游艇設(shè)計(jì)與實(shí)踐研究：伯爵號(hào)80英尺商務(wù)游艇的設(shè)計(jì)與展示

目錄

第1章游艇概述1
1.1認(rèn)識(shí)游艇1
1.1.1游艇的定義1
1.1.2游艇的分類1
1.2游艇發(fā)展史8
1.2.1第一階段： 經(jīng)典沿襲和現(xiàn)代游艇萌發(fā)期8
1.2.2第二階段： 現(xiàn)代游艇成長(zhǎng)期8
1.2.3第三階段： 世界游艇高速發(fā)展期9
1.2.4第四階段： 穩(wěn)定成熟期9
1.3游艇設(shè)計(jì)的影響因素10
1.3.1消費(fèi)需求10
1.3.2舒適性10
1.3.3安全性11
1.3.4藝術(shù)性11
1.3.5設(shè)計(jì)靈感與實(shí)際性11
1.4游艇設(shè)計(jì)現(xiàn)狀與趨勢(shì)11
1.4.1國(guó)外游艇設(shè)計(jì)現(xiàn)狀11
1.4.2國(guó)內(nèi)游艇設(shè)計(jì)現(xiàn)狀12
1.4.3游艇設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)12
第2章總體設(shè)計(jì)16
2.1外觀造型設(shè)計(jì)16
2.1.1造型與功能18
2.1.2造型與材料工藝18
2.1.3造型與品牌19
2.1.4造型與美學(xué)20
2.1.5造型與船舶原理22
2.2游艇造型23
2.2.1船體造型影響權(quán)重24
2.2.2伯爵號(hào)外觀設(shè)計(jì)25
2.3內(nèi)裝藝術(shù)設(shè)計(jì)28
2.3.1船艇內(nèi)裝設(shè)計(jì)28
2.3.2游艇各部分空間的設(shè)計(jì)要點(diǎn)34
2.3.3游艇內(nèi)裝模塊化建造過程37
2.4實(shí)例解析38
2.4.1奔馳汽車與游艇38
2.4.2Zaha Hadid——建筑與游艇39
2.4.3阿斯頓·馬丁——品牌與游艇40
2.4.4游艇仿生設(shè)計(jì)42
2.5伯爵號(hào)游艇設(shè)計(jì)實(shí)踐42
2.5.1建模思路及流程介紹43
2.5.2內(nèi)裝設(shè)計(jì)流程及思路解析45
2.5.3材質(zhì)設(shè)置和背景設(shè)置中的注意事項(xiàng)46
2.5.4渲染功能的使用及后處理47
2.5.5游艇效果圖演示47
第3章船體性能分析48
3.1行業(yè)軟件介紹與比較48
3.1.1常用船舶設(shè)計(jì)軟件介紹48
3.1.2同類軟件比較49
3.2AQWA簡(jiǎn)介49
3.2.1AQWA基本理論50
3.2.2物理理論基礎(chǔ)50
3.3MAXSURF 20.0軟件介紹51
3.3.1MAXSURF八大模塊介紹51
3.3.2MAXSURF Modeler模塊54
3.3.3計(jì)算前期建模依據(jù)55
3.3.4單體建?；静襟E60
3.3.5三體船建模69
3.3.6MAXSURF Stability模塊94
3.3.7MAXSURF Motions模塊100
3.3.8MAXSURF Resistance模塊103
3.3.9耐波性計(jì)算步驟演示110
3.4各種裝載狀態(tài)下重量重心計(jì)算114
3.4.1空船的重量重心計(jì)算114
3.4.2空載到港重量重心計(jì)算116
3.4.3滿載出港重量重心計(jì)算116
3.4.4滿載到港重量重心計(jì)算116
3.4.5滿載出港具體步驟（以某一船型為例）117
3.5艙室劃分121
3.5.1定義艙室121
3.5.2艙室類型124
3.6穩(wěn)性計(jì)算126
3.6.1初穩(wěn)性計(jì)算126
3.6.2大傾角穩(wěn)性計(jì)算132
3.6.3KN值計(jì)算142
3.7耐波性計(jì)算144
3.7.1船舶運(yùn)動(dòng)理論研究概述144
3.7.2橫搖模擬145
3.8基于AQWA的船體水動(dòng)力學(xué)分析151
3.8.1頻域分析151
3.8.2時(shí)域分析159
3.9阻力估算164
3.9.1基于MAXSURF的阻力估算（阻力估算模塊）164
3.9.2基于Fluent的船舶阻力分析168
3.9.3以伯爵號(hào)為例進(jìn)行基于Fluent的阻力分析171
第4章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)185
4.1艇體結(jié)構(gòu)形式185
4.2玻璃鋼艇體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則186
4.3艇體構(gòu)件尺寸設(shè)計(jì)188
4.4伯爵號(hào)結(jié)構(gòu)計(jì)算188
4.4.1材料及膠接方法188
4.4.2伯爵號(hào)游艇的主要參數(shù)188
4.4.3總強(qiáng)度189
4.4.4艇重心垂向加速度189
4.4.5局部計(jì)算壓力191
4.4.6構(gòu)件結(jié)構(gòu)尺寸194
4.4.7桁材有效腹板面積199
4.4.8結(jié)構(gòu)形式200
第5章船體有限元分析202
5.1有限元分析方法簡(jiǎn)介202
5.1.1有限元分析的概念202
5.1.2有限元分析的意義203
5.1.3有限元分析的優(yōu)點(diǎn)203
5.1.4有限元分析的缺點(diǎn)203
5.1.5有限元分析的方法步驟203
5.2有限元分析在船舶游艇上的應(yīng)用204
5.3ANSYS Workbench介紹205
5.3.1Workbench啟用方式206
5.3.2Workbench工作界面206
5.3.3Workbench 文件管理208
5.3.4單位制209
5.4基于ANSYS的伯爵號(hào)全船靜結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢驗(yàn)及優(yōu)化分析209
5.4.1有限元模型建立209
5.4.2玻璃鋼材料設(shè)置方式213
5.4.3計(jì)算分析215
5.4.4結(jié)果輸出221
第6章推進(jìn)裝置的設(shè)計(jì)及匹配224
6.1推進(jìn)裝置設(shè)計(jì)方法圖解224
6.2主機(jī)設(shè)計(jì)226
6.2.1船體阻力的計(jì)算226
6.2.2推進(jìn)干擾因子228
6.2.3阻力與推力需求的平衡229
6.2.4推進(jìn)裝置集成230
6.2.5主機(jī)特性與艇功率間的關(guān)系230
6.2.6推進(jìn)器非最佳轉(zhuǎn)速的影響231
6.2.7規(guī)范中對(duì)主機(jī)的一般要求231
6.3軸的設(shè)計(jì)232
6.3.1強(qiáng)度要求232
6.3.2軸的直徑232
6.3.3軸材料233
6.4軸套233
6.5尾管及軸承234
6.6聯(lián)軸器234
6.7推進(jìn)裝置的設(shè)計(jì)235
6.7.1高恩槳設(shè)計(jì)方法235
6.7.2利用Bδ型設(shè)計(jì)圖譜設(shè)計(jì)AU型螺旋槳239
6.7.3螺旋槳校核251
6.8伯爵號(hào)部分推進(jìn)設(shè)計(jì)253
6.8.1伯爵號(hào)的基本數(shù)據(jù)253
6.8.2主機(jī)的確定254
6.8.3螺旋槳設(shè)計(jì)254
6.8.4傳動(dòng)軸257
6.8.5聯(lián)軸器257
6.9基于PropExpert軟件的船機(jī)槳匹配258
6.9.1PropExpert軟件概述258
6.9.2以伯爵號(hào)為例的船機(jī)槳匹配物理模型的建立259
6.9.3以伯爵號(hào)為例PropExpert軟件選型261
6.10本章小結(jié)264
第7章電氣設(shè)計(jì)265
7.1生活電器265
7.1.1伯爵號(hào)生活電器配置265
7.1.2伯爵號(hào)游艇空調(diào)選擇詳述269
7.2照明系統(tǒng)275
7.2.1正常照明系統(tǒng)275
7.2.2應(yīng)急照明設(shè)計(jì)277
7.2.3探照燈和投光燈277
7.2.4伯爵號(hào)照明的設(shè)計(jì)與計(jì)算278
7.3通信和導(dǎo)航280
7.3.1無線電通信280
7.3.2導(dǎo)航系統(tǒng)281
7.3.3伯爵號(hào)通信導(dǎo)航的配備284
7.4電力系統(tǒng)286
7.4.1簡(jiǎn)述286
7.4.2負(fù)載表的編制286
7.4.3游艇電源種類和容量的確定287
7.4.4主發(fā)電機(jī)負(fù)載功率的確定288
7.4.5負(fù)載變化特性288
7.4.6蓄電池容量的確定289
7.4.7電源變壓器容量的確定289
7.4.8船用電力系統(tǒng)保護(hù)方式及裝置289
7.4.9船用配電裝置291
7.4.10船用電纜294
7.4.11伯爵號(hào)電力系統(tǒng)的計(jì)算與配備296
第8章觸發(fā)式陀螺減搖器300
8.1觸發(fā)式陀螺減搖器概述300
8.1.1陀螺減搖器分類300
8.1.2陀螺儀的安裝位置301
8.1.3觸發(fā)式陀螺減搖器的優(yōu)點(diǎn)301
8.1.4觸發(fā)式陀螺減搖器的缺點(diǎn)301
8.1.5觸發(fā)式陀螺減搖器發(fā)展前景301
8.2陀螺減搖器工作與控制302
8.2.1隨機(jī)海浪仿真302
8.2.2船舶橫搖運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)建模303
8.2.3陀螺減搖器與船舶聯(lián)合物理模型的建立304
8.2.4觸發(fā)式陀螺減搖器機(jī)械與控制模型的建立305
8.2.5相關(guān)建模軟件308
參考文獻(xiàn)309