装卸。进入20世纪后,对石油的需求日增,油船逐渐形成一支专用船队。1944年最大的油船载重量为 23000吨。散货船略早于油船出现,但在20世纪上半叶由于港口装卸效率不高,发展缓慢,最大的载重量只有1万吨左右。第二次世界大战后,各工业国经济恢复,原料需求剧增,油船和散货船都向大型化发展。 大型远洋客船的兴起 19世纪70年代以前,运输船舶都是客货混装的。1870年,英国人S.丘纳德和T.伊士梅创办丘纳德汽船公司和白星汽船公司,在英国和北美之间航线上开辟旅行条件舒适的客船航班,豪华客船“海洋”号航行成功。此后各国相继建造大型豪华客船,航行于大西洋航线和东方航线上。80年代,已有载客千人以上,载重万吨以上,航速每小时超过20海里的豪华客船。20世纪30年代,大型远洋客船的建造达到高潮,如著名的“玛丽皇后”号、“伊丽莎白皇后”号和“诺曼第”号都是在这个时期建造的。它们的载重量都在 8万吨以上,主机为汽轮机,功率16万马力,航速每小时超过30海里。第二次世界大战以后,这一势头又恢复了,到60年代,因远程喷气客机的兴起才停止下来。大型远洋客船的建造,对造船科学技术的发展起了重要的推动作用,同时也使某些保障航行安全的法规逐步建立和完善。例如1912年“泰坦尼克”号海难事件导致了后来国际海上人命安全公约的签订。 柴油机船时代 柴油机船问世后,发展很快,逐渐取代了蒸汽机船。第二次世界大战结束后,工业化国家经济的迅速恢复和发展,国际贸易的空前兴旺,中东等地石油的大量开发,促使运输船舶迅速发展。1982年同1948年相比,船舶艘数增长了倍,总吨位增长了倍(见世界商船队)。船舶普遍采用柴油机推进。第二次世界大战期间,为了适应战时运输的需要,美国建造的2610艘自由轮(万吨级使用燃油锅炉和蒸汽机的杂货船)是最后建造的一批往复式蒸汽机远洋运输船舶。为了提高船舶运输的经济效益,船舶出现了大型化、专业化、高速化、自动化和内燃机化的多种趋势。 船舶大型化 首先是油船吨位的增长和油船的大型化。1930年的世界商船队中,油船吨位只占总吨位1/10,1980年上升为1/2。1983年初,各种油船的载重量达到亿吨。油船吨位的剧增主要在于油船大型化。50年代,3~4万吨的油船已被认为是 “超级油船”。60年代中期,就出现了20万吨以上的超大油船和30万吨以上的特大油船。70年代又出现了50万吨以上的大油船。石油危机发生和苏伊士运河恢复通航后,这种趋势已经停止,许多大型油船正面临拆毁的命运。在油船大型化的同时,也出现了装运煤炭、矿砂、谷物等的干散货船的大型化。60年代末,大型散货船的载重量超过10万吨,最大的已达17万吨。从50年代后期起,建造了能兼装原油和干散货的兼用船,如油散船和油散矿船等。 船舶专业化 第二次世界大战以后,各种专用船发展很快。杂货船用途广泛,适应性强,在艘数上至今仍占首位。典型的杂货船都以低速柴油机为动力,载重量不超过2万吨,航速每小时15海里左右。中国设计的“风”字号和“阳”字号货船都是典型的杂货船。为了提高杂货船运输多种货物的能力,近年制造出多用途船,除载运普通件杂货外,还能载运集装箱、重货、冷藏货和散货等。 水路集装箱运输于50年代中期兴起,1957年出现第一艘集装箱船。这是件杂货运输形式的重大变革。这种运输形式在货物包装、装卸工艺、码头管理和水陆联运等方面都有所突破。采用集装箱运输,可以大大缩短船舶停港时间,节约人力,保证货运质量和实现“门到门”运输。20多年来集装箱船发展很快。1982年全世界已有全集装箱船718艘,1294万总吨,分别占世界商船总数的1%和总吨数的3%。这种船船型瘦削,航速高,货舱内有导轨,甲板上有缚固设备,一般不设装卸设备,而是依靠港口专用设备进行装卸。 第二次世界大战后得到发展的重要专用船还有:装运液化天然气和液化石油气的液化气船;船上设有跳板,能使牵引车、叉车载货自驶上下的滚装船(又称开上开下船);以驳船作为运输单元,不需要停靠码头进行装卸而能实现江海直达运输的载驳船等。 远洋客船自从被喷气客机取代后,客船的性质已发生变化。60年代以来,旅游事业兴起,出现了一批定期、定航线,甚至环球航行的旅游船,为旅游者提供旅游、疗养、文化娱乐、社会活动以至海洋天文教育等综合性的服务。与此同时,在重要的短程航线上,还出现了一种吨位较小、除载客外还能携带旅客自备汽车的汽车客船。 船舶高速化 自50年代起,航运界为了加快船舶周转,一度掀起船舶高速化的热潮。普通杂货船航速提高到每小时18海里,集装箱船航速在每小时20海里以上,美国建造的“SL-7”型高速集装箱船,以两台6万马力汽轮机为主机,最高航速达每小时33海里。但从石油危机以来,燃料费在运输成本中的比重直线上升。迫使营运中的高速船纷纷减速行驶,新造船舶的航速也出现下降趋势。但是非排水型的高速客船,如水翼船和气垫船已应用于短途客运航线上,并日益发展。 船舶自动化 60年代初期以来,各国航运企业为了减少船员人数、改善船员劳动条件和提高船舶营运的经济效益,逐步实现了轮机、导航和舣装三个方面的自动化。如60年代中期造出机舱定期无人值班的船舶,已得到各国船级社的承认。 船舶内燃机化 船舶内燃机化是指船舶普遍采用柴油机为主机。柴油机同蒸汽机比较,具有热效率高、油耗低、占地小等优点。自从1911年造出第一艘柴油机海船以来,采用柴油机为主机的货船和客船日益增多。但到第二次世界大战结束时止,世界商船队中蒸汽机船仍占多数。战后,低速大功率柴油机由于增压技术的进步,单机功率不断提高,最大已达5万马力。过去必须安装汽轮机的大型高速船也能应用柴油机。另一方面柴油机对燃用劣质油的适应性也不断改善,这样在经济上便具有优越性。对于机舱空间受限制的滚装船、集装箱船、汽车渡船等,则可以选用体积小、重量轻的中速柴油机,通过减速箱来驱动螺旋桨。油耗低、能燃用劣质油的不同功率的柴油机现在几乎占领了船用发动机的全部市场。因此,第二次世界大战后的运输船舶发展阶段被称为柴油机船时代。
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航海技术论文范文篇二 基于航海CBT技术的航行实习教学探索 摘 要:海上航行实习一直是航海 教育 的重要环节。为满足《STCW公约马尼拉修正案》等对航海实践技能的要求,通过对航行实习教学进行系统调研,针对目前航行实习教学中存在的问题,结合CBT技术的发展及优势,分析研究航海CBT对航行实习教学的推动作用。 关键词:航海CBT 航行实习 实践教学 中图分类号:G642 文献标识码:A 文章 编号:1674-2117(2014)20-00-02 海上航行实习是航海教育的重要环节,是培养学生的实践技能、专业思想、职业素质、安全意识的必要手段。STCW78/95公约特别强调应加强对海员实际技能的培养和评估,强调实践是第一位的。2012年已生效的《STCW公约马尼拉修正案》、我国制定的《海船船员适任考试、评估和发证规则》(简称11规则)和教育部印发的《关于进一步提高航海教育质量的若干意见》,也重点强调对提高海员实践技能的要求。[1] 1 航行实习教学现状 目前大多数的航运学校都对航行实践教学高度重视。上海海事大学作为国内少数几所具有独立教学实习船的本科高校,每年都对航行实习投入大量的人力物力和财力。目前海上实践教学与原来的模式较为相近。先是在大三下学期由学校选派专门的指导教师在校船上开展航行实习教学;而后大四下学期的 毕业 实习采用提前半年毕业、进入分配单位跟船实习的模式,对于毕业不从事船员工作的学生则统一安排在校船实习。[2] 通过系统调研近几年学校航海类本科生航行实习教学计划与考核资料,与实习教师学生的座谈交流进行整理和分析并结合自我实习带教经历,发现航行实习教学中仍存在以下问题:①航行实习时间的增加伴随着学校人力物力投入成本的加大,师资配置压力增大,安全管理面临挑战;②在校期间(陆上)开展的实习准备工作除宣传片和动员会外,上船预前教育明显不足,导致学生上船后学习目标不明确,甚至认为航行实习仅仅是体验船员生活,造成教学资源浪费、难以达到预期目的;③教学方案中现场实操项目缺乏可操作性和连续性的指导,没有具体的成文教案,实践教学效果因教学人员的配置及具体人员安排的不同存在明显差异;④实习结束回校后,教务部门很难了解和掌握真实的实习教学情况,反馈机制不健全。 2 CBT技术的现状及发展 计算机辅助培训CBT(Computer Based Training),是通过计算机教学软件辅助训练的一种手段,通常采用图文、音频、视频及虚拟现实技术等多媒体来实现。 现在计算机辅助训练方式已被广泛应用于世界航空业培训中。国际上对航空CBT的研究和发展相当重视,已成立专业性组织――美国航空工业CBT委员会(Aviation Industry CBT Committee,AICC),为航空业建立基于计算机培训系统相关的开发、发布和评估指南。[3] 航运界也在积极探索开发计算机技术的培训手段。国外几个知名的航海软件供应商Videotel(英国唯视导海运国际公司)、挪威Seagull公司以及MGI International等开发了丰富的航海CBT训练单元模块。英国航海学会也对航海CBT进行了多年研究,并召开了多次“CBT@SEA”的专题研讨会,其在航海CBT的应用、存在的问题、标准等领域的研究处于国际领先地位。 国内航海类院校对于CBT技术的研究也正处于发展阶段,但应用形式还比较零散,主要有模拟器培训、CAI多媒体辅助教学等,应用于海事局的货物积载培训和驾驶台资源管理的评估训练中。新兴的、基于视窗 操作系统 的低成本桌面化CBT技术,必将对航海实践教学形成有力支撑。 3 航海CBT适用于实践教学的优势分析 减少培训费用 CBT系统集文本、声音、动画、图像、视频剪辑于一体,可以在很大程度上代替纸质海图、实物模型、训练模拟器等教学设施,甚至可以取代部分实物操作,从而大幅节省实践教学的训练费用。 提高培训效率 CBT系统图文并茂、生动形象的效果,易于将复杂的理论与实际问题直观形象地表示出来,充分发挥学员多感官接受信息的能力。Kongsberg Maritime(康斯伯格海事)的对比研究表明,航海CBT能提高受训者80%的 记忆力 。 提升学习兴趣 航海CBT技术是一个仿真技术和培训教学相融合的系统。使用者不只是看计算机屏幕,而是成为计算机屏幕上活动的一部分,有强烈的交互参与感,可以大大提高受训者的学习兴趣。 保证培训评估质量 航海实践教学中,学生的理解以及实际动手能力差异显著,而航海CBT技术的可重复性可以有效的弥补这一差异。同时航海CBT因其采用标准化的评估手段,避免人为因素的干扰,还可以很好的保证考核结果符合统一公平的标准。 4 CBT技术对航行实习教学的推动作用 上船前准备工作方面 一般而言,学生上船前,作为学校有关领导和负责学生工作的辅导员都会通过实习动员会对学生进行 安全教育 ,但在实习动员会上讲到的安全纪律教育,学生常常不以为然。如果将收集到的一些有关安全方面的案例通过CBT技术做成“基本安全培训”软件包展示给学生,相信可以起到良好的警示作用,使学生初步知道应该如何做才能确保实习期间的安全。 航海CBT在时间和空间上具有自由性,它可以在任何时间、任何地点进行。学生在未上船前就可了解船舶教学实习的要求和内容等,带着问题和目的去实习,有助于提升学生的学习兴趣,同时明确实习目标。航海CBT的应用更符合我国高校所提倡的以学生为中心的自主学习模式。 在船上教学方面 学生在船上实习期间,指导教师应尽量利用实习船上的现有设备仪器、海上环境和现场情景,依照教学大纲来组织实践教学。但教学大纲覆盖面较广,实习指导教师往往只精通于本专业的知识且船上实习时间有限,导致实习任务难以圆满完成。现有的航海CBT软件大都根据STCW78/95公约针对船员船上工作的性质和特点将船员培训的内容分解成一个个的专题,与我校正在构建的《海上实践教学案例库》有很大相似性。如果基于实践教学计划和大纲构建航海CBT,并利用《海上实践教学案例库》中的项目和专题加以充实,借助航海CBT开展实践教学,不但是对教学大纲的有力支撑,而且可以有效缩减由于教学人员的配置及具体人员安排的不同而造成的教学效果差异。 由于学生的理解能力和操作能力差异较大,船上的设备和时间有限,通常传统的教学节奏完全由教师来控制,以照顾大多数为原则来把握,这就造成小部分的学生实习效果不良,或是为了照顾少数学生要推迟教学进度。航海CBT涵盖的信息量大,可重复性强,学生可以采取“暂停”或“回放”等功能反复演练,巩固学习效果。同时航海CBT能够较好的模拟动态过程,有助于学生对抽象概念、复杂过程及操作的理解和掌握,能按照学生的不同情况因材施教,学生亦可进行反复练习。当学生同计算机对话时,没有任何心理负担,能充分挖掘自我的学习潜力,提高主观能动性,取得较好的学习和培训效果。 实习考核方面 目前大多数学校的船上航行实习考核都以实际操作考核为主。由于船上指导教师人数有限,考核常常要占去很多的宝贵时间,而且常出现反映考核评判标准不统一、主观因素过大的问题。以上海海事大学为例,实习考核由实际操作考核,笔试和政绩表现综合确定。其中实操考试成绩占65%,笔试占20%,政绩表现占15%。一般情况下政绩表现成绩基本相同,笔试的比重较小,学生的成绩差异主要在于实操考试。实操考核一般为抽题考试、考官打分的形式,受题目难易和考官印象等因素影响较大。 航海CBT有内置的评估系统以及具有记录培训时间和培训者身份的功能,可以检验学员的培训的结果和质量。其中的自动打分功能更是量化了教学效果和质量,可以节省大量的时间。计算机的自动记录和评分系统还可以防止现场评估考核中考官主观因素导致评判标准不一致等人为因素的干扰,确保评估的客观性和公正性。 回校后 总结 反馈方面 航行实习结束返校后,学校的教务部门往往只能通过安排教师和学生座谈以及查阅 实习报告 册的方式了解航行实习情况,手段较为单一,获取信息手段较少。 航海CBT系统有助于建立良好的航行实习教学反馈机制。航海CBT中保留了大量的学生的使用以及考核数据,教学管理部门可以轻松调查和分析在船航行实习教学中存在的问题和考核情况,有针对性地帮助实习教师改进教学策略,优化教学方案,从而进一步提高航行实习质量。 (1上海海事大学商船学院,上海 201306;2航运仿真技术教育部工程研究中心,上海 201306) 参考文献: [1]冯德阶.航海类专业实践教学改革的探索与实践[J].航海教育研究,2012(2):54―56. [2]王志明.基于远洋实习船的航海类专业实践教学探讨[J].航海教育研究,2013(2):51―54. [3]杜鹤民,余隋怀,初建杰.航空智能计算机辅助训练系统的构建方法[J].计算机集成制造系统,2011,17(1):69―76.