船底設計
Ⅰ 為什麼船體要設計成流線型運用了什麼物理知識拜託了各位 謝謝
通過對水中生活的魚類的模仿. 排水型船舶流線型敞水船體.本發明屬於船體流線型設計技術,為了適應使推進器的效率達到敞水效率的推進器位置進行船體流線型設計,即船舶的舷舭部為W形,推進器位於船體尾部0站向前的3_1/2至4_1/2站W形船體內,使得在原動力不變的情況下,大幅度地提高了各類排水型船舶的推進效率和航速,提供較大的回轉力臂,提高航行的穩定性、抗波性和操縱性,尤其適應於內河和沿海大中型船舶. 艦船的航海性能主要包括: 1.能夠裝載規定數量的載重而浮在水面上; 2.當受風浪沖擊,以及旅客,貨物在艦船上移動時,艦船隻產生一定的傾側而不致傾覆;當外力作用消失時,艦船有恢復到原來正浮狀態的能力. 3.艦船在海上發生觸礁、碰撞或遭受敵人攻擊而至損傷等事故時仍能保持不沉不翻的浮態. 4.應有較高的航速和消耗較小的機器功率. 5.有較好的航向穩定性和敏傳性. 6.在波濤洶涌的海面上航行時,不致有猛烈的搖擺,以免船員,旅客暈船和妨礙艦船機器設備的正常運轉及武器的准確發射. (一).浮性 艦船在水中受到水壓力的作用,左右兩舷的壓力相互平衡,船底的壓力與船隻本身的重量相平衡. 艦船的平衡條件為: 1.重力P與浮力D作用在同一垂直線上; 2.排水量等於船的全部重量,P=D (二).穩性 若用外力使艦船傾斜,重力與浮力形成一個促使艦船回復到原來正浮位置的力矩,艦船是穩定平衡. 怎麼樣才能使艦船具有良好的穩定性呢? 1.應盡量降低艦船的重心; 2.增加船寬; 3.保持一定的干舷. 但船寬過大、重心過低的艦船,重力與浮力作用線之間距離很大,因而形成的復原力矩也就很大,這樣的艦船在波濤洶涌的海面上左右搖擺頻率較高,對人員工作和設備運行不利. (三)快速性 艦船航行時的水阻力通常分為以下幾類: 摩擦阻力:水是具有粘性的液體,艦船航行時就要克服由於水的粘性產生的阻力,這種阻力稱為摩擦子阻力.摩擦阻力的大小和船體浸水的濕表面面積、船與水的相對速度、船殼表面粗糙度等因素有關. (1) 興波阻力:艦船行駛時,船首對水施加壓力,把水劈開而前進,於是就激起了一組隨船前進的波浪,這就是首波.船尾在前進時,水中留出了一個低壓區,成為波 谷,形成了一組由船尾引起的波浪,稱為尾波.造成波浪也要消耗能量,叫做興波阻力.因為它是由於水的壓力變化而引起的,所以又叫做壓力阻力. (2)興波阻力與艦船的長度的速度有關.船速越高,興波阻力越大.為了減小這種阻力,把船著水線以下做成球鼻狀的流線型,利用球狀部分所形成的低壓,降低首波的高度,從而減小興波阻力.這是一種既經濟又有效的提高船速的方法. (3)渦旋阻力:艦船航行時,由於水經過船的尾部所形成的旋渦吸收了艦船的能量,阻礙了艦船的前進,這就是渦旋阻力.盡量將船體設計成流線型,特別注意後部及尾部體型的合理性,可以減小渦旋阻力. 艦船在海上航行還會受到其他阻力,如空氣阻力及洶濤阻力等. 艦船所受總阻力為上述三種阻力之和,即:總阻力=摩擦阻力+興波阻力+渦旋阻力 模型試驗求得的艦船總阻力和艦船所要求達到的速度的乘積就是克服水阻力所要化費的功率.如果知道艦船動力裝置和推進器的效率,就可以確定艦船應該安裝多大的主機了. (四)搖擺性 艦船在外力作用下,產生左右橫搖和前後搖擺的運動,稱為搖擺性. 減小艦船的搖擺,可採用減搖設備. (五).抗沉性 艦船的個別艙室因遭受敵人攻擊或海損事故進水後,仍能漂浮海面並保持航海性能,稱為艦船的抗沉性. 現代艦船幾乎都設有雙層底和水密橫艙壁,而將整個船體分成幾個單獨的水密艙室,並在水線以上留有足夠的干舷高度,以保持一定的儲備浮力.這樣,當某些部分受損進水後,仍可保持一定的浮態和穩性. (六)回轉性 艦船的回轉性包括敏轉性和航向穩定性. 航向穩定性,就是艦船在航行時保持穩定航向的能力.航向穩定性與艦船的水下側投影面積、舵面積、尾呆木面積幾航行時海面風浪情況有關. 艦船能夠隨時按照駕駛人員的意圖迅速改變航向的性能,叫做艦船的敏轉性. 當舵面保持在滿舵位置不動,艦船沿著一個圓圈軌跡航行,這個圓圈叫回轉圈,回轉圈的直徑D的大小,表示艦船的敏轉性.
Ⅱ 常見遊艇船底分哪幾種遊艇常見採用哪種船底形狀
常見船底有平底抄型、雙體船型、淺V型、深V型。遊艇常用深V型船底。因為該型船底受到的阻力較其他型的小,可提高船的航向穩定性,防打滑,很容易達到船的高速。相關問題你可以去下專業的遊艇設計公司——道恩遊艇設計公司。
Ⅲ 船底形狀與船隻穩定性的相互關系
船的穩定性和機動性是船隻設計中的重大問題,既要足夠穩定,又要機動靈活,還要航速快,船底形狀根據這幾方面的平衡點來定。
Ⅳ 船體(船底)的設計是不是要考慮船舶的吃水狀態而有所不同 才能達到最好的航速什麼樣的船尾適合快艇
froud數高的船船速快,你如果懂流體力學就不用解釋了,,如果不懂一句話,速長比,就是說越細越快,但是穩定性差。小船不用考慮太多,前尖後方就可以。
Ⅳ 船底設計怎麼保持平衡
他們的重心其實都在下面,吃水線下面能看到鰭和比較龐大的船底
Ⅵ 殖民時代帆船炮艦設計尺寸設計圖誰有啊
古代帆船的構造 主要利用風力張帆行駛的船。其主要推進裝 置為帆具,以櫓、槳和篙作為靠泊、啟航和在無 風航行、弱風航行時的輔助推進裝置。內河帆船 還有纖具,無風逆流航行時,纖工上岸背纖步行, 拉船前進。帆船按掛帆的桅數區分,有單桅船、雙桅船 和多桅船;按用途分,有運輸船、渡船、漁船和 旅遊船。古代還有專用於作戰的戰船。此外,還 有專用於水上運動的帆船。帆船是古老的水上運 輸工具,至少在5000年以前就已經出現。船型世界各地帆船類型很多。按底型分,大體可 分為平底船和尖底船;按首型分,有寬頭船、窄 頭船和尖頭船,尖頭船一般也是尖尾,首尾舷弧 較大。中國宋、元、明、清時代,沿海帆船分四 類:主要航行於黃海的平底「沙船」;福建的尖 底「福船」;廣東的「廣船」(類似福船,但比 福船堅而大);浙江、福建、廣東沿海的一種小 型快速「鳥船」。在內河,有從春秋戰國傳至明 代的樓式大型戰船「樓船」和宋、元、明、清時 代專在運河承運漕糧的平底「漕船」。帆船通常 為單船體,但也有雙體船,即兩船體並列,保持 一定間距,前後用數道橫梁連接固定而成。雙體 船抗風浪能力較強,南太平洋島嶼的雙體帆船曾 聞名於世。船體結構 帆船通常是木結構。骨架多為橫 骨架式,包括彎肋骨、腳梁、面梁等橫向構件。 較大木船才設置縱向底壓筋和舷壓筋。隔艙板既 用以分隔艙室,也是骨架的組成部分。中國自唐 代就已採用水密隔艙,以提高船體抗沉性。船殼 板主要由底板、舭板、身板、舷甲板等縱向構件 構成。骨架支承殼板,並和殼板共同構成有一定 強度和剛度的主船體。帆船的龍骨,是底板的組 成部分,外側突出於船底下面。平底船龍骨有一 道至數道,突出部分為圓背形。尖底海船在縱中 線設一道突出於船底的方龍骨,除能提高船底縱 向強度外,駛偏風時還起阻止船體橫向漂移的作 用。較大的中國帆船,船殼有的採用兩層或三層 板疊合結構,有的採用雙層船底,內底和外底中 間隔以橫腳梁。身板的上部,一般為數道用圓木 對剖的圓背厚板,以加強縱向強度。船殼板接縫 用桐油石灰和麻絲或竹絲混合物泥實;阿拉伯古 船和太平洋熱帶島嶼木船則用橄欖樹脂和皮、葉 煎成膠狀物捻縫;海盜船也用青苔捻縫;地中海 沿岸古船有的用獸毛和紡織原料捻縫,再塗以瀝 青。帆具 由帆、掛帆的桅桿和操帆的繩索系統組成。 帆船多是單桅、雙桅和三桅,中國古代巨型帆船 有多至七桅、九桅的。船桅一般是沿船縱中線布 置,中部主桅最長最粗,長度約等於或小於船長, 頭桅、尾桅依次而短小。三桅以上的帆船除主帆 居中線外,首尾各桅配置在中線兩側或舷邊,各 帆配合受風,互不幹擾。原始的帆船一般用四角形方帆,中國南方某 些內河至今還有一種人字桅四角橫帆船。後來逐 步演變為四角長方形帆和直角三角形帆,可駛偏 風。近代帆船有的用三角帆,有的用四角帆。雙 桅船和三桅船可兼用這兩種帆。中國帆船以用四 角帆為主,多為長方斜頂方形、帆面有多道橫竿 的硬帆;有些沿海帆船的帆頂邊一角成尖峰,後 側邊成曲線,整個帆面呈扇形。升帆時桅桿處在 帆的前側邊與縱中線之間。這種斜頂邊的半平衡 帆,操縱靈活,帆面風壓中心較低,利於駛偏風。 中國帆船有的也備有三角軟帆。長江上游帆船在 駛順風時,靠主帆前邊掛一面直角三角形輔帆, 底邊與主帆相齊,等於主帆的延寬。帆的長度與桅長相適應,主帆寬度大於船寬, 頭帆、尾帆尺度依次減小。中國帆船主帆寬度有 的超過船寬兩倍。帆的總面積(以平方米計)與船 的滿載排水量(以噸計)有一定的經驗比例關系, 中國帆船一般在2:1和3:1之間。
Ⅶ 船為什麼設計成上寬下窄
古代帆船的構造
主要利用風力張帆行駛的船。其主要推進裝
置為帆具,以櫓、槳和篙作為靠泊、啟航和在無
風航行、弱風航行時的輔助推進裝置。內河帆船
還有纖具,無風逆流航行時,纖工上岸背纖步行,
拉船前進。帆船按掛帆的桅數區分,有單桅船、雙桅船
和多桅船;按用途分,有運輸船、渡船、漁船和
旅遊船。古代還有專用於作戰的戰船。此外,還
有專用於水上運動的帆船。帆船是古老的水上運
輸工具,至少在5000年以前就已經出現。船型世界各地帆船類型很多。按底型分,大體可
分為平底船和尖底船;按首型分,有寬頭船、窄
頭船和尖頭船,尖頭船一般也是尖尾,首尾舷弧
較大。中國宋、元、明、清時代,沿海帆船分四
類:主要航行於黃海的平底「沙船」;福建的尖
底「福船」;廣東的「廣船」(類似福船,但比
福船堅而大);浙江、福建、廣東沿海的一種小
型快速「鳥船」。在內河,有從春秋戰國傳至明
代的樓式大型戰船「樓船」和宋、元、明、清時
代專在運河承運漕糧的平底「漕船」。帆船通常
為單船體,但也有雙體船,即兩船體並列,保持
一定間距,前後用數道橫梁連接固定而成。雙體
船抗風浪能力較強,南太平洋島嶼的雙體帆船曾
聞名於世。船體結構帆船通常是木結構。骨架多為橫
骨架式,包括彎肋骨、腳梁、面梁等橫向構件。
較大木船才設置縱向底壓筋和舷壓筋。隔艙板既
用以分隔艙室,也是骨架的組成部分。中國自唐
代就已採用水密隔艙,以提高船體抗沉性。船殼
板主要由底板、舭板、身板、舷甲板等縱向構件
構成。骨架支承殼板,並和殼板共同構成有一定
強度和剛度的主船體。帆船的龍骨,是底板的組
成部分,外側突出於船底下面。平底船龍骨有一
道至數道,突出部分為圓背形。尖底海船在縱中
線設一道突出於船底的方龍骨,除能提高船底縱
向強度外,駛偏風時還起阻止船體橫向漂移的作
用。較大的中國帆船,船殼有的採用兩層或三層
板疊合結構,有的採用雙層船底,內底和外底中
間隔以橫腳梁。身板的上部,一般為數道用圓木
對剖的圓背厚板,以加強縱向強度。船殼板接縫
用桐油石灰和麻絲或竹絲混合物泥實;阿拉伯古
船和太平洋熱帶島嶼木船則用橄欖樹脂和皮、葉
煎成膠狀物捻縫;海盜船也用青苔捻縫;地中海
沿岸古船有的用獸毛和紡織原料捻縫,再塗以瀝
青。帆具由帆、掛帆的桅桿和操帆的繩索系統組成。
帆船多是單桅、雙桅和三桅,中國古代巨型帆船
有多至七桅、九桅的。船桅一般是沿船縱中線布
置,中部主桅最長最粗,長度約等於或小於船長,
頭桅、尾桅依次而短小。三桅以上的帆船除主帆
居中線外,首尾各桅配置在中線兩側或舷邊,各
帆配合受風,互不幹擾。原始的帆船一般用四角形方帆,中國南方某
些內河至今還有一種人字桅四角橫帆船。後來逐
步演變為四角長方形帆和直角三角形帆,可駛偏
風。近代帆船有的用三角帆,有的用四角帆。雙
桅船和三桅船可兼用這兩種帆。中國帆船以用四
角帆為主,多為長方斜頂方形、帆面有多道橫竿
的硬帆;有些沿海帆船的帆頂邊一角成尖峰,後
側邊成曲線,整個帆面呈扇形。升帆時桅桿處在
帆的前側邊與縱中線之間。這種斜頂邊的半平衡
帆,操縱靈活,帆面風壓中心較低,利於駛偏風。
中國帆船有的也備有三角軟帆。長江上游帆船在
駛順風時,靠主帆前邊掛一面直角三角形輔帆,
底邊與主帆相齊,等於主帆的延寬。帆的長度與桅長相適應,主帆寬度大於船寬,
頭帆、尾帆尺度依次減小。中國帆船主帆寬度有
的超過船寬兩倍。帆的總面積(以平方米計)與船
的滿載排水量(以噸計)有一定的經驗比例關系,
中國帆船一般在2:1和3:1之間。
Ⅷ 快艇船底設計梯形台階會怎麼樣
快艇船底設計成梯形台階有一個學名叫:艇底斷階,作用是可以降低阻力,提高螺旋槳推進效率,最終艇的航速有明顯提高。
Ⅸ 船底為什麼要設計成尖形
減少阻力,減小尾流,放低重心!更加靈活!
Ⅹ 船底為啥是弧形
屬於流線型的設計。
流線型是物體的一種外部形狀,通常表現為平滑而規則的表面、沒有大的起伏和尖銳的稜角。流體在流線型物體表面主要表現為層流,沒有或很少有湍流,這保證了物體受到較小的阻力。流線型物體通常較為美觀,經常出現在產品外觀設計中。
流線,用來表徵三維空間的速度場。在當流場隨著時間改變的時候,即非穩定流動時,Streamlines, streaklines, and pathlines三個名詞含義不同。
流線型的起源可以追溯到19世紀對自然生命的研究,以及對於魚、鳥等有機形態的效能的欣賞。這些最初應用在潛艇和飛艇的設計中,以減少湍流和阻力。於第一次世界大戰前後流線型更是用於小汽車的外型設計上。今時今日,汽車、火車、飛機和輪船等交通工具早已採用了流線型的設計。
(10)船底設計擴展閱讀:
藝術價值
「流線型」的起源可以追溯到19世紀對自然生命的研究,以及對於魚、鳥等有機形態的效能的欣賞。後來這些觀念被成功應用到了潛艇和飛艇的設計上,以減少阻力。到1900年「淚滴」狀已作為最小阻力形狀而被接受,並在第一次大戰前後用於小汽車的外形設計上。
1921年一位在德國齊柏林工廠工作的匈牙利工程師保羅·加雷(Paul Jaray)開始在風洞中試驗「流線型」汽車模型的空氣動力學特性,他所試驗的形式對於兩次大戰之間歐洲的汽車設計產生了深遠影響,從增加速度和改善穩定性兩個方面為「流線型」提供了科學的解釋。
「流線型」原是空氣動力學名詞,用來描述表面圓滑、線條流暢的物體形狀,這種形狀能減少物體在高速運動時的風阻。
但在工業設計中,它卻成了一種象徵速度和時代精神的造型語言,從而廣為流傳,它不但發展成了一種時尚的汽車美學,而且還滲入到家用產品的領域中,影響了從電熨斗、烤麵包機到電冰箱等的外觀設計,並成為20世紀30~40年代最為流行的產品風格。
美國20世紀30年代的經濟危機是促使「流線型」這一新設計風格形成的重要因素之一。這種風格與當時的時代氣氛、技術發展水平是很適應的 。