现代玻璃钢游艇设计要点

第一篇：现代玻璃钢游艇设计要点

现代玻璃钢游艇设计要点

李华彦

李明

（大连水产学院）

摘要 本文在搜集了欧美等国大量的现代豪华游艇资料基础上，对这些游艇的尺度参数、船型特征、航海性能、布置及最新建造材料等诸方面进行了分析研究，给出一些统计数据，对借鉴国外先进技术、提高我国游艇设计与制造业的水平有一定的参考价值。

关键词 玻璃钢 游艇 参数分析 玻璃钢游艇的发展现状

在当今世界船舶市场上，游艇工业发展迅速，而休闲用豪华游艇在国际市场上占有巨大份额，并且带动游艇配件、水上运动器材等相关产业迅速发展，年贸易额巨大，甚至可与商船相比拟。

玻璃钢（以下简称FRP）游艇主要在美、英、意、荷兰等欧洲国发展迅速，技术先进、豪华程度高。美国是生产FRP游艇最早且最多的国家，也是建造世界上最大的FRP游艇的国家，最大长度为44m。英国的游艇豪华程度高，价格昂贵。意大利是欧洲制造35m以上大型豪华游艇的中心之一。据报道，2005年我国台湾省FRP游艇建造量已跃居世界第五，成为重要的出口产品之一。

我国的FRP游艇是从70年代开始起步的，前期发展速度缓慢。随着改革开放的不断深入和旅游业的发展，近几年来，FRP游艇业悄然兴起，生产厂家主要集中在南方的广州、深圳、福建、厦门、珠海、上海、扬州等地和北方的山东、辽宁等地。游艇在出口的同时也进入了我国的一部分先富裕起来的人群的休闲生活之中，引领了我国的FRP游艇市场。可以预计，随着我国经济的高速发展，我国的游艇市场前景不可估量。因此我们要抓住这一发展契机，利用我国制造FRP游艇的有利条件，快速发展我国的FRP游艇业。

与欧洲FRP游艇发达国家相比，目前我国的FRP游艇业还处于发展不完善阶段，因此有必要借鉴国外的先进技术和经验。本文收集了近几年来欧美比较流行的豪华FRP游艇三十多艘[2][3][4][5]

[1]，并进行整理和分析，仅供同仁参考。

２ 主要参数

欧美FRP游艇的尺度范围较大，艇长Loa=5m~44m，佛汝德数FN1.0~4.5，体积佛汝德数FN2.0~6.0(FNvvg13)。属于一种尺度相对较小、航速较高、受力复杂、布置难度大、使用要求高的过渡型快艇或滑行快艇。

一般情况下，艇长在12m以下属于小型快艇。佛汝德数FN>3.0时，艇体重量几乎全部由作用在艇底的流体动力所支持，即为滑行艇。与排水型船考虑的因素不同，快艇主要参数的选择应在满足定员舱布置要求的基础上，着重考虑耐波性、操纵性及航行中的稳性等航海性能。

图1所示为欧美豪华型游艇的L与B的关系曲线；图2为L与L/B的关系曲线。

图1

L与B的关系曲线

图2 L与L/B的关系曲线

回归方程为：

B=0.2022*Lw+1.8 或

Lw/B=0.0633*Lw+2.1

(1)据统计L/B=2.5~4.1,远小于FN在0.3左右的中速普通排水型船。其目的在于增加艇体展弦比，以提高水动力性能。从图中可以看出，在艇长较小时，对应的L/B较小，随着长度的增加，L/B呈增加趋势。

对B/d随艇长的变化统计值为：在艇长为14m以下时的B/d=4.0~5.5；艇长大于14m时，B/d值较平缓，在5.2~5.7之间，其值比中速普通排水型船高很多（如 FN在0.3左右的另外，这些游艇的干舷值亦比普通排水型船的大，这一点与普通客船类似，因为大的干舷对大倾角稳性有利。船型

如上所述，FRP游艇属于过渡型快艇或滑行快艇范围，型线以折角型为主，尾部采用方尾。一般常见的有单折角形（即在平板龙骨与舭部折角之间的艇底板有1道纵向折角线）和双折角形（即在平板龙骨与舭部折角之间的艇底板有2道纵向折角线）。其特点是增加艇底板的褶皱，产生数个小滑行平面，在增加滑行效率的同时，增加艇底板的刚性。舭部折角线还可以起到舭龙骨的减摇作用。

尾部采用方尾，方尾的相对宽度fB=BT/BX(BT：方尾宽度；BX：艇的最大宽度)表征尾部的收缩程度。对于高速快艇，适当增加fB可以增加尾部水压力作用不使艇体的航行纵倾过大，同时还可使尾部水流收缩不致太快，从而增加了“虚长度”，因而对阻力性能有利[6]。另外，方尾还具有有利于尾部上甲板、舵机舱和推进器等布置以及增加稳性，便于施工等优点。

对于FN>3.0的高速游艇，一般采用深V型，底升角在首部较大，最大可达60°，由舯向尾升角逐渐减小，到尾板处升角接近0°。以减轻高速航行中的首部拍击现象，有利于耐波性。尾部采用较平坦的纵剖线，可以减小高速水流的能量损失，也可以使纵中剖面面积不至于过小，有利于满足操纵性的要求 纵稳性

[6]渔船，其B/d≤3.0）。这是由于快速游艇在航行状态受力复杂，对稳性要求较高的缘故。

与普通排水型船不同，因为小型快艇的L/B相对较小，导致纵稳心半径小，据统计艇长在10m以下的游艇，其H/LW=1.1~1.6（H--纵向初稳性高；LW—水线长），因此保证纵向稳性是小型快艇设计中的一个重要问题。

应适当减小FRP游艇的进水角，并使浮心位置后移，这对减小剩余阻力是有利的。为了减少高速艇的“海豚”现象，建议适当地把重心往前移向艇舯，浮心位置应位于重心之后附近，使游艇在静水中处于轻微首倾，在航行中随着速度的提高，浸水线不断向后缩短，浮心逐渐后移与水动力所产生的升力作用线合成使游艇首部抬起，这时不至于因升力作用点沿纵向变化而远离重心发生过大的纵向摇摆，即有利于纵向稳性。笔者对艇长在10m以下的小型游艇的浮心纵向位置LCB进行了统计，其取值范围在舯后（7%~10%）L。

对于深V型滑行艇，建议使用文献[6]提供的计算方法。克莱门特（Clement）将62系列模型的稳定性试验资料整理为

CLlcp/b对FNV关系曲线，如图3所示。不发生海豚运动的限界曲线可以用如下方程式表示：

CLlCP/b1.8FNV2.5

式中：lCP--压力中心，即重心在艇尾板前面的距离，m；

b—重心纵向位置处的艇体宽度（包括防溅条在内），m；

FNV—排水体积佛汝德数。

CL--动载荷系数，CL12（2）

2vB2--艇的排水量，kg；

--水的密度，kgfs/m；

24v--艇的航速，m/s。

B—平均艇宽，BBXBT2，m；

BX—艇中部折角线处宽度，m；

BT--艇尾板折角线处宽度，m。

使用图3曲线的方法是，先用（2）式计算动 载荷系数CL；再计算CLlcp/bMHP/Δ 和FNV，然后判断

V/L

图4（3）式与实船资料比较

点（FNV，CLlcp/b）是否在稳定区内。

快速性

过渡型快艇的棱形系数Cp值的选取与设计航速有关。一般按略小于“理论最佳棱形系数”的原则选定。这是因为这种艇的经常使用速度往往低于设计速度。取略小于最佳的棱形系数，对阻力性能是有利的，相反的如果取“最佳值”，使艇经常处于不利状态下。

航速粗估在设计工作和营运工作中都是比较重要的，根据统计并回归，游艇航速与主机功率存在如下关系：

V0.282(MHP)0.843L

（3）

式中：V—游艇航速，kn；

MHP—主机总功率，kw；

--游艇排水量，t；

L—水线长度，m。

若将估算航速的（3）式与游艇资料绘制成图4，能很好地反映游艇

V/l与MHP的关系。

5 布置

欧洲豪华游艇造型美观大方，内部装饰高档舒适。游艇集水上运动、娱乐及休闲渡假为一体。一般情况下，艇长在20m以上的为3~4层甲板，而艇长在20m以下的为1~2层甲板。图5为一艘艇长20.4m的豪华游艇，图6 图5 玻璃钢豪华游艇

为各层甲板布置图，图7为室内装饰图。整个艇体和驾驶室纵向为流线型，前壁类似轿车的造型。驾驶座位后带有飞桥造型，看上去又象空中飞行的飞机。主船体一般设有首尖舱、高档客舱区、机舱、船员舱以及尾尖舱（兼舵机舱）。首尖舱至尾尖舱之间设双层底。在水线以上附近艇体尾部探出1.2~1.5m可作为跳水用的一个小平台，平台上铺柚木地板，设有冷、热水淋浴。在尾部一侧装有通向水面的梯子，供上下艇和游泳时使用。平台上常常放置一个用于水上游玩的气囊皮筏。

主甲板上设有宽敞的餐厅并兼作娱乐室，环绕沙发围绕着可折叠的餐桌、小型吧台及各种餐饮陶瓷器具。舱室内配有高档彩电和立体声系统。

厨房内电冰箱、雪糕机、微波炉/烧烤炉/锅灶、餐具、洗碗机等具全。餐厅的前方是驾驶台和驾驶沙发。

图6 豪华游艇各层甲板布置图

图6 各层甲板布置图 主要航海仪器有：电子控制舵系统、水动力舵轮、雷达/海图绘制仪、GPS航海仪、自动导航仪、电子速度测程仪、测深仪、舵指示器、淡水、燃油指示器、高频无线电双重配置

开关电力操纵板及罗盘、操纵杆等。装有安全报警系统、摄像和对主舵监控中央TV系统、机舱

灭火系统、制淡水机等。

主机配置分内部机舱和舷外挂机两种类型。主机安装配有机座减振和吸音板等装置。推进装置中，与内部机舱相匹配的是尾

轴螺旋桨。多数游艇配有2台主图7 室内装饰图

图7 室内装饰图

机，艇长在20m以上的也有配置3机3桨。为了增加螺旋桨的直

径和浸水深度，一般采用尾部隧道式或半隧道式线型，螺旋桨的叶稍一般低于主船体基线，基线以下最低点的值视螺旋桨的直径不同而异，最大值可达-0.8m。游艇材料

随着科技的发展，船艇设计的性能不断提高，人们对快艇速度的要求也在不断提高。快速游艇受到更高的强度负荷，这就要求其必须具备较高的强度和刚度。而具有刚性不足、强度有余特点的传统玻璃钢结构已不能满足现代高速艇的发展要求。

近几年对玻璃钢材料的改进主要体现在夹层结构、增强材料及树脂系统。对于夹层结构，目前采用夹心结构代替过去的单板结构。实践证明，夹心结构在刚性方面明显地优于单板结构。目前国外出现了聚丙烯蜂窝状夹心材[7]，这种夹心材的抗弯、抗冲击强度都优于其它夹心材，而且还能达到阻燃效果，单位重量也低于其它夹心材，施工方法也比其它夹心材简单。

对增强材料和树脂系统的改进。近年来复合毡—合成纤维与玻璃毡组成的混合材料已得到应用。这种材料可提供更优的性能，更低的树脂含量，能更好地控制船体重量。例：将Kevlar纤维与玻璃纤维组成混合增强材料，用于对强度负荷要求较高的高速船体上，仍能使船体重量减少12%[7]，而且完全可以满足它的强度要求。

对表面胶衣系统的改进。现在世界上制造豪华玻璃钢游艇的厂家已开始使用一种称作Barrier coat的树脂。这种Barrier coat树脂用在胶衣层后面，湖制层前面。起到了一个胶衣层和湖制层之间压力传递和缓解的作用。有很好的防渗透能力。Barrier coat树脂与胶衣层和湖制层有着非常好的化学共溶性，非常强的粘接强度。在玻璃钢船艇上使用结果表明，Barrier coat树脂层还能减少胶衣层的破裂现象[7]。结论 欧美豪华型游艇的L与B或L与L/B存在一定的规律，设计时可采用回归公式(1)进行粗估。欧美豪华型游艇在艇长为14m以下时的B/d=4.0~5.5；艇长大于14m时，B/d值较平缓，在5.2~5.7之间，其值比中速普通排水型船高很多。保证纵向稳性是小型快艇设计中的一个重要问题。保持艇体浮心位于重心之后附近是减小快艇产生海豚现象的有利措施，小型游艇的浮心纵向位置LCB的最佳取值范围 在中后（7%~10%）L。根据大量游艇的统计资料并回归的游艇航速与主机功率的关系式（3）可作为游艇初步设计阶段的粗估计算。

游艇是海洋文化的组成部分，随着人类社会的不断发展，游艇的魅力和对人们的诱惑力逐渐超过汽车。现代游艇以其多姿多彩和高雅的娱乐方式而成为人们休闲娱乐方式的最佳选择之一。

[参考文献] [1] N.中国船舶报.2005年第51期P10

[2 ] R.Sunseeker International Limited SUNSEERK INTERNATIONAL 2004 England [3 ] R.Celebrity Boats Corporation CELEBRITY 2001 Canada [4 ] R.BAYLINER(America)AQUATIC SUPPLIES DIRECTORY 2001 [5] R.Fairline Corporation FAIRLINE 2004 England

[6] M.邵世明.王云才.高速艇动力学.上海：上海交通大学出版社.1990.9~120 [7 ] J.王胜国.玻璃钢船结构发展趋势.江苏船舶.1997.(1)：19

[作者简介: 李华彦（1954.5-），男，汉族，大连人，大连水产学院船舶工程专业，工程师，研究方向为船舶设计与制造技术。] 李明（1956.3-），女，汉族，大连人，大连水产学院船舶工程专业，副教授，研究方向为中小型船舶设计特点。

第二篇：《现代教学设计》复习要点

《现代教学设计》复习要点

前言

现代教学设计的学习论基础是现代学习论。现代教学设计的教学论基础是现代教学论。第一章 绪 论

1、现代教学设计是在实施教学之前，依据学习论和教学论原理，用系统论观点和方法对教学的各个环节统筹规划和安排，为学生的学习创设最优环境的准备过程。

2、现代教学设计产生的前提条件

第一，因为教学设计的目的是为了帮助学生有效地学习，所以现代教学设计的产生以现代学习论的发展为前提条件。第二，因为学习论并不直接告诉教师如何进行教学，所以现代教学设计的产生还需要基于现代学习论的教学论的发展为前提条件。

3、迪克和凯利的系统教学的设计模型

第一，确定教学目标。这里的教学目标（instruction goal）是由教学完成之后学生会做什么界定的。教学目标设置的依据是社会需要和学生个人发展的需要。所以在确定教学目标之前要做需要评估。

第二，分析教学目标。分析教学目标包括分析学生完成教学目标所需要的技能。教学分析的最后一项任务是确定学生的起点行为（entry behavior），即确定开始新的教学任务之前，学生已具有哪些知识和技能。

第三，分析学生和环境。分析学生包括分析他们的已有知识、技能、爱好、态度和其他与学习有关的个性特征。分析情境包括分析知识与技能学习的情境和知识与技能运用的情境。

第四，陈述作业目标（performance objectives）。作业目标也称为行为目标，是用可以观察的行为陈述的具体教学目标。这样目标将便于测量和评估。

第五，开发评估工具。目标设置和明确陈述以后，在教学实践中，教学设计者预先需开发测量工具来评估目标实现的情况，此时所考虑的重点是测验与目标之间的对应关系。

第六，选择与开发教学策略。教学策略包括预备活动、呈现信息、提供练习与反馈、测验以及课后活动等的策略。第七，发展与选择教学材料。教学材料包括学生的手册、教材、测验和教学指导书。选择与开发教学材料依赖于学习类型、已有的可以利用的有关教材和资源。

第八，设计与进行形成性评价。形成性评价是在教学过程中进行的，它为改进教学提供数据。

第九，修正与补救教学。根据形成性评价，如果学生未达到教学目标，或发现学生存在学习困难，教学设计者应重新考虑教学设计，包括考察目标定位是否适当，当教学任务分析是否准确。如果上述设计不适当，测应予在修正，并重新撰写作业目标和进行补救教学；如果发现目标定位适当，且任务分析正确，则需要重新考虑教学策略及其实施情况，并进行补救教学，直到达到原定目标为止。

最后，根据形成性评价结果对教学进行修正与补救之后，对教学效果进行终结性评价。

4、影响现代教学设计的两个因素：一是学习论和教学论的发展，二是教学技术特别是计算机技术和网络媒体的发展。

第二章 现代教学设计的学习论基础

1、加涅的学习结果分类

加涅认为，不论中小学生学习何种学科，其学习结果可以划分为如下5种类型：言语信息；智慧技能；认知策略；动作技能；态度。

2、根据某人会说什么推知某人所具有的知识称为陈述性知识，即可以用言语表达的知识；根据某人会做什么推知某人所具有的知识，被称为程序性知识。

3、信息加工心理学家将有效学习的一般条件概括如下：

1）．注意（A）：有注意，可以产生学习；没有注意，学习不能发生。

2）．原有相关知识（B）：有相关的原有知识，学习可能是有意义的，即可以产生理解；没有相关原有知识，所产生的学习只能是机械的，无法理解。

3）．形成两个联系即内部联系（C）和外部联系（D）：有两个联系，学习是理解的，而且可以长期保持。形成两个联系意味 1 着学生应有学习的主动性，积极发现学习材料的内部联系、新材料与旧材料之间的异同。（图中R表示反应，E表示贮存）

4、符号学习：符号学习属于机械学习。

5、奥苏伯尔关于有意义学习的三个条件：

1）．学习材料本身具有逻辑意义，即对人类来说是有意义的。

2）．学习者认知结构中具有同化新学习材料的相应知识。如果第二个条件能得到满足，则第一个条件中的有逻辑意义的材料对学习者来说，成了潜在有意义的材料（即他有可能理解新材料）。

3）．学生具有有意义学习的动机，即能主动利用自己的原知识来理解新知识，使新材料的潜在意义转化为他个体的心理意义。

6、有组织的整体知识学习属于有意义学习的主要类型。

7、促进简单陈述性知识学习与保持的策略 1）．复述（rehearsal）策略

复述指为了保持信息而对信息进行多次重复的过程。2）．精加工（elaboration）策略

精加工指对记忆的材料补充细节、举出例子、作出推论，或使之与其他观念形成联想，以达到长期保持的目的。3）．组织策略

组织指发现部分之间的层次关系或其他关系使之带上某种结果以达到有效保持的目的。组织策略的实质是发现要记忆的项目的共同特征或性质，而达到减轻记忆负担的目的。

8、促进复杂陈述性知识学习与保持的策略 1）．复述策略

在复杂知识学习中，复述策略包括边看书边讲述材料；在阅读时做摘录、划线或圈出重点等。2）．精加工策略

在复杂知识学习中，精加工策略包括释义、写概要、创造类比、用自己的话写注释、解释、自问自答等具体技术。3）．组织策略

在复杂知识学习中，可以采用列课文结构提纲和画网络图的方法对材料进行组织。

9、广义的技能可分三类：

1）．智慧技能；2）．认知策略；3）．动作技能。；

10、概念学习

概念学习的本质是掌握一类事物的共同本质特征。概念是对这个类的正例的共同本质特征的概括。用一个命题揭示这种共同本质特征，便是给概念下定义。概念学习可分如下两种情况：

1）．通过例子归纳出它们的共同本质特征 2）．通过直接下定义揭示概念的本质特征。

11、规则学习

“规则”是指定理、定律、公式、原理、规则等。学习规划同概念学习一样，其学习过程既可以通过发现的形式进行，也可以通过接受的形式进行。

12、规则的接受学习（规一例法）

规则接受学习的过程是学生利用自己的原有知识（一般是知识原理、结论、规律等）同化新知识的过程。所以，其前提条件是学生认知结构中具有可以用于同化新规则的知识结构。

规则接受学习条件是：

（1）学生认知结构中有同化新规则的概括水平高的规则、原理或结论等（也称上位规则、原理或结论）；（2）学生应比较新规则与原有上位规则的异同点；

（3）教师或教材提供适当例子说明新规则与原有上位规则的异同。

13、概念是知识的结构，命题是知识的最小单元。概念和概括性命题既可作为有组织的知识来学习，也可以作为智慧技能来学习。

14、认知策略

认知策略可以分为支持信息加工过程的具体策略和高级元认知监控策略。

认知策略可以分为与具体学科领域知识有关的策力，与具体学科领域知识无关的一般思维与推理策略。

15、动作技能学习的三阶段

动作技能中有认知成分和肌肉协调成分，其学习阶段包括认知、动作联系形成和动作执行自动化三阶段。对动作技能来说，学习的第一阶段要观察正确的操作步骤，并在头脑中形成正确表征。

第二阶段：动作技能来说是将局部的动作联系起来，其练习是重复练习，有时也可在头脑中重复思考动作的进行过程，这叫心理练习。

第三阶段：对于动作技能来说是动作技能的执行自动化，局部动作的意识程度控制下降，抗外界干扰能力提高。

第三章 现代教学设计的教学论基础

1、儿童表征外部事物的方式从动作式表征到图像式表征，最后到符号式表征的三种表征方式，2、奥苏伯尔的有意义言语学习理论的主要观点可以归纳如下：

第一，有意义学习的结果是形成良好的认知结构。能促进学习迁移的良好的认知结构的三个变量是：（1）原有认知结构中具有上位的，包容范围广的概念和命题；（2）原有观念的巩固和清晰；（3）原有观念与新学习的观念之间具有可分辨性。

第二，机械学习的心理机制是联想，所以重复练习是影响机械学习和保持的主要因素；而有意义学习的心理机制是同化，原有认知结构变量是影响新的学习与保持的主要因素。

第三，意义心得的主要形式是接受和发展，但学校教育中接受学习是最主要形式。第四，认知组织的原则，在纵向上，是从一般到个别不断分化；在横向上，是融会贯通。

第五，在有意义学习中，原有认知结构和动机是推动新的学习的两个重点因素，但两者起作用的方式是不同的。

3、奥苏伯尔提出学生的学习动机是由认知内驱力、附属内驱力和自我提高的内驱力三个成分构成的，教师可以根据儿童年龄阶段不同，适当利用动机的这三个成分来推动与维持学生的学习。

4、维特罗克的生成学习理论与生成技术

生成学习包括四个主要成分，即生成、动机、注意和先前的知识经验。

生成指形成新知识的内在联系和新知识与已有经验之间的联系，前一种联系简称内文联系，后一种联系简称文外联系。动机指积极生成这两途中联系的愿望，并且把生成联系的成效归因于自己努力的程度。注意是指引生成过程的方向因素，它使生成过程指向有关的课文，相关的原有知识和经验。先前的知识经验包括已有的概念、反省认知、抽象知识和具体经验。

5、班杜拉的社会认知论及其教学含义

班杜拉提出的个人因素（P）、环境因素（E）和行为因素（B）三者相互作用的社会认知论能较好地解释人的态度、价值和行为习惯的学习。

班杜拉区分了两种学习：亲历学习和观察学习。亲历学习指个人亲身经历的学习，观察学习指个体观察到其他人（班杜拉称为榜样）做什么，他会模仿榜样，表现出相似的行为。

观察学习主要是由四个成分构成的。这四个成分是：榜样展现的事件——集中注意——保持从观察中获得的信息——复现习得的行为——在动机作用下重复已习得的行为。

6、加涅的学生素质观及其教学设计含义

加涅从学习的角度，将影响学生学习的素质分为三类。

（一）学习者的先天素质

与学习有关的个体的某些素质是遗传决定的。

（二）后天习得的素质

加涅学习分类理论认为，能直接受教育影响的学生素质就是学生学习的结果。

加涅的学习论把学生的学习结果分为言语信息、智慧技能、认知策略（含反省认知）、动作技能和态度5种类型。

（三）个体发展中自然形成的素质 通过智力测验所测得的智力。

一般的“能力”，个体在发展中形成的不易受教育影响的特征是与情感有关的特质。

智商是一个相对稳定的人格特征，它不易受教育影响，但决定学生学习速度的快慢。智商高的学生学习速度快，智商低的学生学习速度慢。

7、反映学习过程和条件的教学原则与方法观

学习的发生及其保持必须依赖于一定的条件，学习条件有一般条件和特殊条件。学习成绩=f（M,IQ,K）

可以将这一描述学习的一般条件的公式转化为指导教学设计及其实施的三条原则： 1）．好的教学应有利于激励学生的学习动机； 2）．好的教学应充分利用学生原有的知识基础； 3）．好的教学应适应学生的个别差异。

好的教学除了要考虑学习速度差异之外，还要考虑学生认知方式的差异。为了反映不同学习类型的特殊学习条件，还应补充两条教学原则：

4）．用具体教学目标指导教师的教、学生的学和学习结果测量与评价。（目标导向教学原则）

5）．通过任务分析，为不同的教学目标选择最优教学步骤、方法和技术。（依据任务分析进行教学设计的原则）

8、布卢姆的教育目标分类学将认知教育目标由低级到高级分为知识、领会、理解、分析、综合和评价6级水平。

第四章 教学目标的设置与陈述

1、教学目标在教学中有三种功能：导学、导教、导测评。

（一）指导教学方法、技术、媒体的选择和运用

（二）指导教学结果的测量与评价

（三）指导学生学习

2、行为目标（behavioral objectives）有时也称作业目标（performance objectives），指用可观察和可测量的行为陈述的目标。

3、马杰提出，写得好的行为目标具有三个要素：一是说明通过教学后，学生能做什么（或说什么）；二是规定学生行为产生的条件；三是规定符合要求的作业标准。

4、表现性目标

艾斯纳（Eisner, E.W.）提出表现目标（expressive objectives）。这种目标要求明确规定学生应参加的活动，但不精确规定每个学生应从这些活动中习得什么。

5、良好陈述的目标的标准

第一，教学目标陈述的是学生的学习结果（包括言语信息、智慧技能、认知策略、动作技能和情感或态度）。教学目标不应该陈述教师做什么，应陈述通过教学后学生会做什么或会说什么。

第二，教学目标的陈述应力求明确、具体，可以观察和测量，尽量避免用含糊的和不切实际的语言陈述目标。用一些行为动词将会做什么和会说什么具体化，目标陈述就可具体化。

第三，教学目标的陈述反映学习结果的层次性。认知领域的教学目标一般应反映记忆、理解与运用（包括简单运用和综合运用）三个层次。在态度领域的目标应可能反映接受、反应和评价三个层次。

第四，如果仅从测量方面考虑，可以用布卢姆的目标分类系统陈述目标；从指导科学社会主义主面考虑，应该用加涅学习结果分类系统陈述目标。课时计划的教学目标，不宜用布卢姆的目标分类陈述，宜用加涅的学习结果分类陈述。

第五章 教学任务分析

1、任务分析的内容

广义的教学设计中，任务分析包括目标分析和目标的下位子技能（subordinate skill）分析。目标分析要将目标按学习领域或学习结果类型分类，并要揭示达到教育或教学目标所需要完成的步骤。下位子技能分析实际上是学习的先决条件分析。

2、课堂教学设计，将教师所要做的任务分析界定为做如下几项工作： 1）．通过对教材与学生的分析，确定单元或单课的具体的教学目标； 2)．对教学目标中的学习结果进行分类；

3)．根据对不同类型的学习的条件分析，揭示实现教学目标所需要的先行条件，即使能目标及其顺序关系以及其他支持性条件。

4)．确定与教学目标有关的学生的起点状态。

3、奥苏伯尔将有意义学习分为三种类型。

最简单的形式是表征性学习，即学习文字符号代表什么。第二种形式是概念学习。

第三种形式是命题学习，命题有概括性的，有非概念性的。

4、上位学习：当学生的认知结构中已经形成了几个观念，现在要在原有观念的基础上学习一个概括和抽象水平更高的命题或概念，便产生上位学习或总括学习。

第六章 以陈述性知识为主要目标的教学策略设计

1、陈述性知识的教学应着重考虑好如下几个教学事件：

（一）引起与维持注意

任何有目的的学习都以学习者有意识的注意为先决条件。当学习者处于注意状态时，他的注意指向学习目标。在这一阶段，教师可以适时告知教学目标以指引学生的注意，从而导致对学习结果的预期。

（二）提示学生回忆原有知识

陈述性知识学习的核心就是将新知识与原有知识联系起来，因而在教学时要首先保证学生具有与新知识学习有关的原有知识。

（三）呈现经过精心组织的新知识

呈现新知识就是让学生获得所要学习的信息。学生在课堂上主要通过视觉和听觉两个渠道来获得信息，因而新知识的呈现，可以以视觉方式进行，即让学生去阅读教材。

（四）引导学生在新知识内部和新旧知识之间建立联系

在呈现新知识的过程中，教师还要帮助学生将新旧知识联系起来，在新知识内部建立联系。这种联系是新知识中各部分的内在逻辑上的联系，以此让学生在头脑中形成相互联系的知识体。

（五）指导学生巩固新知识

教师指导学生巩固记忆的方法，教给学生一些记忆的策略。

（六）“测量与评价”

2、概念的学习有两种水平。

一是将概念作为陈述性知识来学习，只要求学生能说出概念的名称、含义或其关键特征。

二是将概念作为程序性知识来学习。学生习得概念以后，要能用概念的关键特征对概念的正反例证进行区。概念分为具体概念和定义性概念。

具体概念的关键特征通常都可以通过直接观念概念的正反例证而获得。定义性概念的关键特征不能通过直接观察获得，而必须通过言语式的定义获得。

3、具体概念的教学策略设计中应着重考虑的教学事件 1）．提示学生回忆原有知识——概念的例子 2）．同时呈现概念的正例与反例

具体概念关键特征的获得，通常要通过概念正反例证的同时比较和对照。3）．引导学生观察比较，发现正例的共同本质特征 4）．为概念的练习提供情境和反馈

让学生在多种情境中练习用概念的关键特征对概念的正反例证进行辨别，并从教师那里获得判断是否正确的反馈。教师在这一步需要做的，一是为学生提供练习的情境，二是为学生的练习提供反馈。

4、我们可以将命题分为两类，一类是特殊性命题，只表示两个以上特殊物事之间的关系，代表一个具体事实，没有概括性。另一类是概括性命题。

5、作为陈述性知识的原理的教学策略设计应着重考虑的教学事件 1）．提示学生回忆原有知识

原理反映的是若干个概念之间的关系，要理解概念间的关系，首先要掌握构成原理的概念。2）．引导学生习得原理的内容

原现内容的习得有两种方式，一是从例子到原理，即先呈现蕴含有原理的情境或事例，而后引导学生对例子进行比较分析，最后得出结论。这种方式类似于概念形成。二是直接将原理内容告知学生，学生运用刚才回忆起的概念来加以同化和理解。

3）．让学生举实例说明原理

4）．引导学生将新习得的原理与先前的知识融会贯通

教学原理时，还要注重所教原理与其他概念原理的联系，让学生习得的知识相互联系起来，促进知识的组织化和条理化。

第七章 以程序性知识为主要目标的教学策略设计

1、作为智慧技能的规则的教学策略设计，应着重考虑的教学事件

（一）规则学习的陈述性知识阶段与原理的学习相同

现代心理学认为，程序性知识的前身是陈述性知识，或者说，程序性知识是由陈述性知识经变式练习转化而来的。作为程序性知识的规则，它的学习首先要经历陈述性知识阶段，即学生首先要知道所学习完全一样，都要利用相关的原有知识和具体的例证来促进学生对规则的理解。

（二）通过变式练习使原理转化为支配行为的规则

变式练习的变主要体现在将同一条原理用来解决不同内容的问题上，在设计变式练习时，教师要注意如下几点： 1)．注意变式例子的相对同一与变化 2)．注意为学生的练习提供反馈 3)．注意练习的分散与集中

第八章 问题解决与研究性学习的教学策略设计

1、问题解决是陈述性知识、程序性知识和策略性知识的综合运用。

2、问题解决（problem solving）也译作解决问题，指学习的最高形式即学生改组已有的知识、概念和规则，获得新规则或新的思维产品的思维过程。问题解决概念涉及问题解决的结果、过程和有效解决问题的条件。

2、问题的分类

根据问题的结构特点，问题可以分为结构良好的问题和结构不良的问题。

结构良好的问题指提供了解决问题充足的信息，包括可以运用什么规则和概念、求解应该具备什么特点等要求，问题的解法相对确定，有一个正确的答案的问题。

结构不良的问题指学习者并不能获得求解这些问题所需要的所有信息，甚至问题本身也可能是不清楚的，解决问题有许多方法，但是没有一个解法被认为是唯一的“正确答案”的问题。

3、个体解决问题的过程分为五个子过程：

（一）发现问题

发现问题就是知觉问题的存在，其心理实质是察觉现有的状态与欲望的状态之间存在差异。发现和提出问题是解决问题的起点和关键环节。

发现问题在很大程度上受四个因素的制约：（1）是否具有主动探究问题的习惯和好奇心；（2）是否具有充分的相关背景知识；（3）是否投入足够的时间深入考虑问题的实质及其已有的答案；（4）是否具有一定的发散思维能力。

（二）问题分类和表征

发现问题后，学习者一般都会对解决问题的条件进行分析，心理学把问题归为两个基本的类，即结构良好和结构不良好的问题。

（三）确定问题的解决策略

当解决问题有多种策略可以选择时，策略的确定就需要经历一个逻辑论证的即假设的过程。尝试错误是具有普遍性的解决问题思维方式，假设是高级思维形式，是已经习得的知识与复杂逻辑思维的联合体。

（四）执行策略

策略的执行是否成功，受制于对问题分类和选取的策略是否适当。

（五）评价问题解决的结果

策略执行完后，要核查执行的结果与预定的目标是否一致，问题解决是否“正确”。

4、问题解决教学设计至少要考虑教学目标、教学策略和教学效果评价三方面的设计。

5、几个学习概念与我国学者所指的研究性学习含义相近。

一是布鲁纳提出的发现学习（Discovery learning），是指学生在学习情境中，经由自己的探索寻找而获得问题答案的一种学习方式。

二是以项目为基础的学习（Project-based learning, PBL）。以项目为基础的学习是一种综合性的课堂教学和学习方法，它旨在让学生通过亲自参与对真实问题的研究来获得学习。

第九章 教学媒体的选择与运用

1、教学媒体的类型

按教学媒体发展的先后分类。从历史发展的角度，可以将教学媒体分为传统教学媒体和现代教学媒体。

2、影响教学媒体选择的因素

选择教学媒体，就是根据一定的要求、限制，选出最合适的媒体。

（一）教学目标类型

教学目标类型是指预期的学生学习结果的类型，即目标是陈述性知识、概念、规则还是策略、动作技能、态度。不同类型的教学目标，要求使用的媒体也不尽相同。

（二）学生的特点

选择媒体时还要考虑学生的特点。对媒体选择有重要影响作用的学生的特点主要是学生的阅读理解能力和学生的年龄。

（三）媒体的物理特征

媒体的物理特征是指媒体呈现教学信息的物理特征，如颜色、声音、运动、图画等特征。如果通过媒体传递的教学信息涉及上述一些特征，则在选择时就要首先考虑有这些特征的媒体。

（四）学习情境

教学总是在一定情境中进行的。教学所处的情境也对媒体的选择产生限制作用。

第十章 目标导向教学的测量与评价

1、测量与评价主要包括三种含义

一是围绕教学目标进行教学后，对目标所规定的学生的学习结果进行测量和评价，以确定学生是否实现了目标。二是对教师进行目标导向教学的过程与方法进行测量与评价，以确定教师所采取的教学过程与方法是否有效地促进了学生的学习过程。

三是在上述两类测量与评价基础上，对部分学生未达到目标的原因进行诊断分析，并提出有效的补救教学。

2、、常模参照测量与评价与目标参照测量与评价

常模参照测量与评价是将学生的学习结果与其所在团体的常模加以比较，以确定该生在团体中的位置。

目标参照测量与评价又叫准则参照测量与评价，是将学生的学习结果与既定的目标或准则比较，以确定学生是否达到某个目标。

3、主要测验题型

测题形式的选择对测验的编制具有重要意义。常用的测验题型主要有如下三种：1）．回忆式；2）．选择式；3）．建构式

4、评价教师的教学主要是评价教师所采取的教学步骤和方法是否有效地促进了学生的学习。教师本人对自己教学的评价一般是在教学结束之后，这种评价活动又被称之为教学反思。

5、造成学生未达标的原因？ 可以从内外两方面来分析。

内部原因方面，学习成绩的公式：成绩=f(IQ，原有知识，动机)，可以作出很好的解释。

在外部原因方面，主要是教师的教学，这是影响学生成绩的很重要的一个变量。

第十一章 激发与维持学生的学习动机

1、动机有两种功能：第一，唤醒与维持功能。第二，指向功能。

2、学生的学习动机分为两类：

一是内在的动机（intrinsic motivation），即源泉于个体内在兴趣、好奇心或成就需要等内部原因所引起的动机，也称内源性动机。

另一种支持学习的动机是外源性动机（extrinsic motivation），即由外在的奖惩或害怕考试不及格等活动之外的原因激起的动机。

3、自我图式（Self-Schemas）

自我图式是个体对自身的看法，包括对自己的能力、效能的信念和自我价值观等。

4、自我效能感（Self-efficacy）的概念是班杜拉提出来的，“对产生一定的结果所需要的组织和执行行为过程的能力的信念。”

5、加涅用信息加工观解释学习。

学习的信息加工模型包括这三个部分：加工过程、执行控制过程和预期。

6、维纳的三维归因分类

维纳提出，可以根据三个维度对成败的原因分类。（1）内在维度。据此可把导致成败的原因分为内部原因和外部原因。（2）稳定性维度。据此可以把内部和外部原因再分为稳定的原因和不稳定的原因。（3）可控制维度。根据稳定和不稳定的原因还可再细分为个人自身能控制的原因和个人自身不能控制的原因。

7、激发与维持学生学习动机的ARCS模型

ARCS模型是由科勒（Keller, J., 1987）提出的。这里A代表注意（Attention），R代表贴切性（Relevance），C代表自信心（Confidence），S代表满足（Satisfaction）。

教学设计中如何考虑学生的学习动机，教学设计者应从注意、贴切性、自信心和满足等4个方面调动学生的学习积极性。

8、、激发与维持内源性动机的策略 1）．培养学生学习兴趣和求知欲的策略（1）创设问题情境，激发学生求知欲（2）丰富材料呈现方法（3）利用学习动机的迁移

2）．通过归因训练或归因指导，提高学生的自信心和效能感

要提高学生对能力的自信心和自我效能感，就必须改变学生不正确的归因。3）．培养学生对成就的需要和成就感

据马斯洛需要层次论，实现自我价值和力求成功是每一个人都具有的高级需要，但必须以爱和自尊等较低级需要满足为前提。

第十二章 课堂管理

1、课堂由三大要素构成：教师、学生、课堂情境。

课堂是由教师、学生和课堂情境三大因素所构成的进行教学活动的场所。

2、课堂教学作为一种教育活动，可以分解为教学、评价和管理等三种主要的活动。

3、影响课堂管理的因素

（一）对教师的定型期望。

（二）教师的学生观。

（三）教师的人格结构

加拿大的柏恩（T.A.Beme）在1964年提出人格结构的PAC理论。他认为人格是由P、A、C三态所组成的，P是父母态，A是成人态，C人是儿童态。

P型和C型人格结构的教师都不利于学生成功地介入课堂活动，只有A型人格结构的教师才有可能灵活地驾驭课堂。

（四）教师的影响力。

（五）班级集体的规模和性质。

4、问题行为是指不能遵守公认的行为规范和道德准则，不能与人正常交往和参与学习的行为。行为矫正是消除课堂问题行为的有效方法。

第三篇：关于游艇设计

关于游艇设计

道恩游艇设计提供

1660年，英国有了世界上第一艘做工精细，具游艇意义的皇家狩猎渔船。从此，游艇业开始繁荣发展。改革开放以后，我国经济迅速发展，游艇逐渐走进中国人的生活。20世纪初期，由于玻璃钢这种材质在游艇建造技术上的发展和生产成本的下降，不少设计公司开 始选用玻璃钢为游艇制造的材料。

玻璃钢在游艇设计中的应用

玻璃钢的学名是玻璃纤维增强塑料，英文缩写GRP，即Glass Reinforced Plastic，具有质轻高强、耐腐蚀、抗海生物附着、微波穿透性好、冲击韧性好、隔热性好、可塑性强等优点。

玻璃钢船艇是指用玻璃钢（玻璃纤维增强塑料）作为船体结构主要材料、以柴油机骆动的船艇，具有成型简便、耐腐蚀、无磁性、维修费用低和船体自重轻的特点，但因玻璃钢的弹性低于钢材，故船体变形比同尺度的钢质船体大。

随着玻璃钢游艇进入市场，游艇产业得到了更为蓬勃的发展，游艇设计水平也在逐步提高，不少与游艇设计相关的软件也应运而生。

Maxsruf船舶设计软件

Maxsurf是用于船舶设计的强有力的三维曲面建模体系，2000年以后大量进入中国的船舶设计及制造机构，并得到广泛应用。其涉及内容主要包括型线设计，静水力、完整稳性及破舱稳性、极限重心、可浸长度、总纵强度校核及舱容（包括纵倾舱容）和倾斜试验结果计算和平衡计算，船舶阻力及有效功率计算，帆船性能分析，数据转换等。

对于刚开始使用Maxsruf的设计者来说，在用Maxsruf建模的过程中，应首先定义特征轮廓，如中纵剖线、甲板轮廓线及最大横剖面，如有底平线和边平线也应该先定义。在船舶初步设计过程中，根据船东要求建立初步的总体设计方案和Maxsurf模型后，需要进行多方案比较，即对重要的性能参数，如船舶的排水量、浮心和飘心的纵向坐标、水线长度、船宽、吃水、最大横剖面位置、平行中体长度、方形系数、棱形系数等，进行小范围内的进一步研究和优化，这就需要设计者快速、准确地建立与初步设计方案特征基本相似的方案模型系列，供设计者确定最终的尺度。

Maxsruf对模型进行调整既可以通过设计者的经验自行调整设计，也可通过参数变换来处理，即Parametric Transformation命令。设计者可选定所需要的限制条件，如排水量、船宽、水线长或吃水，求解所需要的一定的浮心纵向位置、方型系数或棱形系数的船体型线。这样就可以很大程度的节省设计者的时间和精力。

游艇设计团队的发展壮大

不论是Maxsruf船舶设计软件的广泛运用，还是游艇制造材料从钢材到玻璃钢的变化，都是游艇产业不断发展下的产物。在游艇产业发展的过程中，也同样涌现出很多优秀的游艇设计团队，DND道恩设计便是其中之一。

DND道恩设计是一个中外结合的优秀团队，团队中来自意大利、法国的游艇设计师和室内设计师，为整个团队带来了国际一流的设计理念和设计水平，而团队中的国内设计师则将中国文化的独有魅力完美渗透到作品之中。各具特色的中外思维从碰撞到趋同，淋漓尽致地展现了一个优秀团队的力量。

截止到2014年初，DND道恩设计已经为世界多个国家和地区的不同公司设计过多款艇型的游艇，数量愈半百。现有AQUITALIA水神95'、85'，SEASTELLA希仕德徕63'、53'，毅宏50米双体超级游船等经典案例。其合作过的世界著名游艇厂商有MOLINARI(莫里纳里)、AZIMUT(阿兹姆)、BENETTI(贝内迪)等。近几年与毅宏游艇合作设计的SEASTELLA希仕德徕系列、AQUITALIA水神系列的多款不同艇型的游艇，也都取得了很好的销量，好评如潮。

游艇设计是一个复杂的过程，中间涉及了材质的选择、数据的计算、软件的应用、团队的协作，和其他多个重要因素。正是这些大大小小的因素，才促使了游艇产业的蓬勃发展。随着人们生活水平的提高，越来越多的人想要去探索海上生活的奥秘，游艇产业也定会随着人们的关注而愈加繁荣，对于游艇设计者来说，新的挑战和机遇也将随之出现。

第四篇：游艇的材料设计

游艇材料的研发

1简介

在奥运会和众多赛事中，赛艇是开展最早的运动项目之一。以1%秒为计时单位的赛艇比赛对船品技术含量要求严格。赛艇在水中前进，必须克服水的巨大阻力。而外形与材质起到至关重要的作用。经过数百年的发展，赛艇的外形已经越来越趋于流线化，座舱设计除了能容纳运动员外，几乎没有多余的空间。在材质方面，也由木质发展到后来的玻璃钢，再发展到今天的航空复合材料，这种复合材料制成的艇身，既轻便又坚固，是目前造艇科技的最高水平。

先进复合材料性能优异，既可大幅度减重结构材料，又兼有高耐腐蚀的特点，因此在顶级赛艇上有广泛的应用前景。应用的部位包括：船体、甲板、座舱结构、船舵等。制造过程中会大量采用RTM技术，特别是SCRIMP，即西曼复合材料树脂熔塑成形法，大规模整体成形，并多用夹层结构，芯材可用蜂窝或闭孔泡沫材料。

当今，优秀的顶级赛艇制造商已经通过不断的创新提升材料质量和耐久性，和先进的流水线生产确保了高效的生产效率和成本的降低。他们的成就包括：

• 将先进复合材料引入船舶结构应用中；

• 将复合材料引入整体承载结构生产赛艇船体外壳； • 引进高性能预浸料，用以保护船厂环境。

船用复合材料种类繁多，且被广泛运用于各种船艇的制造上。随着亚洲及中国造船业的发展，船用复合材料发展将会十分迅速，国内企业应开展科技创新工作，积极研发新产品、新技术，以增强自身竞争力。

尽管受到金融危机的影响，亚洲造船业发展仍然十分迅速，这将给亚洲船用复合材料行业的增长带来强大的动力。日前，致力推动复合材料行业发展的法国JEC集团总裁兼首席执行官弗德瑞克米泰尔表示，虽然目前船用复合材料产量只占亚洲复合材料总产量的1%，约为2.7万吨，但随着亚洲尤其是中国造船业的发展，船用复合材料市场将有着巨大的发展潜力，船用复合材料产量的增长速度也将会十分迅速。JEC集团最新统计数据显示，复合材料行业的重心已经从北美洲和欧洲向亚洲转移，目前亚洲复合材料年产量为270万吨，年产值已经超过了180亿欧元；到2013年，亚洲将会占据世界复合材料市场51％的份额，中国将占据世界复合资料市场43％的份额；2015年，亚洲复合材料的产量有望达到1000万吨，船用复合材料的产量也将随之上升。据弗德瑞克米泰尔介绍，船用复合材料目前种类繁多，而且被广泛应用于各种船艇的建造上，比如船体制造中所用的复合板，船舶内饰中用到的玻璃纤维及木质复合材料，渔船、游艇、双体船等一般采用玻璃纤维增强材料制造，船内厨房、卫生间等设施采用一体化复合板，一些高科技的复合材料被应用在海岸巡逻艇建造上。此外，越来越多的船用复合材料被应用在海港设备、码头、桩柱、格栏以及海上工厂等海岸线装备制造中。国家玻璃钢制品质量监督检验中心副主任张林文也强调，船用复合材料的使用范围很广。与铁、铝等材料相比，船用复合材料具有重量轻、强度高的优点，这可以大大减少船舶在航行中使用的燃料，从而减少二氧化碳的排放量。比如，将凯夫拉纤维与玻璃纤维制成混合增强材料用在对强度要求较高的高速船船体上，能使船体重量减少12%，而且完全可以满足其强度要求。此外，船用复合材料在耐腐蚀性、耐候性、抗疲劳性、压缩度和弯曲度方面也有良好的表现。

虽然亚洲船用复合材料市场的应用潜力巨大，但业界一致认为，亚洲制造商在生产技术上仍需要继续改进。比如，亚洲较多采用人工操作的方式生产复合材料，据统计，亚洲目前约有31％的复合材料是通过手工糊制工艺完成的，这可能会对工人造成伤害。针对这些问题，弗德瑞克米泰尔表示，JEC集团将采用多种形式推广轻型树脂传递模塑成型工艺、纤维缠绕成型工艺等最新工艺技术，这些工艺技术在提高产品质量的同时，也有助于改善生产环境。此外，在2010年JEC国际复合材料亚洲展等各类复合材料展会上，JEC集团还会举办技术会议，介绍复合材料最新、最尖端的技术及应用情况，并组织商务会议，为亚洲复合材料设备供应商和制造商提供交流平台。

就中国船用复合材料市场的发展状况而言，专家认为，随着中国造船业尤其是游艇产业的发展，中国船用复合材料行业发展将会十分迅速，但与欧美等国家相比还有较大差距。因此，目前，国内船用复合材料生产企业应重视技术创新，大力研发低成本纤维技术、低成本树脂技术、低成本预浸料技术、自动纤维铺放技术，使复合材料向低成本化方向发展，增强自身的竞争力；企业在生产方面应多采取设计制造一体化技术，采用全新的设计理念和手段，提高制造过程的信息化水平，将设计和制造进一步融为一体，加快产品研制进度，提高质量，降低成本。

此外，目前许多国家已经针对复合材料制定了严格的环保标准，对此，企业应该开展对复合材料制造和使用过程中产生废弃物的回收处理和综合利用的研究工作，如开发新型低排放、易回收或可降解的原料，复合材料的回收利用技术等，顺应当前低碳经济的发展潮流，实现该行业的可持续发展。

2国外游艇情况

2.1日本

日本复合材料船艇发展很快，用玻璃钢制作的船艇可用作多种用途，造型更是各显所能，可谓千姿百态。

“浮城路”高速艇，用于濑户内海的高稳定性巡航船，1985年10月由日本三菱重工业公司研制成功。该船船体总长12.7米，宽5.4米，高1.8米，总吨位17吨，载客定员12名。“浮城号”即使在海浪中，船舱也不会摇晃。这种优点来自其独特的船体结构─客舱与主船体分离，客舱位于装有缓冲装置和油压控制装置的主船体上。缓冲装置可以吸收高速航行产生的冲击加速度，由计算机控制的油压气缸伸缩能吸收航行中的船体摇动(包括纵向、横向及上下摇动)，客舱从而可以保持平稳。这种般体设计构思，在世界上尚属于首创。

“新开6500”深潜考察船，1989年1月由日本海洋科学技术中心和三菱重工业公司神户造船厂共同研制而成。该船船体总长9.5米，宽2.7米，高3.2米，地面重量为25吨。船体外壳采用T级玻璃纤维增强塑料，由24块外层涂有胶衣、内有加强筋厚度为4毫米的镶板组成。船内的压舱水箱，采用碳纤维增强塑料制品总重约630公斤。高强度浮力材料采用特殊玻璃纤维与环氧树脂制成，比重为0.536的复合泡沫塑料，重量约为7.4吨(13.8m3)。船体外壳的成型和加工，由昭和高分子公司承担。

“音乐2号”高速滑翔艇，是供2人乘坐的海上娱乐用冲压翼型滑翔艇。1990年2月由日本三菱重工业公司研制而成。船体总长5.95米，宽4.32米,高2.65米，功率为64匹马力，重2660米。它由一个大翼形成艇体和船翼，船翼由特殊织物粘结在铝管骨架上构成，翼下部和船舱都用玻璃钢制成，最高时速可达85公里。当时速超过50公里，翼内充气产生的空气压，将艇体推出水面约50公分时就可以开始滑翔。这种新型艇具有可以低速离水，以及离水面高度较高等优点。

“水.海豚”号气垫船，1990年3月由日本长崎县壳新材料应用技术开发协会研制，分单体型和双体型两种。前者长4.95米，宽2.36米，重400公斤；后者长6.5米，宽2.21米，重400公斤。其时速均可达到20海里。单体型船体采用芳纶纤维增强塑料，双体型船体为以聚氨酯泡沫塑料为芯材的碳纤维增强塑料夹层结构。“水.海豚”号具有以下特点：船体尾部装有螺旋浆；航行与水深无关；不受水草、海藻等植物的影响；航行平稳性超群；上岸不必使用拖车；短距离内可以无水航行。

“第三金丸”号客船，由新日本海运公司建造，自1990年7月起投入濑户内海旅游航线。该船船体全长32米，宽7米，高2.5米，总吨位152吨，载客定量303人，航速为16海里/小时。“第三金丸”号为纵向全加强盘结构，其筋骨及隔板加强筋采用箱型结构，以聚氨酯泡沫塑料为芯材；甲板梁亦采用箱型结构，以聚氨酯及柳安木为芯材。船体外板、壁板、上甲板，则均采用了玻璃钢单板。

2、美国

目前，Zyvex Performance Materials公司（ZPM）推出了一种用于船艇建造的新型复合材料——碳纳米管增强预浸料(Arovex)，用这种材料制作的新船（540SE），目的是作为一个技术展示，表明未来的船只时，有能力用新的纳米材料来建造。

这艘用Arovex建造的船长54英尺（16.47米），重量却不到8000磅（3632kg），船上设备齐全。这相对玻璃纤维复合材料的船艇重量减轻了75%，相对碳纤维复合材料船艇重量减轻了33%。大幅度减轻船体重量使船仅需要75％的马力，大大减少排放量，并扩大它的航行范围。由于它极轻的重量，使这条船有非高的效率，并提供前所未有的燃油经济性和低、中等巡航速度。

3游艇的GRP材料

日前从中国工业防腐蚀技术协会了解到，在海洋产业“十二五”规划中，我国有关部门将对海洋工程结构腐蚀的控制技术做进一步的深化研发和扩展，新型防腐技术和新型复合材料将成为海洋工程结构的安全卫士。

中国工业防腐蚀技术协会的调查数据显示，因海洋环境腐蚀条件苛刻，我国部分地区水工、港工工程腐蚀情况较为严重，如华南地区18座海岸码头、引桥使用7～25年，腐蚀破坏占89%；国内22座使用年限在7～15年的混凝土水闸，腐蚀破坏占56%；使用年限在23年的61座混凝土水闸，腐蚀破坏占87%。中国不饱和聚酯树脂行业协会副秘书长赵鸿汉表示，玻璃钢材料作为轻质高强耐腐蚀材料，早在数十年前就进入海洋防腐工程，如环氧乙烯基树脂基玻璃钢防腐内衬、罐管、格栅、飞溅区FRP(玻璃纤维增强塑料即玻璃钢材料)包覆阴极保护、拉缠FRP筋条等，早已进入港口码台，海洋平台及一系列海洋防腐工程。但按当前国家海洋工程建设的要求，国内FRP海洋防腐材料整体进入工程远远不够。目前，靠近我国沿海的珠三角、长三角、环渤海湾城市群的玻璃钢企业要积极抓住海工防腐工程大发展的契机，努力查询欧美市场的经典案例和标准规范，主动与有关科研院所加强合作，推进国内防腐蚀玻璃钢材料和制品的深入应用。

玻璃钢的学名为玻璃纤维增强塑料，英文缩写GRP，既Glass Reinforced Plastic。

1.优点：质轻高强，对减轻结构重量有较大潜力，特别适用于限制重量的高性能船舶和赛艇。耐腐蚀、抗海生物附着，比传统的造船材料更适合在海洋环境中使用。介电性和微波穿透性好，适用于军用舰艇。能吸收高能量，冲击韧性好，船舶不易因一般的碰撞、挤压而损坏。导热系数低，隔热性好。

船体表面能达到镜面光滑，色彩多样，特别是建造结构复杂、款式多样、外形美观的游艇。可设计性好，能按船舶结构各部位的不同要求，通过选材、铺层研究和结构选型实现优化设计。整体性好，可以做到整个船体无接缝和缝隙。船体成型简便，比钢质、木质船省工，且批量生产性特别好，降低造价的潜力很大。维修保养方便，维修费比钢质、铝质和木质船少的多，全寿命期的经济性能好。

2.缺点：受刚性模量低和受成型技术等的限制，尚不能建造太大的舰船，加之原料价格较贵，在整个造船材料中的用量仍较少。

3.特性：玻璃钢固化后具有收缩的特性。

4.要求：温度15至30℃；湿度40%至60%，不超过65%；考虑通风、集尘、避光直射等。

玻璃钢/复合材料的力学性能具有明显的方向性,玻璃钢等人造的复合材料还可以人为地变化纤维方向和数量来达到某种特定的强度要求。例如，我们采用“1:1 ”玻璃布（指经向纤维和纬向纤维量为“1:1”）制造的玻璃钢，其经向和纬向强度几乎是相等的。但在其它方向上强度则较低，如在45°方向上强度比经、纬向强度1/2还要低。

值得注意的是人们常常有一种误解，认为资料中所列举的强度数据就是实际构件的强度数据。其实这两者截然不同，差异较大。例如手糊聚酯玻璃钢板，小试件抗伸强度可达200-250MPa，而在同样原材料的3m*9m的大型构件上取下一块试样，它的抗伸强度只有100MPa。这是因为两者的制造操作条件不同，大块板工艺条件不如小试件那样理想。因此，在采用各类资料、书籍所给出的强度数据时，一定要注意你所设计的构件工艺制造条件和一般小试件之间的差异，否则将会出现问题。

此外，还要注意玻璃钢/复合材料层间强度和弹性模量低的特点。层间是薄弱环节，因为层间没有增强纤维，所以它的层间剪切和层间抗伸强度都较低，充其量也只是树脂本身的强度。这个特点告诫人们在设计和制造玻璃钢制品时，除工艺制造时尽量使布层间粘牢外，设计上应使层间应力降到最低，防止层间破坏情况出现。例如，306#聚酯玻璃钢的层间剪切强度只有8.9-26MPa层间抗伸强度还要低些。

玻璃钢的弹性模量比木材大2倍，但比一般结构钢小10倍。因此，在玻璃钢结构中，常感刚性不足，会出现较大的变形。为了改善这一缺点，可采用夹层结构，亦可通过应用高模量纤维或中空纤维等来解决。可以看成： FRP刚性＞优质木材≈竹材。

比强度（材料的抗拉强度与材料的比重之比）：即单位密度下的拉伸强度，也就是材料的抗拉强度与密度之比，用以说明其轻质高强的程度。玻璃钢密度介于1.5～2.0之间，只有普通碳钢的1/4～1/5比轻金属铝还要轻1/3左右，而机械强度却很高，某些方面甚至能接近普通碳钢的水平。例如某些环氧玻璃钢，其拉伸、弯曲和压缩强复均达到400MPa以上。按比强度计算，玻璃钢不仅大大超过普通碳钢，而且可达到和超过某些特殊合金钢的水平。

4各国GFRP（玻璃纤维增强塑料，即玻璃钢）使用情况简述

由于 GFRP 具有传统造船材料所无法比拟的优点，故倍受造船界的重视。经多年的开发应用，已成为一种重要的船用材料。但因其弹性模量低和受成型技术等的限制，尚不能建造太大的舰船，加之价格较贵，故在整个造船工业中的用量比钢材少。

自40 年代中期第一艘 GFRP 船问世以来，世界各国相继开始研制各种 GFRP 船舶，25 年间 CM 船舶开发的业绩超过了钢质船舶近一个世纪的发展历程，尤其是美、英、日、意等国迄 今仍保持强劲的势头。美国的 GFRP 造船量居世界首位；日本 1993 年 GFRP 渔船的数量已超过32 万艘，GFRP 游艇则超过了20 万艘；据统计英国 20 米以下的船有 80 ％是采用 GFRP 制 造，而且还批量建造了世界上最大的 GFRP 反水雷舰；意大利和瑞典也分别建成了各具特色的新颖硬壳式和夹层结构的大型 GFRP 猎扫雷舰。中国从 1958 年开始试制 GFRP 船，迄今 也已制造了数以万计的各种GFRP 船艇。下面对一些主要国家GFRP 船艇产品的研制和开发情况作一概述。

1.美国

美国是使用CM 最早和最多的国家，40年代初就宣告GFRP 研制成功。1946年美国海军建成了长 8.53 米的世界第一艘聚酯 GFRP 艇，拉开了CM造船的序幕。1954年前后，美国的手糊成型工艺日趋成熟，即开始开发 GFRP 游艇，次年就大量生产游艇、帆船等船艇。1956 年美国建造了2艘不同结构形式的小型扫雷艇，开始了GFRP 在扫雷艇中的应用研究，美国迄今最大的 CM 舰船是于 1991 年建成的 Osprey 号。美国还造了许多GFRP 游艇，最大的长达 44 米。1966 年美国开始批量生产大型渔船，1979 年就建造了390 艘。

2.英国

英国它的造船工业是最早使用 GFRP 的部门，1962 年英国船舶登记局颁布了劳氏船级社关于 6 ～ 36 米长 GFRP 船的技术规范。英国不仅是大型 GFRP 反水雷舰艇的先驱国家，它在CM 高速艇的研制技术方面也属世界一流水平，建造了不少军用高速艇 , 它还研制了航速 很高的轻型气垫船和横渡英吉利海峡的HM-2 型气垫渡船。

3.意大利

意大利意大利的GFRP 游艇工业不仅发展较早，而且技术非常先进。它是欧洲制造35 米以上大型豪华游艇的中心之一，除了采用玻璃纤维外，还使用芳纶纤维和碳纤维增强，以提高游艇的性能。

4.瑞典

瑞典也很注重GFRP 在船艇中的应用。应该指出的是，瑞典的夹层结构CM 技术堪称世界 一流，80 年代中期澳大利亚的２艘 Bay 级双体猎雷艇就是引进瑞典夹层结构技术建成的。瑞典的夹层结构技术还用于建造了不少高速军用艇和巡逻艇，如TV171、TV172 和 CG27 型海岸巡逻艇。值得一提的是，瑞典在1991 年研制成世界第一艘CM 隐形试验艇 “斯迈杰”号，该艇集先进CM 技术、夹层结构技术、隐身技术及双体气垫技术于一体，实属舰船中的高科技产品。

5.日本

日本的GFRP 工业始于50 年代，经40 多年的发展，其GFRP 产量已跃居世界第2 位。在船艇方面的CM 主要用于渔船，仅海洋机动渔船的用量就占 76.3 ％。日本的高性能碳纤 维的研制水平及生产能力均居世界前列，主要用于高性能船舶、赛艇及豪华游艇。日本的第一艘 GFRP 船建于 1953 年，60 年代初 GFRP 游艇得到很大发展，成为美国游艇承包建造 基地，为建造 GFRP 渔船和大型艇奠定了基础。60 年代末开始大量生产 16 ～ 18 米高速作业船、装载船、救生艇、渔业监督船及高速客船。整个70 年代是日本GFRP 渔船大发展的时 期，平均每年增加1.8 万艘，且向大型化发展，吨位达到 99 吨。至1993 年GFRP 渔船已有32.77 万艘，占机动渔船的84.5 ％。

6.中国

中国GFRP 在中国出现后不久，第一艘聚酯GFRP 工作艇于1958 年在上海诞生。次年，北京也研制出环氧 GFRP 汽艇。这 2 条艇分别从南方和北方拉开了中国GFRP 造船的序幕。经过近40 年的研制和开发，业已建造了大小不一的百余种型号GFRP 船艇，其中最大的为总 长近39 米的扫雷艇；高速滑行艇的代表为 982 型边防巡逻艇，已造了 200 多艘；渔船则以 80 年代中后期批量建造的总长近20 米的海洋渔船为代表，其多数被派往南太平洋进行远 洋捕捞作业；典型的游艇为 52 英尺（16 米）豪华游艇；自 1992 年中国在蛇口召开第二届 国际高性能船舶会议以来，广东地区掀起研制 CM 高速客船的热潮，先后研制了40 ～ 100 客位单体高速船，1995 年还建成160 客和225 客高速双体气垫船，并与法国合作开发了双 体机动帆艇，最近正在研制航速高达80 公里 / 小时的CM 水翼艇。

据不完全统计，中国（不包括台湾省）GFRP 的年产量约为 23.5 万吨，已形成数百家 GFRP 造船厂和制品厂，GFRP 船艇的年生产能力约为 7000 ～ 8000 艘。值得注意的是，在这众多 的 GFRP 船舶中，近年来已出现一批或正在开发几型尺度较大、技术要求较高的高性能船 舶。特别是国家科委决定将《大型 GFRP 渔船的研制及产业化》项目列入国家重点科技攻 关计划，这将有力地推动中国船舶中数量最多的渔船之 GFRP 化的进程，从而将促进 GFRP/CM 工业和 GFRP 造船业的发展。

中国台湾省的 GFRP 造船业始于 60 年代中，1966 年年用量仅 360 吨，1988 年以来平均增长率为 10.9 ％，到 1988 年 GFRP 年用量已超过 40000 吨。台湾的船用树脂和玻璃纤维已有多 家厂商获得英国劳氏船级社的证书。自 1965 年从国外引进 GFRP 造船技术，使游艇生产走 向专业化和现代化。经过 10 年努力，至 1975 年 GFRP 游艇已成为重要的出口产品。台湾早 在 1968 年就开始试制渔船，初期主要生产 2 吨以下的小型渔船和 GFRP 包覆木质渔船，以 后逐渐建造较大的渔船。总之，台湾省的 GFRP 游艇和渔船都比大陆的起步早，发展快，特别是游艇的质量和数量上尤其突出。

5复合材料艇体耐用性分析

目前大多数现成游艇都是用聚酯树脂作粘接剂，用玻璃纤维增强的复合结构。这种艇使用期长，不易磨损，价格相对而言并不贵，而且维修简单。通常这种现成的艇采用手糊法成型，按大小不同，厚度从3/16英寸到1/2英寸不等。形状也是多种多样的，有泡沫塑料夹芯结构，轻木夹芯的，聚氧乙烯夹芯的和木芯的双层壳艇体。小些的艇体其夹芯部分就有足够的浮力，支撑着游艇而不会沉入海底。但是在较大的艇上就不行了。

夹芯减少了实心玻璃纤维艇体所具有的共振传声特性，使较薄的艇壳增加了硬度，并有可能减轻重量。由于这种结构需要大量的人工，因此有夹芯结构的艇体要比一般的实心玻璃纤维艇体的成本高一些。径断面上的轻木夹芯可以和玻璃钢一起用于坚挺的甲板、舱顶等大面积平坦的地方。还有一种夹芯材料就是聚氯乙烯泡沫塑料，它可以是薄片形的，也可以是被胶结起来的平纹织物，与径断面上的轻木夹芯相似。聚氯乙烯不透水，耐腐蚀性强，比轻木夹芯还轻。

聚酯树脂是使用在玻璃钢艇体上的一种粘合剂，但其有效期限、水密性能和粘合强度都及不上环氧树脂。但环氧树脂价格太高，而且可能会损伤操作者的皮肤，现在一般很少使用。不过环氧树脂作为粘合剂则具有不透水性，它对木制艇体，木芯和轻木芯的双层壳艇体，仍不失为一种有价值的粘合剂。

木芯的双层艇体与轻木和聚氯乙烯芯的不同。后二者是靠夹芯来增加其强度，而木芯往往是一个没有框架结构的狭板条钉成的艇体。这些板条一般都是二级木材，内外层的玻璃钢覆层对夹芯也起保护作用，并大大增加了强度，使艇体形成了一个坚固的整体。舱壁和艇体的生产方法一样，用玻璃胶带使其固定在完整的艇体上，以增加艇体的横向强度。这种结构形式使得它能适应于小车间和业余爱好者制作，因为用大块木材制造木船和用硬模制造玻璃钢艇体的方法正在被淘汰。

对木芯的艇体来说，聚丙烯织物要胜过玻璃纤维。因为聚丙烯织物的粘合力强，容易铺平，重量轻，在磨平时不会产生有害的“玻璃微粒”；它要比玻璃纤维的艇体花费大些，但是从整个游艇的费用来看，只是一个无关重要的因素。如果与环氧树脂结合使用，用于木夹芯结构的话，就可以成为最好的一种覆层了，它比一般玻璃纤维增强塑料的韧性好，但不适用于实心塑料的艇体上。

几年前，在美国西海岸发现了另一种类型的结构：即在泡沫塑料上覆一层玻璃钢作外板，用于建造艇体。其优点为把艇体夹芯的硬度和包在外面的玻璃钢的硬度结合在一起。毫无疑问，其它方法也正在不断地被创造出来，不过其中有不少的方法需要用一般小船厂和业余制作者所部具备的设备和工具。由此看来，玻璃钢和有夹芯结构的复合材料艇体将会被长期使用。

胶衣树脂用于游艇的外表面，由于表面上具有胶衣层，在受到轻微划伤时不会损伤玻璃纤维增强材料，保护FRP制品；FRP制品的耐水性和耐化学性的薄弱环节是玻璃纤维，制品表面制作胶衣层后，由于没有纤维裸露在制品表面，避免了纤维与水及其他液体介质不会直接接触，提高了耐水和耐化学性能；因为胶衣树脂比一般成型用树脂的耐候性优良，FRP成型件的耐候性得以提高；FRP制品的胶衣层硬度高，表面光滑，可以遮盖纤维痕迹。

第五篇：玻璃钢脱硫塔的设计原则

玻璃钢脱硫塔的设计原则

随着我们国家经济突飞猛进的发展，人们的生活水平又上了一个台阶，所以人们对生活的品质也在逐步的提高。对生活环境质量的要求也是越来越严格了，大家都知道只要有工厂的地方就会有污染，为了人类的生活环境不受到破坏，所以一些工厂都安装了玻璃钢脱硫塔。

脱硫塔是一款对含硫烟气进行脱硫的脱硫设备，脱硫效率非常的高完全能够达到国家烟气排放的标准，具有操作简单、维护少等优点，深受广大用户的喜爱。这对我们从事环保事业的人员来说无疑是一个好的消息。

玻璃钢脱硫塔的设计原则是什么呢?

1.选用先进技术、经济合理的处理工艺，尽量减少工程投资。

2.精心布设系统的流程，尽量减少运行过程的物耗及能耗，降低运行成本。

3.处理系统运行稳定，运行管理便利、符合操作人员素质要求。

4.采用的设备材料先进可靠、耐腐防磨。

5.尽量减少建设用地。

6.避免二次污染。

脱硫塔内部结构是什么样子的?

脱硫塔的最顶层是出口烟道 然后除雾器冲洗层，两层冲洗层，再往下是喷淋层，喷淋层不同塔层数不同，一般四层居多，也有三层的，取决于设计处理的烟气量，再往下是进口烟道，再往下是浆池区，喷淋层至溢流点为反应区，浆池区直至底部，其塔侧有搅拌器，一般最少三台，搅拌器上方是氧化风机进气管。还有整个吸收塔塔壁会有若干接管的口。

玻璃钢脱硫塔的优点

一、玻璃钢(FRP)的优点

(1)玻璃钢(FRP)轻质高强相对密度在1.5~2.0之间，只有碳钢的1/4~1/5，可是拉伸强度却接近，甚至超过碳素钢，而比强度可以与高级合金钢相比。因此，在航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中，都具有卓越成效。某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。

(2)玻璃钢(FRP)耐腐蚀性能好

FRP是良好的耐腐材料，对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。已应用到化工防腐的各个方面，正在取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。

(3)玻璃钢(FRP)电性能好

是优良的绝缘材料，用来制造绝缘体。高频下仍能保护良好介电性。微波透过性良好，已广泛用于雷达天线罩。

(4)玻璃钢(FRP)热性能良好FRP热导率低，室温下为1.25~1.67kJ/(m·h·K)，只有金属的1/100~1/1000，是优良的绝热材料。在瞬时超高温情况下，是理想的热防护和耐烧蚀材料，能保护宇宙飞行器在2000℃以上承受高速气流的冲刷。

(5)玻璃钢(FRP)可设计性好

①可以根据需要，灵活地设计出各种结构产品，来满足使用要求，可以使产品有很好的整体性。

②可以充分选择材料来满足产品的性能，如：可以设计出耐腐的，耐瞬时高温的、产品某方向上有特别高强度的、介电性好的，等等。

(6)脱硫塔工艺性优良

①可以根据产品的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择成型工艺。

②工艺简单，可以一次成型，经济效果突出，尤其对形状复杂、不易成型的数量少的产品，更突出它的工艺优越性。