《游艇設(shè)計理論與實踐:以“海狼號”商務(wù)游艇為例/高等院校“十三五”規(guī)劃教材》基于《游艇入級與建造規(guī)范》,分別使用Rhino,Maxsurf,ANSYS,Matlab以及Unix3D等工具展示了自主設(shè)計研發(fā)的“海狼號”商務(wù)游艇的設(shè)計過程,其中包括游艇造型設(shè)計、總體設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、推進(jìn)裝置設(shè)計、主要電氣設(shè)備的選取、性能分析優(yōu)化,以及三維立體互動展示等各個環(huán)節(jié)。
在我國東部沿海地區(qū)和部分內(nèi)陸湖泊,游艇休閑活動已經(jīng)逐漸開始發(fā)展,游艇俱樂部如雨后春筍般拔地而起。隨著收入的提高,舒適型、健康型、參與型、時尚型休閑度假旅游的加速發(fā)展,具有親水、休閑、時尚、運動、健身等特點的游艇產(chǎn)業(yè)逐漸升溫,其蘊涵的商機(jī)越來越引起各方面的重視,2015年國務(wù)院辦公廳出臺《關(guān)于進(jìn)一步促進(jìn)旅游投資和消費的若干意見》,培育發(fā)展中國游艇市場,各省市相繼發(fā)布了推動游艇全面發(fā)展的相關(guān)政策,中國游艇產(chǎn)業(yè)發(fā)展的潛力巨大。
游艇產(chǎn)業(yè)是產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)高端化、社會消費現(xiàn)代化的發(fā)展體現(xiàn),其產(chǎn)業(yè)鏈涉及研發(fā)、設(shè)計、制造、銷售、使用、保養(yǎng)、修理、管理等一系列活動,游艇研發(fā)與設(shè)計是游艇產(chǎn)業(yè)中的重要環(huán)節(jié)。目前中國市場上關(guān)于游艇研發(fā)和設(shè)計的相關(guān)書籍不多,對此,《游艇設(shè)計理論與實踐》進(jìn)行了初步的探索。
本書基于《游艇入級與建造規(guī)范》,分別使用Rhino,Maxsurf,ANSYS,Matlab以及Unix3D等工具展示了海狼團(tuán)隊自主設(shè)計研發(fā)的“海狼號”60英尺商務(wù)游艇的設(shè)計和展示方法,其中包括游艇造型設(shè)計、總體設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、推進(jìn)裝置設(shè)計、主要設(shè)備的選取、性能分析優(yōu)化、三維立體互動以及模型制作等各個環(huán)節(jié)。
“海狼號”60英尺商務(wù)游艇的設(shè)計和展示方案在2014年獲得第五屆中國帆船游艇設(shè)計大賽一等獎、濰柴動力校園創(chuàng)新大賽一等獎、第五屆中國大學(xué)生游艇設(shè)計大賽二等獎以及全國船舶與海洋工程設(shè)計大賽一等獎等諸多榮譽。
本書的編寫過程中,得到了張登攀、張洪澤、路騰飛、宋征帥、王飛、王新欣、王鵬、徐亮亮、王浩、秦立龍、張灝宇、于雅辰、袁磊等人的幫助,在此向他們表示感謝。
本書力求全面反映中型游艇的設(shè)計分析解決方案,然而限于作者水平,書中存在的錯誤和不當(dāng)之處,懇請讀者提出寶貴意見。
收起全部↑
1 游艇概述
1.1 認(rèn)識游艇
1.1.1 游艇的定義
1.1.2 游艇的分類
1.2 游艇發(fā)展史
1.2.1 經(jīng)典沿襲和現(xiàn)代游艇萌發(fā)期
1.2.2 現(xiàn)代游艇成長期
1.2.3 世界游艇高速發(fā)展期
1.2.4 穩(wěn)定成熟期
1.3 游艇設(shè)計的影響因素
1.3.1 消費需求
1.3.2 舒適性
1.3.3 安全性
1.3.4 藝術(shù)性
1.3.5 設(shè)計靈感與實際性
1.4 游艇設(shè)計現(xiàn)狀與趨勢
1.4.1 國外游艇設(shè)計現(xiàn)狀
1.4.2 國內(nèi)游艇設(shè)計現(xiàn)狀
1.4.3 游艇設(shè)計發(fā)展趨勢
2 總體設(shè)計
2.1 外觀造型設(shè)計
2.1.1 造型與功能
2.1.2 造型與材料工藝
2.1.3 造型與品牌
2.1.4 造型與美學(xué)
2.1.5 造型與船舶原理
2.2 游艇造型
2.2.1 船體造型影響權(quán)重
2.2.2 實例解析——“海狼號”游艇的外觀設(shè)計
2.3 內(nèi)裝藝術(shù)設(shè)計
2.3.1 船艇內(nèi)裝設(shè)計
2.3.2 游艇各部分空間設(shè)計要點
2.3.3 游艇內(nèi)裝模塊化建造過程
2.4 實例解析
2.4.1 奔馳汽車與游艇
2.4.2 Zaha Hadid的建筑與游艇
2.4.3 阿斯頓馬丁品牌游艇
2.4.4 游艇仿生設(shè)計
2.5 “海狼號”游艇設(shè)計實踐
2.5.1 建模思路及流程介紹
2.5.2 內(nèi)裝設(shè)計流程以及思路解析
2.5.3 材質(zhì)設(shè)置和背景設(shè)置中的注意事項
2.5.4 渲染功能的使用及后處理
2.5.5 結(jié)束語
3 結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.1 艇體結(jié)構(gòu)型式
3.2 玻璃鋼船體結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般原則
3.3 艇體構(gòu)件尺寸設(shè)計
3.4 “海狼號”結(jié)構(gòu)計算
3.4.1 材料及膠接方法
3.4.2 “海狼號”游艇的主要參數(shù)
3.4.3 總強度
3.4.4 艇重心垂向加速度
3.4.5 局部壓力計算
3.4.6 構(gòu)件結(jié)構(gòu)尺寸
3.4.7 桁材有效腹板面積
3.4.8 結(jié)構(gòu)形式
4 推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計
4.1 主機(jī)設(shè)計
4.1.1 船體阻力的計算
4.1.2 推進(jìn)干擾因子
4.1.3 阻力與推力需求的平衡
4.1.4 推進(jìn)裝置集成
4.1.5 主機(jī)特性與艇功率間的關(guān)系
4.1.6 推進(jìn)器非最佳轉(zhuǎn)速的影響
4.1.7 規(guī)范中對主機(jī)的一般要求
4.2 軸的設(shè)計
4.2.1 強度要求
4.2.2 軸的直徑
4.2.3 軸材料
4.3 軸套
4.4 艉管及軸承
4.5 聯(lián)軸器
4.6 推進(jìn)裝置的設(shè)計
4.6.1 高恩槳設(shè)計方法
4.6.2 利用B-d型設(shè)計圖譜設(shè)計AU型螺旋槳
4.6.3 螺旋槳校核
4.7 “海狼號”部分推進(jìn)設(shè)計
4.7.1 “海狼號”的基本數(shù)據(jù)
4.7.2 主機(jī)的確定
4.7.3 螺旋槳設(shè)計
4.7.4 傳動軸
4.7.5 聯(lián)軸器
5 游艇的性能分析
5.1 行業(yè)軟件介紹與比較
5.1.1 常用船舶設(shè)計軟件介紹
5.1.2 同類軟件比較
5.2 Maxsurf(20.0版本)軟件介紹
5.2.1 Maxsurf八大模塊介紹
5.3 “海狼號”的性能分析
5.3.1 建立模型
5.3.2 穩(wěn)性分析
5.3.3 耐波性分析
5.3.4 阻力分析
5.3.5 操縱性
6 船體結(jié)構(gòu)強度有限元分析
6.1 有限元分析方法簡介
6.2 有限元分析在船舶游艇上的應(yīng)用
6.2.1 船體的剛度、強度問題
6.2.2 船體的動力學(xué)分析
6.2.3 船舶穩(wěn)性問題
6.2.4 船舶耐波性、操縱性、抗沉性分析問題
6.2.5 相關(guān)CAE軟件模塊
6.3 ANSYSWorkbench介紹
6.3.1 Workbench啟用方式
6.3.2 Workbench工作界面
6.3.3 Workbench文件管理
6.3.4 單位制
6.4 基于ANSYS的“海狼號”全船靜結(jié)構(gòu)強度檢驗及優(yōu)化分析
6.4.1 有限元模型建立
6.4.2 玻璃鋼材料設(shè)置方式
6.4.3 計算分析
6.4.4 結(jié)果輸出
7 電氣設(shè)計
7.1 生活電器
7.1.1 生活電器配置
7.1.2 “海狼號”游艇空調(diào)的選擇
7.2 照明系統(tǒng)
7.2.1 正常照明系統(tǒng)
7.2.2 應(yīng)急照明設(shè)計
7.2.3 探照燈和投光燈
7.2.4 “海狼號”照明的設(shè)計與計算
7.3 通信和導(dǎo)航
7.3.1 無線電通信
7.3.2 導(dǎo)航系統(tǒng)
7.3.3 “海狼號”通信導(dǎo)航的配備
7.4 電力系統(tǒng)
7.4.1 簡述
7.4.2 負(fù)載表的編制
7.4.3 游艇電源種類和容量的確定
7.4.4 主發(fā)電機(jī)負(fù)載功率的確定
7.4.5 負(fù)載變化特性
7.4.6 蓄電池容量的確定
7.4.7 電源變壓器容量的確定
7.4.8 船用電力系統(tǒng)保護(hù)方式及裝置
7.4.9 船用配電裝置
7.4.10 船用電纜
7.4.11 “海狼號”電力系統(tǒng)的計算與配備
8 展示設(shè)計
8.1 Unity引擎簡介
8.2 環(huán)境搭建步驟
8.2.1 創(chuàng)建項目
8.2.2 創(chuàng)建地形
8.2.3 添加地形材質(zhì)
8.2.4 添加水效果
8.3 模型導(dǎo)入
8.3.1 導(dǎo)入模型
8.3.2 添加碰撞
8.4 實現(xiàn)互動
8.4.1 導(dǎo)入第一人稱視角
8.4.2 相機(jī)切換
8.4.3 鼠標(biāo)控制視角
8.4.4 文件導(dǎo)出
8.5 “海狼號”游艇成品展示
索引