本套教材是依据中华人民共和国海事局制定的《中华人民共和国海船船员适任考试大纲》而编写的，其内容符合STCW公约，并全面覆盖中华人民共和国海事局新修订的考试大纲内容，为海船轮机员适任证书考试自学教材之一。

本套教材分上、下两册。本书为上册，内容包括：工程热力学、传热学、理论力学、机械振动、材料力学、流体力学和金属材料及其工艺等。本书也可供轮机管理人员及船舶工程技术人员参考。

 第一篇 工程热力学

第一章 工程热力学的基本概念

 第一节 工质的概念及应用

 第二节 热力学系统

 第三节 热力学平衡态

 第四节 热力学状态参数

 第五节 准静态过程和可逆过程

第二章 热力学第一定律

 第一节 热力学第一定律的实质及内容

 第二节 热量和功

第三章 热力学第二定律

 第一节 循环及循环的经济性指标

 第二节 热力学第二定律的实质及内容

 第三节 卡诺循环与逆向卡诺循环

 第四节 卡诺定理及其对实际工作的指导意义

第四章 理想气体

 第一节 理想气体的定义及物理模型

 第二节 理想气体状态方程

 第三节 理想气体的比热

 第四节 理想气体的内能和焓

 第五节 理想气体的定容过程

 第六节 理想气体的定压过程

 第七节 理想气体的定温过程

 第八节 理想气体的绝热过程

 第九节 理想气体的多变过程

 第十节 理想气体热力学过程的能量转换

第五章 水蒸气

 第一节 水蒸气的基本概念

 第二节 水在定压汽化过程中的五种状态

 第三节 水的定压汽化过程的三个阶段

 第四节 水蒸气的p-v图和T-s图

 第五节 水蒸气表与水蒸气的h-s图 

 第六节 水蒸气的基本热力过程

第六章 气体和蒸汽的流动

 第一节 稳定流动的基本方程

 第二节 喷管和扩压管的流动特性及其截面变化规律

 第三节 喷管中的流速和质量流量及其影响因素

 第四节 实际应用实例

 第五节 绝热节流

第七章 压缩机的热力过程

 第一节 活塞式压缩机的工作原理和示功图

 第二节 单级活塞式压缩机的耗功量

 第三节 压缩机的容积效率及其影响因素

 第四节 多级压缩

 第五节 叶轮式压缩机的工作原理及分类

第八章 气体动力循环

 第一节 往复式内燃机的实际循环与理想循环

 第二节 往复式内燃机理想循环的热效率及其影响因素

 第三节 提高循环热效率的途径

 第四节 内燃机循环的平均压力和功率

 第五节 燃气轮机理想循环

第九章 蒸气压缩制冷循环

 第一节 蒸气压缩制冷的理想循环

 第二节 制冷剂p-h图的特征及应用

 第三节 影响制冷系数的主要因素

第十章 湿空气

 第一节 湿空气的基本概念

 第二节 湿空气的h-d图

 第三节 湿空气的典型过程

 第二篇 传热学

第十一章 热传递的基本过程

 第一节 传热学的基本概念

 第二节 热传递的三种基本方式

 第三节 导热

 第四节 对流换热

 第五节 辐射换热

第十二章 传热过程与热交换器

 第一节 三种基本的传热过程

 第二节 强化传热的基本途径

 第三节 削弱传热的基本途径

 第四节 热交换器

 第三篇 理论力学

第十三章 力学基础

 第一节 静力学的基本概念

 第二节 静力学的基本公理

 第三节 约束和约束反力

 第四节 受力分析

第十四章 刚体系统的平衡和摩擦

 第一节 平面汇交力系

 第二节 平面力偶系

 第三节 平面一般力系

 第四节 力系与力偶系的简化与平衡条件

 第五节 刚体系统的平衡问题

 第六节 摩擦

第十五章 刚体的基本运动

 第一节 速度和加速度的基本概念

 第二节 角速度和角加速度的基本概念

 第三节 刚体的平动

 第四节 刚体的定轴转动

 第四篇 机械振动

第十六章 机械振动及其分类

 第一节 机械振动的概念

 第二节 机械振动的分类

第十七章 自由振动

 第一节 自由振动的概念及其特征参数

 第二节 自由振动的特点及阻尼的影响

第十八章 有阻尼受迫振动

 第一节 有阻尼受迫振动的概念及特点

 第二节 有阻尼受迫振动的振幅

第十九章 消振与隔振

 第一节 消除或削弱振动

 第二节 避免共振

 第三节 隔离振动

 第五篇 材料力学

第二十章 材料力学的基本概念

 第一节 材料的弹性与塑性

 第二节 衡量构件承载能力的标准

 第三节 栽荷及其分类

 第四节 内力和应力

 第五节 杆件变形的基本形式

第二十一章 轴向拉伸与压缩

 第一节 杆件在轴向拉伸与压缩时的内力与应力

 第二节 杆件在轴向拉伸与压缩时的变形与应变

 第三节 杆件在轴向拉伸与压缩时的虎克定律

 第四节 材料在拉伸和压缩时的力学性质

 第五节 杆件在轴向拉伸与压缩时的强度

第二十二章 剪切与挤压

 第一节 杆件在剪切时的内力与应力

 第二节 杆件在剪切时的变形与应变

 第三节 杆件的剪切强度

 第四节 材料的挤压强度

第二十三章 扭转变形

 第一节 轴的变形与应变

 第二节 轴的内力与应力

 第三节 轴的刚度

 第四节 轴的强度

 第五节 提高轴的刚度和强度的措施

第二十四章 弯曲变形

 第一节 梁与梁的分类

 第二节 梁的内力一剪力和弯矩

 第三节 梁的正应力

 第四节 梁的剪应力

 第五节 梁的合理截面

 第六节 梁纯弯曲时的强度

 第七节 梁的剪应力强度

 第八节 提高梁的强度和刚度的措施

第二十五章 薄壁容器的强度

 第一节 薄壁容器的应力

 第二节 薄壁容器的强度

第二十六章 应力集中

 第一节 应力集中的概念

 第二节 应力集中对塑性材料和脆性材料的影响

 第三节 应力集中的位置判定及消除方法

第二十七章 疲劳破坏

 第一节 交变应力

 第二节 疲劳破坏的机理

 第三节 疲劳破坏的特征

 第四节 疲劳破坏的判断依据

 第五节 材料的持久极限

 第六节 构件的持久极限

 第七节 构件疲劳损坏的预防措施

 第八节 不同形式的疲劳

 第六篇 流体力学

第二十八章 流体力学基本概念

 第一节 流体的连续介质假设

 第二节 质量力和表面力

 第三节 流体的主要物理性质

 第四节 流体的分类

第二十九章 流体静力学

 第一节 流体静压强

 第二节 流体静力学基本方程

 第三节 流体静力学基本方程的应用

第三十章 流体运动学基础

 第一节 一流体的流动及其分类

 第二节 流体流动的若干概念

 第三节 管流连续方程及应用

第三十一章 流体动力学基础

 第一节 流体流动的两种形态

 第二节 圆管层流流动的特点

 第三节 圆管紊流流动的特点

 第四节 流动阻力和水头损失

 第五节 理想流体微元流束伯努利方程

 第六节 理想流体总流伯努利方程

 第七节 实际流体总流伯努利方程

 第八节 伯努利方程应用时的注意事项

 第九节 伯努利方程的应用

 第七篇 金属材料及其工艺

第三十二章 金属学基础

 第一节 金属的晶体结构

 第二节 金属的结晶过程与同素异构转变

 第三节 合金的构造与合金相图

 第四节 金属的塑性变形和再结晶

 第五节 铁碳合金相图

第三十三章 金属材料的热加工工艺

 第一节 热处理工艺及应用

 第二节 铸造工艺

 第三节 锻造工艺

第三十四章 钢的表面热处理及其应用

 第一节 表面化学热处理

 第二节 表面淬火

 第三节 激光表面处理

第三十五章 金属材料的冷加工工艺

 第一节 切削加工概述

 第二节 普通刀具切削加工和磨削加工方法综述

 第三节 冷成型加工工艺

第三十六章 常用材料

 第一节 工业用钢

 第二节 合金钢

 第三节 铸铁

 第四节 有色金属及其合金

 第五节 常用非金属材料及其在船上的应用

第三十七章 轮机主要零件的材料

 第一节 机械零件材料的选用原则

 第二节 轮机工程主要零件材料的选用及其热处理方法

第三十八章 船体结构和设备材料的种类、牌号、性能及其应用

 第一节 船体结构用钢

 第二节 船舶管路

参考答案