《游艇設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐:以“海狼號(hào)”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(jí)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(jì)研發(fā)的“海狼號(hào)”商務(wù)游艇的設(shè)計(jì)過(guò)程,其中包括游艇造型設(shè)計(jì)、總體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、推進(jìn)裝置設(shè)計(jì)、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(dòng)展示等各個(gè)環(huán)節(jié)。
在我國(guó)東部沿海地區(qū)和部分內(nèi)陸湖泊,游艇休閑活動(dòng)已經(jīng)逐漸開(kāi)始發(fā)展,游艇俱樂(lè)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(shí)尚型休閑度假旅游的加速發(fā)展,具有親水、休閑、時(shí)尚、運(yùn)動(dòng)、健身等特點(diǎn)的游艇產(chǎn)業(yè)逐漸升溫,其蘊(yùn)涵的商機(jī)越來(lái)越引起各方面的重視,2015年國(guó)務(wù)院辦公廳出臺(tái)《關(guān)于進(jìn)一步促進(jìn)旅游投資和消費(fèi)的若干意見(jiàn)》,培育發(fā)展中國(guó)游艇市場(chǎng),各省市相繼發(fā)布了推動(dòng)游艇全面發(fā)展的相關(guān)政策,中國(guó)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(huì)消費(fèi)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(jì)、制造、銷(xiāo)售、使用、保養(yǎng)、修理、管理等一系列活動(dòng),游艇研發(fā)與設(shè)計(jì)是游艇產(chǎn)業(yè)中的重要環(huán)節(jié)。目前中國(guó)市場(chǎng)上關(guān)于游艇研發(fā)和設(shè)計(jì)的相關(guān)書(shū)籍不多,對(duì)此,《游艇設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐》進(jìn)行了初步的探索。
本書(shū)基于《游艇入級(jí)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(duì)自主設(shè)計(jì)研發(fā)的“海狼號(hào)”60英尺商務(wù)游艇的設(shè)計(jì)和展示方法,其中包括游艇造型設(shè)計(jì)、總體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、推進(jìn)裝置設(shè)計(jì)、主要設(shè)備的選取、性能分析優(yōu)化、三維立體互動(dòng)以及模型制作等各個(gè)環(huán)節(jié)。
“海狼號(hào)”60英尺商務(wù)游艇的設(shè)計(jì)和展示方案在2014年獲得第五屆中國(guó)帆船游艇設(shè)計(jì)大賽一等獎(jiǎng)、濰柴動(dòng)力校園創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng)、第五屆中國(guó)大學(xué)生游艇設(shè)計(jì)大賽二等獎(jiǎng)以及全國(guó)船舶與海洋工程設(shè)計(jì)大賽一等獎(jiǎng)等諸多榮譽(yù)。
本書(shū)的編寫(xiě)過(guò)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(shū)力求全面反映中型游艇的設(shè)計(jì)分析解決方案,然而限于作者水平,書(shū)中存在的錯(cuò)誤和不當(dāng)之處,懇請(qǐng)讀者提出寶貴意見(jiàn)。
收起全部↑
1 游艇概述
1.1 認(rèn)識(shí)游艇
1.1.1 游艇的定義
1.1.2 游艇的分類(lèi)
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(zhǎng)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(jì)的影響因素
1.3.1 消費(fèi)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(jì)靈感與實(shí)際性
1.4 游艇設(shè)計(jì)現(xiàn)狀與趨勢(shì)
1.4.1 國(guó)外游艇設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
1.4.2 國(guó)內(nèi)游艇設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
1.4.3 游艇設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)
2 總體設(shè)計(jì)
2.1 外觀造型設(shè)計(jì)
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(shí)例解析——“海狼號(hào)”游艇的外觀設(shè)計(jì)
2.3 內(nèi)裝藝術(shù)設(shè)計(jì)
2.3.1 船艇內(nèi)裝設(shè)計(jì)
2.3.2 游艇各部分空間設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.3.3 游艇內(nèi)裝模塊化建造過(guò)程
2.4 實(shí)例解析
2.4.1 奔馳汽車(chē)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(jì)
2.5 “海狼號(hào)”游艇設(shè)計(jì)實(shí)踐
2.5.1 建模思路及流程介紹
2.5.2 內(nèi)裝設(shè)計(jì)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(xiàng)
2.5.4 渲染功能的使用及后處理
2.5.5 結(jié)束語(yǔ)
3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1 艇體結(jié)構(gòu)型式
3.2 玻璃鋼船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則
3.3 艇體構(gòu)件尺寸設(shè)計(jì)
3.4 “海狼號(hào)”結(jié)構(gòu)計(jì)算
3.4.1 材料及膠接方法
3.4.2 “海狼號(hào)”游艇的主要參數(shù)
3.4.3 總強(qiáng)度
3.4.4 艇重心垂向加速度
3.4.5 局部壓力計(jì)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(jì)
4.1 主機(jī)設(shè)計(jì)
4.1.1 船體阻力的計(jì)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(duì)主機(jī)的一般要求
4.2 軸的設(shè)計(jì)
4.2.1 強(qiáng)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(jì)
4.6.1 高恩槳設(shè)計(jì)方法
4.6.2 利用B-d型設(shè)計(jì)圖譜設(shè)計(jì)AU型螺旋槳
4.6.3 螺旋槳校核
4.7 “海狼號(hào)”部分推進(jìn)設(shè)計(jì)
4.7.1 “海狼號(hào)”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(jì)
4.7.4 傳動(dòng)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(jì)軟件介紹
5.1.2 同類(lèi)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(hào)”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(qiáng)度有限元分析
6.1 有限元分析方法簡(jiǎn)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(qiáng)度問(wèn)題
6.2.2 船體的動(dòng)力學(xué)分析
6.2.3 船舶穩(wěn)性問(wèn)題
6.2.4 船舶耐波性、操縱性、抗沉性分析問(wèn)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(hào)”全船靜結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢驗(yàn)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(jì)算分析
6.4.4 結(jié)果輸出
7 電氣設(shè)計(jì)
7.1 生活電器
7.1.1 生活電器配置
7.1.2 “海狼號(hào)”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(jì)
7.2.3 探照燈和投光燈
7.2.4 “海狼號(hào)”照明的設(shè)計(jì)與計(jì)算
7.3 通信和導(dǎo)航
7.3.1 無(wú)線(xiàn)電通信
7.3.2 導(dǎo)航系統(tǒng)
7.3.3 “海狼號(hào)”通信導(dǎo)航的配備
7.4 電力系統(tǒng)
7.4.1 簡(jiǎn)述
7.4.2 負(fù)載表的編制
7.4.3 游艇電源種類(lèi)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(hào)”電力系統(tǒng)的計(jì)算與配備
8 展示設(shè)計(jì)
8.1 Unity引擎簡(jiǎn)介
8.2 環(huán)境搭建步驟
8.2.1 創(chuàng)建項(xiàng)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(shí)現(xiàn)互動(dòng)
8.4.1 導(dǎo)入第一人稱(chēng)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(hào)”游艇成品展示
索引