103 年專門職業及技術人員高等考試建築師、技師、第二次

食品技師考試暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題 代號 ： 01030 全一張 （正面）

等 別： 高等考試

類 科： 造船工程技師

科 目： 工程力學（包括靜力學、動力學與材料力學）

考試時間：

2 小時

※注意：

可以使用電子計算器。

• 不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

• 一、如下圖所示，一垂直力 50N 作用於曲軸上，試求：（每小題 10 分，共 20 分）

• 平衡時須施加之水平力 P 之大小。

• 軸承處 A 及 B 處之反作用力。

二、試求下圖所示，桁架中桿件 AB 、 AD 、 DB 、 DE 的受力。（ 20 分）

座號：

103 年專門職業及技術人員高等考試建築師、技師、第二次 食品技師考試暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題 代號 ： 01030 全一張 （背面）

等 別： 高等考試

類 科： 造船工程技師

科 目： 工程力學（包括靜力學、動力學與材料力學）

• 三、一鋼質桿件 ACB ，兩端為剛性支承，其尺寸與斷面如下圖所示，當溫度為 T0=30 o C 時桿內無應力。設使用之鋼材為彈塑性（ elastoplastic ）材料，楊氏模數 E=200 GPa ， 降伏應力σ ys=250MPa ，熱膨脹係數α =12  10 -6 / o C 。如將溫度提高至 180 o C ，試計算： （每小題 10 分，共 20 分）

• 各分段之斷面應力。

• C 點的位移。

• 四、下圖所示為一剛性桿件 ABCDE ， A 點為鉸支承，在 B 、 C 、 D 點有 3 根立柱支承， 在 E 點有集中載重 Q 的作用。各立柱之楊氏模數均為 E ，橫斷面分別為圓形、正方 形及等腰直角三角形，立柱兩端結合方式請參考圖面。試計算使全部立柱均挫曲造 成結構崩潰（ collapse ）所需的載重 Qcr 。（ 20 分）

（各立柱之有效長度分別為 1 ( ) 0.5 e L L  ， 2 ( ) =0.7 e L L ， 3 ( ) e L L  ，

• 五、如下圖所示的二個木箱從靜止狀態被釋放，木箱 A 的質量 mA = 40 kg ，木箱 B 質量 mB = 30 kg ，木箱 A 與斜面間之動摩擦係數 μk = 0.15 ，請計算當木箱移動 400 mm 時 的速率。（ 20 分）

103 年專門職業及技術人員高等考試建築師、技師、第二次 食品技師考試暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題 代號 ： 01050 全一張 （正面）

等 別： 高等考試

類 科： 造船工程技師

科 目： 流體力學

考試時間：

2 小時

※注意：

可以使用電子計算器。

• 不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

• 一、若一速度場表示為 ： yzk j y f i xy V     4 ) ( 2    ， 其中 ) , , ( j k i    為對應卡式坐標（ x,y,z ） 的單位向量，若此流場為一非壓縮流場（ Incompressible Flow ） ， 請導出 f （ y ）的 函數型式。（ 15 分）請問此流場是旋流（ Rotational Flow ）還是非旋流（ Irrotational Flow ） ？ 請說明原因 。 （ 5 分）

• 二、如圖所示為一文氏管，其喉部標示為 1 ，直徑為 ，在喉部有一管路連接一蓄水 池，文氏管喉部底面距離蓄水池水面高度為 h ；出口標示為 2 ，其直徑為 ，若出 口壓力為大氣壓 ，請導出要將蓄水池的水抽入喉部的最小速度 。（ 25 分）

Pa

h

V

2

Pa

D

2

V

1

D

1

Pa

• 三、如圖所示為一和水平成 角的平板，其上為一固定厚度的黏性層流邊界層流 場，假設此平板在 Z 方向為無窮長， 請由 Navier-Stokes 方程式導出此平板 的邊界層流速分佈為：          2 2 y hy （ 20 分）。 若此流體的密度為 、 （ ）、 h =20 mm 、 及在自由表面的剪應力為 0 ，請 計算出此平板單位寬度（垂直紙面）的流量。（ 10 分）

x

u

(y)

y

g

座號：

103 年專門職業及技術人員高等考試建築師、技師、第二次 食品技師考試暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題 代號 ： 01050 全一張 （背面）

等 別： 高等考試

類 科： 造船工程技師

科 目： 流體力學

• 四、如圖所示為一長方形水池，若水的高度為 H ，在距離底部高 h 的位置開一出口，則會 產生自由噴流， 請導出此噴流噴出的水平距離 D 和 H 及 h 間的關係。（ 15 分）； 請問噴流噴的最遠的 h /H 的比值。（ 10 分）

D

jet

Free

H

V0

103 年專門職業及技術人員高等考試建築師、技師、第二次 食品技師考試暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題 代號 ： 01060 全一張

等 別： 高等考試

類 科： 造船工程技師

科 目： 電工學（包括電機機械）

考試時間：

2 小時

※注意：

可以使用電子計算器。

• 不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

• 一、根據下圖所示之邏輯電路，試求：（每小題 10 分，共 20 分）

• （ truth table ）

• （ Boolean expression ）

A

B

R

C

二、根據下圖所示，請問：

（正面）

座號：

• ？（ 5 分）

• 若是 Rf =290 kΩ ， R1 =10 kΩ ，則放大器增益值為何？（ 10 分）

Vin

Vout

Rf

R1

103 年專門職業及技術人員高等考試建築師、技師、第二次 食品技師考試暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題 代號 ： 01060 全一張 （背面）

等 別： 高等考試

類 科： 造船工程技師

科 目： 電工學（包括電機機械）

• 三、下圖為一電位計（ potentialmeter ）電路，理想上伏特計（ voltmeter ）讀取之電壓值 VM 正比於電位計之位移 x ，並與最大行程 L 以及輸入電壓 E 之間具有下列關係： （當 RM >> RT ）

然而若是 RM >> RT 此條件不滿足，則所量得之值將有誤差。假設電位計 E 為 10 V ， RT 為 1 kΩ ， L 為 20 mm ，所使用之伏特計 RM 為 10 kΩ 。今以某精密儀器來驗證電 位計是否準確，並實際將電位計位移 8 mm （ i.e., x =8 mm, R1 =400 Ω ），則：

• 伏特計所量得之 VM 為何？（ 15 分）

• 誤差百分率為何（基於正確值）？（ 5 分）

RT

E

R2

R1

RM

VM

E:

電位計輸入電壓

RT:

電位計總電阻

R1, R2

:

電位計部分電阻

RM:

伏特計內阻

VM:

伏特計讀值

E

:

RT

:

R1

,

R2

:

RM

:

VM

:

• 四、一 15 kV ： 175 kV ， 225 MVA, 60 Hz 之單相變壓器，其一次側以及二次側的阻抗皆 為 0.003+j0.025 p.u. 。而磁化阻抗（ magnetizing impedance ）則為 j172 p.u. （忽略鐵 心損失）。試求出下列各項：

• （ resistance ）與感 抗值（ reactance ），以及磁化感抗值。（ 15 分）

• 參考至低壓側之 T 型等效電路（ equivalent T-circuit ），標出 所得數值。 （ 5 分）

• 五、在下圖電路中，於時間 t =0 時，開關闔上。假設在 t <0 時，電感電流與電容電壓均 為零。試回答下列問題：

• i 的自然響應（ natural response ）型態為次阻尼（ under damping ）、 臨界阻尼（ critical damping ）或是過阻尼（ over damping ）？須列出計算過程才給 分。（ 15 分）

• ( t =0 + ) ，電阻電流 i 為何？（ 5 分）

• ( t -> ∞ ) ，電阻電流 i 為何？（ 5 分）

10 μF

20 Ω

10 mH

Z

(s)

50V

t=0

i

103 年專門職業及技術人員高等考試建築師、技師、第二次 食品技師考試暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題

等 別： 高等考試

類 科： 造船工程技師

科 目： 造船設計（包括造船原理）

考試時間：

2 小時

※注意：

可以使用電子計算器。

• 不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

• 一、一箱形駁船，長 L 、寬 B 、吃水 d 浮在密度為  之靜止水面上， g 代表重力加速度。試 以本箱形駁船船底之靜水壓，說明何謂阿基米德（ Archimedes ）原理？（ 20 分）

• 二、試以一船舯斷面圖說明橫向靜穩度，內容包括以下四項定義： 定傾高（ Metacentric Height ）、 定傾半徑（ Metaentric Radius ）、 扶正力臂（ Righting Arm ）、 扶正 力矩（ Righting Moment ）。圖上以 K 、 G 、 B 、 M 分別代表龍骨（ Keel ）、重心、浮 力中心、橫向定傾中心之位置，  代表船排水量、  為小橫傾角， WL 及 WL1 分別為 正平浮（ Even Keel ）及小角度橫傾之水線，假設此二水線與橫斷面之中央線共點， B1 為橫傾發生後之新浮心。（ 20 分）

• 三、船舶設計三馬力：傳達馬力 DHP （ Delivery HP ）、推力馬力 THP （ Thrust HP ）、有效馬力 EHP （ Effective HP ），若定義準推進效率為 ) / )( / ( / THP DHP EHP THP EHP DHP D    ， 試說明如何由下列三項模型試驗：船模阻力試驗（ Ship Model Test ）、單獨螺槳試 驗（ Open Water Test ）、船模自推試驗（ Self-Propulsion Test ），求得實船之傳達馬 力 DHP 。（ 20 分）

• 四、假設一船舶原以定速且直線航行，途中突然受短暫外力（不同方向的風或浪）之干 擾而影響該船之路徑維持（ Path Keeping ），請以干擾前後之路徑，說明以下船舶的 運動穩定性（ Motion Stability ）：

• 直線穩定性（ Straight Line Stability ）。（ 10 分）

• 方向穩定性（ Directional Stability ）。（ 10 分）

• 五、船舶球形艏（ Bulbous Bow ）設計的目的為何？球形艏設計應用到高速船和低速船有 何差異？（ 20 分）

代號 ： 01010 全一頁

座號：

103 年專門職業及技術人員高等考試建築師、技師、第二次 食品技師考試暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題

等 別： 高等考試

類 科： 造船工程技師

科 目： 輪機學

考試時間：

2 小時

※注意：

禁止使用電子計算器。

• 不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

• 一、何謂複合式推進動力裝置（ combined propulsion power plant ）？請說明大、中型船 艦使用複合式推進動力裝置的原因。（ 15 分）

• 二、請說明柴油機氣缸內燃油與空氣混合的燃燒過程分為那幾個階段？並請說明導致柴 油機工作粗暴的可能原因有那些？（ 20 分）

• 三、請問什麼是冷凝式蒸汽渦輪機（ condensing steam turbine ）？它有何特點？請說明 之。（ 15 分）

• 四、請問反動式渦輪機存在有那些跟轉子的動葉結構有特殊關連性的問題？造成這些問 題的原因為何？克服這些問題的措施為何？請說明之。（ 20 分）

• 五、請問鍋爐的減熱器（ desuperheater ）有那些型式？各有何特點？請說明之。（ 15 分）

• 六、請問什麼是雙吸式單級離心泵？它有何特點？請說明之。（ 15 分）

代號 ： 01020 全一頁

座號：

103 年專門職業及技術人員高等考試建築師、技師、第二次 食品技師考試暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題

等 別： 高等考試

類 科： 造船工程技師

科 目： 船體結構學

考試時間：

2 小時

※注意：

禁止使用電子計算器。

• 不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

• 一、試畫出散裝貨輪之舯剖面圖，說明圖中各主要構件之名稱及功能，並述此種船舶為 二重底構造之必要性。（ 20 分）

• 二、近年來船體使用高張力鋼之比例越來越高，試說明船用高張力鋼與軟鋼相比，其優 缺點、特性及使用時應留意之事項。（ 20 分）

• 三、長 50 m （米），自重 25 t （噸）之箱型船（船體重量曲線為均勻分佈），中央 20~30 m 處承受 10 t 之均佈載重（ 1 t/m ）時，試求該箱型船於靜水中之載重曲線、 剪力曲線及彎矩曲線，並指出最大剪力及最大彎矩之位置及其大小。（ 20 分）

• 四、試列出一大艙口船（艙口長為 l ，如圖 1 ）承受沿 x 軸（船長方向）為正弦分佈之扭 矩（ ）作用時，求解各剖面扭轉角 φ （ x ）之彎扭方程式。其艙口兩 端 （ x =0, l ）之相對扭轉角 φ l 為何？惟艙口端點處（ x =0, l ）可視為固定且艙口處船 體各剖面之扭轉剛性 GJ 及彎扭剛性 EΓ 為已知常數。（ 20 分）

0

x

l

• 五、 如圖 2 所示，四邊簡支承之長方型板（ a  b  ~ t ， ~ t 為板之厚度）於 a 邊受壓縮應力 p 作用時，板之挫曲強度 pcr 為何？（板之楊氏彈性係數及包松比各為 E 及ν）。 （ 10 分）

• 船體橫肋骨式上甲板為何比縱肋骨式上甲板容易發生挫曲損 傷？試說明其原因。（ 10 分） p p p

b

a

~

t

2

代號 ：

01040 全一頁

座號：