船底设计
Ⅰ 为什么船体要设计成流线型运用了什么物理知识拜托了各位 谢谢
通过对水中生活的鱼类的模仿. 排水型船舶流线型敞水船体.本发明属于船体流线型设计技术,为了适应使推进器的效率达到敞水效率的推进器位置进行船体流线型设计,即船舶的舷舭部为W形,推进器位于船体尾部0站向前的3_1/2至4_1/2站W形船体内,使得在原动力不变的情况下,大幅度地提高了各类排水型船舶的推进效率和航速,提供较大的回转力臂,提高航行的稳定性、抗波性和操纵性,尤其适应于内河和沿海大中型船舶. 舰船的航海性能主要包括: 1.能够装载规定数量的载重而浮在水面上; 2.当受风浪冲击,以及旅客,货物在舰船上移动时,舰船只产生一定的倾侧而不致倾覆;当外力作用消失时,舰船有恢复到原来正浮状态的能力. 3.舰船在海上发生触礁、碰撞或遭受敌人攻击而至损伤等事故时仍能保持不沉不翻的浮态. 4.应有较高的航速和消耗较小的机器功率. 5.有较好的航向稳定性和敏传性. 6.在波涛汹涌的海面上航行时,不致有猛烈的摇摆,以免船员,旅客晕船和妨碍舰船机器设备的正常运转及武器的准确发射. (一).浮性 舰船在水中受到水压力的作用,左右两舷的压力相互平衡,船底的压力与船只本身的重量相平衡. 舰船的平衡条件为: 1.重力P与浮力D作用在同一垂直线上; 2.排水量等于船的全部重量,P=D (二).稳性 若用外力使舰船倾斜,重力与浮力形成一个促使舰船回复到原来正浮位置的力矩,舰船是稳定平衡. 怎么样才能使舰船具有良好的稳定性呢? 1.应尽量降低舰船的重心; 2.增加船宽; 3.保持一定的干舷. 但船宽过大、重心过低的舰船,重力与浮力作用线之间距离很大,因而形成的复原力矩也就很大,这样的舰船在波涛汹涌的海面上左右摇摆频率较高,对人员工作和设备运行不利. (三)快速性 舰船航行时的水阻力通常分为以下几类: 摩擦阻力:水是具有粘性的液体,舰船航行时就要克服由于水的粘性产生的阻力,这种阻力称为摩擦子阻力.摩擦阻力的大小和船体浸水的湿表面面积、船与水的相对速度、船壳表面粗糙度等因素有关. (1) 兴波阻力:舰船行驶时,船首对水施加压力,把水劈开而前进,于是就激起了一组随船前进的波浪,这就是首波.船尾在前进时,水中留出了一个低压区,成为波 谷,形成了一组由船尾引起的波浪,称为尾波.造成波浪也要消耗能量,叫做兴波阻力.因为它是由于水的压力变化而引起的,所以又叫做压力阻力. (2)兴波阻力与舰船的长度的速度有关.船速越高,兴波阻力越大.为了减小这种阻力,把船着水线以下做成球鼻状的流线型,利用球状部分所形成的低压,降低首波的高度,从而减小兴波阻力.这是一种既经济又有效的提高船速的方法. (3)涡旋阻力:舰船航行时,由于水经过船的尾部所形成的旋涡吸收了舰船的能量,阻碍了舰船的前进,这就是涡旋阻力.尽量将船体设计成流线型,特别注意后部及尾部体型的合理性,可以减小涡旋阻力. 舰船在海上航行还会受到其他阻力,如空气阻力及汹涛阻力等. 舰船所受总阻力为上述三种阻力之和,即:总阻力=摩擦阻力+兴波阻力+涡旋阻力 模型试验求得的舰船总阻力和舰船所要求达到的速度的乘积就是克服水阻力所要化费的功率.如果知道舰船动力装置和推进器的效率,就可以确定舰船应该安装多大的主机了. (四)摇摆性 舰船在外力作用下,产生左右横摇和前后摇摆的运动,称为摇摆性. 减小舰船的摇摆,可采用减摇设备. (五).抗沉性 舰船的个别舱室因遭受敌人攻击或海损事故进水后,仍能漂浮海面并保持航海性能,称为舰船的抗沉性. 现代舰船几乎都设有双层底和水密横舱壁,而将整个船体分成几个单独的水密舱室,并在水线以上留有足够的干舷高度,以保持一定的储备浮力.这样,当某些部分受损进水后,仍可保持一定的浮态和稳性. (六)回转性 舰船的回转性包括敏转性和航向稳定性. 航向稳定性,就是舰船在航行时保持稳定航向的能力.航向稳定性与舰船的水下侧投影面积、舵面积、尾呆木面积几航行时海面风浪情况有关. 舰船能够随时按照驾驶人员的意图迅速改变航向的性能,叫做舰船的敏转性. 当舵面保持在满舵位置不动,舰船沿着一个圆圈轨迹航行,这个圆圈叫回转圈,回转圈的直径D的大小,表示舰船的敏转性.
Ⅱ 常见游艇船底分哪几种游艇常见采用哪种船底形状
常见船底有平底抄型、双体船型、浅V型、深V型。游艇常用深V型船底。因为该型船底受到的阻力较其他型的小,可提高船的航向稳定性,防打滑,很容易达到船的高速。相关问题你可以去下专业的游艇设计公司——道恩游艇设计公司。
Ⅲ 船底形状与船只稳定性的相互关系
船的稳定性和机动性是船只设计中的重大问题,既要足够稳定,又要机动灵活,还要航速快,船底形状根据这几方面的平衡点来定。
Ⅳ 船体(船底)的设计是不是要考虑船舶的吃水状态而有所不同 才能达到最好的航速什么样的船尾适合快艇
froud数高的船船速快,你如果懂流体力学就不用解释了,,如果不懂一句话,速长比,就是说越细越快,但是稳定性差。小船不用考虑太多,前尖后方就可以。
Ⅳ 船底设计怎么保持平衡
他们的重心其实都在下面,吃水线下面能看到鳍和比较庞大的船底
Ⅵ 殖民时代帆船炮舰设计尺寸设计图谁有啊
古代帆船的构造 主要利用风力张帆行驶的船。其主要推进装 置为帆具,以橹、桨和篙作为靠泊、启航和在无 风航行、弱风航行时的辅助推进装置。内河帆船 还有纤具,无风逆流航行时,纤工上岸背纤步行, 拉船前进。帆船按挂帆的桅数区分,有单桅船、双桅船 和多桅船;按用途分,有运输船、渡船、渔船和 旅游船。古代还有专用于作战的战船。此外,还 有专用于水上运动的帆船。帆船是古老的水上运 输工具,至少在5000年以前就已经出现。船型世界各地帆船类型很多。按底型分,大体可 分为平底船和尖底船;按首型分,有宽头船、窄 头船和尖头船,尖头船一般也是尖尾,首尾舷弧 较大。中国宋、元、明、清时代,沿海帆船分四 类:主要航行于黄海的平底“沙船”;福建的尖 底“福船”;广东的“广船”(类似福船,但比 福船坚而大);浙江、福建、广东沿海的一种小 型快速“鸟船”。在内河,有从春秋战国传至明 代的楼式大型战船“楼船”和宋、元、明、清时 代专在运河承运漕粮的平底“漕船”。帆船通常 为单船体,但也有双体船,即两船体并列,保持 一定间距,前后用数道横梁连接固定而成。双体 船抗风浪能力较强,南太平洋岛屿的双体帆船曾 闻名于世。船体结构 帆船通常是木结构。骨架多为横 骨架式,包括弯肋骨、脚梁、面梁等横向构件。 较大木船才设置纵向底压筋和舷压筋。隔舱板既 用以分隔舱室,也是骨架的组成部分。中国自唐 代就已采用水密隔舱,以提高船体抗沉性。船壳 板主要由底板、舭板、身板、舷甲板等纵向构件 构成。骨架支承壳板,并和壳板共同构成有一定 强度和刚度的主船体。帆船的龙骨,是底板的组 成部分,外侧突出于船底下面。平底船龙骨有一 道至数道,突出部分为圆背形。尖底海船在纵中 线设一道突出于船底的方龙骨,除能提高船底纵 向强度外,驶偏风时还起阻止船体横向漂移的作 用。较大的中国帆船,船壳有的采用两层或三层 板叠合结构,有的采用双层船底,内底和外底中 间隔以横脚梁。身板的上部,一般为数道用圆木 对剖的圆背厚板,以加强纵向强度。船壳板接缝 用桐油石灰和麻丝或竹丝混合物泥实;阿拉伯古 船和太平洋热带岛屿木船则用橄榄树脂和皮、叶 煎成胶状物捻缝;海盗船也用青苔捻缝;地中海 沿岸古船有的用兽毛和纺织原料捻缝,再涂以沥 青。帆具 由帆、挂帆的桅杆和操帆的绳索系统组成。 帆船多是单桅、双桅和三桅,中国古代巨型帆船 有多至七桅、九桅的。船桅一般是沿船纵中线布 置,中部主桅最长最粗,长度约等于或小于船长, 头桅、尾桅依次而短小。三桅以上的帆船除主帆 居中线外,首尾各桅配置在中线两侧或舷边,各 帆配合受风,互不干扰。原始的帆船一般用四角形方帆,中国南方某 些内河至今还有一种人字桅四角横帆船。后来逐 步演变为四角长方形帆和直角三角形帆,可驶偏 风。近代帆船有的用三角帆,有的用四角帆。双 桅船和三桅船可兼用这两种帆。中国帆船以用四 角帆为主,多为长方斜顶方形、帆面有多道横竿 的硬帆;有些沿海帆船的帆顶边一角成尖峰,后 侧边成曲线,整个帆面呈扇形。升帆时桅杆处在 帆的前侧边与纵中线之间。这种斜顶边的半平衡 帆,操纵灵活,帆面风压中心较低,利于驶偏风。 中国帆船有的也备有三角软帆。长江上游帆船在 驶顺风时,靠主帆前边挂一面直角三角形辅帆, 底边与主帆相齐,等于主帆的延宽。帆的长度与桅长相适应,主帆宽度大于船宽, 头帆、尾帆尺度依次减小。中国帆船主帆宽度有 的超过船宽两倍。帆的总面积(以平方米计)与船 的满载排水量(以吨计)有一定的经验比例关系, 中国帆船一般在2:1和3:1之间。
Ⅶ 船为什么设计成上宽下窄
古代帆船的构造
主要利用风力张帆行驶的船。其主要推进装
置为帆具,以橹、桨和篙作为靠泊、启航和在无
风航行、弱风航行时的辅助推进装置。内河帆船
还有纤具,无风逆流航行时,纤工上岸背纤步行,
拉船前进。帆船按挂帆的桅数区分,有单桅船、双桅船
和多桅船;按用途分,有运输船、渡船、渔船和
旅游船。古代还有专用于作战的战船。此外,还
有专用于水上运动的帆船。帆船是古老的水上运
输工具,至少在5000年以前就已经出现。船型世界各地帆船类型很多。按底型分,大体可
分为平底船和尖底船;按首型分,有宽头船、窄
头船和尖头船,尖头船一般也是尖尾,首尾舷弧
较大。中国宋、元、明、清时代,沿海帆船分四
类:主要航行于黄海的平底“沙船”;福建的尖
底“福船”;广东的“广船”(类似福船,但比
福船坚而大);浙江、福建、广东沿海的一种小
型快速“鸟船”。在内河,有从春秋战国传至明
代的楼式大型战船“楼船”和宋、元、明、清时
代专在运河承运漕粮的平底“漕船”。帆船通常
为单船体,但也有双体船,即两船体并列,保持
一定间距,前后用数道横梁连接固定而成。双体
船抗风浪能力较强,南太平洋岛屿的双体帆船曾
闻名于世。船体结构帆船通常是木结构。骨架多为横
骨架式,包括弯肋骨、脚梁、面梁等横向构件。
较大木船才设置纵向底压筋和舷压筋。隔舱板既
用以分隔舱室,也是骨架的组成部分。中国自唐
代就已采用水密隔舱,以提高船体抗沉性。船壳
板主要由底板、舭板、身板、舷甲板等纵向构件
构成。骨架支承壳板,并和壳板共同构成有一定
强度和刚度的主船体。帆船的龙骨,是底板的组
成部分,外侧突出于船底下面。平底船龙骨有一
道至数道,突出部分为圆背形。尖底海船在纵中
线设一道突出于船底的方龙骨,除能提高船底纵
向强度外,驶偏风时还起阻止船体横向漂移的作
用。较大的中国帆船,船壳有的采用两层或三层
板叠合结构,有的采用双层船底,内底和外底中
间隔以横脚梁。身板的上部,一般为数道用圆木
对剖的圆背厚板,以加强纵向强度。船壳板接缝
用桐油石灰和麻丝或竹丝混合物泥实;阿拉伯古
船和太平洋热带岛屿木船则用橄榄树脂和皮、叶
煎成胶状物捻缝;海盗船也用青苔捻缝;地中海
沿岸古船有的用兽毛和纺织原料捻缝,再涂以沥
青。帆具由帆、挂帆的桅杆和操帆的绳索系统组成。
帆船多是单桅、双桅和三桅,中国古代巨型帆船
有多至七桅、九桅的。船桅一般是沿船纵中线布
置,中部主桅最长最粗,长度约等于或小于船长,
头桅、尾桅依次而短小。三桅以上的帆船除主帆
居中线外,首尾各桅配置在中线两侧或舷边,各
帆配合受风,互不干扰。原始的帆船一般用四角形方帆,中国南方某
些内河至今还有一种人字桅四角横帆船。后来逐
步演变为四角长方形帆和直角三角形帆,可驶偏
风。近代帆船有的用三角帆,有的用四角帆。双
桅船和三桅船可兼用这两种帆。中国帆船以用四
角帆为主,多为长方斜顶方形、帆面有多道横竿
的硬帆;有些沿海帆船的帆顶边一角成尖峰,后
侧边成曲线,整个帆面呈扇形。升帆时桅杆处在
帆的前侧边与纵中线之间。这种斜顶边的半平衡
帆,操纵灵活,帆面风压中心较低,利于驶偏风。
中国帆船有的也备有三角软帆。长江上游帆船在
驶顺风时,靠主帆前边挂一面直角三角形辅帆,
底边与主帆相齐,等于主帆的延宽。帆的长度与桅长相适应,主帆宽度大于船宽,
头帆、尾帆尺度依次减小。中国帆船主帆宽度有
的超过船宽两倍。帆的总面积(以平方米计)与船
的满载排水量(以吨计)有一定的经验比例关系,
中国帆船一般在2:1和3:1之间。
Ⅷ 快艇船底设计梯形台阶会怎么样
快艇船底设计成梯形台阶有一个学名叫:艇底断阶,作用是可以降低阻力,提高螺旋桨推进效率,最终艇的航速有明显提高。
Ⅸ 船底为什么要设计成尖形
减少阻力,减小尾流,放低重心!更加灵活!
Ⅹ 船底为啥是弧形
属于流线型的设计。
流线型是物体的一种外部形状,通常表现为平滑而规则的表面、没有大的起伏和尖锐的棱角。流体在流线型物体表面主要表现为层流,没有或很少有湍流,这保证了物体受到较小的阻力。流线型物体通常较为美观,经常出现在产品外观设计中。
流线,用来表征三维空间的速度场。在当流场随着时间改变的时候,即非稳定流动时,Streamlines, streaklines, and pathlines三个名词含义不同。
流线型的起源可以追溯到19世纪对自然生命的研究,以及对于鱼、鸟等有机形态的效能的欣赏。这些最初应用在潜艇和飞艇的设计中,以减少湍流和阻力。于第一次世界大战前后流线型更是用于小汽车的外型设计上。今时今日,汽车、火车、飞机和轮船等交通工具早已采用了流线型的设计。
(10)船底设计扩展阅读:
艺术价值
“流线型”的起源可以追溯到19世纪对自然生命的研究,以及对于鱼、鸟等有机形态的效能的欣赏。后来这些观念被成功应用到了潜艇和飞艇的设计上,以减少阻力。到1900年“泪滴”状已作为最小阻力形状而被接受,并在第一次大战前后用于小汽车的外形设计上。
1921年一位在德国齐柏林工厂工作的匈牙利工程师保罗·加雷(Paul Jaray)开始在风洞中试验“流线型”汽车模型的空气动力学特性,他所试验的形式对于两次大战之间欧洲的汽车设计产生了深远影响,从增加速度和改善稳定性两个方面为“流线型”提供了科学的解释。
“流线型”原是空气动力学名词,用来描述表面圆滑、线条流畅的物体形状,这种形状能减少物体在高速运动时的风阻。
但在工业设计中,它却成了一种象征速度和时代精神的造型语言,从而广为流传,它不但发展成了一种时尚的汽车美学,而且还渗入到家用产品的领域中,影响了从电熨斗、烤面包机到电冰箱等的外观设计,并成为20世纪30~40年代最为流行的产品风格。
美国20世纪30年代的经济危机是促使“流线型”这一新设计风格形成的重要因素之一。这种风格与当时的时代气氛、技术发展水平是很适应的 。