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为什么船体要设计成流线型

刻苦的八宝粥
大力的镜子
2022-12-29 04:51:39

为什么船体要设计成流线型?运用了什么物理知识?

最佳答案
超级的蛋挞
野性的唇彩
2026-05-02 22:48:49

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.

最新回答
笨笨的柠檬
秀丽的板栗
2026-05-02 22:48:49

建造巨型海船,必须成功地解决抗沉性、稳定性等问题。郑和宝船的设计者按前人的传统经验,将船体宽度加至56米,从而避免了因船身过于狭长而经不起印度洋惊涛骇浪的冲击发生断裂的危险。

这样的船体结构设计,是相当合理的。为了保证56米船宽那样大幅度的横向强度,增强船的抗沉性和稳定性,增强纵摇的承压力,舱内采用水密舱壁,并在每道隔梁间做好连接,又与船肋骨紧密结合在一起,从而解决了板材及纵向构造的连接问题。

现代有学者根据宝船的尺度,根据船体强度理论研究,推算出为承受纵向总弯曲力矩,船底板和甲板的厚度分别约为340毫米和380毫米。这是一个惊人的结论!然而却是活生生的历史事实。它告诉人们,只有用这样厚的板材建造长138米,宽56米的巨船,船体强度才能得到保证。

明代的造船技术在宋元的基础上有了长足发展。福建省泉州出土的宋船曾采用榫接、铁钉加固、船板缝隙中填塞黏合物的办法,来保证船的坚固性和水密性。宋代这种先进的造船工艺,必然为郑和远航时的造船师所承袭并得到一定程度的发展。

典雅的曲奇
娇气的抽屉
2026-05-02 22:48:49
尖底船能更好的承担水的压强,一般大型船只多用尖底,平底船很少见的,要想提高强度,成本也会很高的,建议不要用平底。

船体由甲板、侧板、底板、龙骨、旁龙骨、龙筋、肋骨、船首柱、船尾柱等构件组成。实际船舶的船体结构是十分复杂的,而舰船模型的船体结构简单。舰船模型船体结构参照下图

船体的结构

船体的结构

龙骨 龙骨是在船体的基底中央连接船首柱和船尾柱的一个纵向构件。它主要承受船体的纵向弯曲力矩,制作舰船模型时要选择木纹挺直、没有节子的长方形截面松木条制作。

旁龙骨 旁龙骨是在龙骨两侧的纵向构件。它承受部分纵向弯曲力矩,并且提高船体承受外力的强度。舰船的旁龙骨常用长方形截面松木条制作。

肋骨 肋骨是船体内的横向构件。它承受横向水压力,保持船体的几何形状。舰船模型的肋骨常用三合板制作。

龙筋 龙筋是船体两侧的纵向构件。它和肋骨一起形成网状结构,以便固定船侧板,并能增大船体的结构强度。舰船模型的龙筋通常也由长方形的松木条制作。

船壳板 船壳板包括船侧板和船底板。船体的几何形状是由船壳板的形状决定的。船体承受的纵向弯曲力、水压力、波浪冲击力等各种外力首先作用在船壳板上。舰船模型的船壳板可以用松木条、松木板拼接粘结而成。

舭龙骨 有些船体还装有舭龙骨,它是装在船侧和船底交界的一种纵向构件。它能减弱船舶在波浪中航行时的摇摆现象。舰船模型的舭龙骨可以用厚0.5~1毫米的铜片或铁片制作。

船首柱和船尾柱 船首柱和船尾柱分别安装在船体的首端和尾部,下面同龙骨连接,它们能增强船体承受波浪冲击力和水压力,还能承受纵向碰撞和螺旋桨工作时的震动。

爱听歌的秀发
纯真的咖啡
2026-05-02 22:48:49
船体构件要保持连续性,结构上包括材料强度,厚度,高度,宽度不能有突变

高应力区域两侧都要有加强构件,尽量避免结构出现硬点

根据具体位置来具体分析该处的结构形式

满意的航空
迅速的雪碧
2026-05-02 22:48:49
1、船体舱壁的设计,属于薄板设计,在考虑到意外状况时,将防水闸门关闭后,舱壁能够承受满仓水的压力

2、为了减轻重量,可以采用集装箱外壁的瓦楞造型,可以提高舱壁的刚度

3、避免直接用平板

4、舱壁的人孔设计有强度足够的门框(采用翻边结构、或者焊接翻边)

5、穿舱的管道处一定要设计过管口,不要简单的在舱壁上开一个孔就算了,不然会削弱舱壁的强度

以上仅供参考

昏睡的玉米
无聊的黑猫
2026-05-02 22:48:49
看你做哪一方面咯,你所说的船舶设计是指船体方面的吗(除了轮机电气)

船体方面就分:基本设计、详细设计、生产设计

基本设计就包括:总体、结构、流体

总体就包含稳性计算、总布置设计等等

结构就包括剖面设计,有限元计算,规范强度,尺寸校核

流体就是型线设计、光顺、CFD计算,优化等

详细设计要会各种各种节点形式的设计,焊接方式的设计,排板,尺寸的计算也要会的,详细设计要求还是比较多的.

生产设计就是,放样,套料,出生产图纸等等

你想做哪一种?

单身的红酒
傲娇的大神
2026-05-02 22:48:49
游艇的设计具体包括游艇外观轮廓造型设计、上层建筑造型设计、主船体造型设计、舾舶外装色彩文字和图案的设计等。道恩设计是国内著名的游艇设计公司,在国内游艇设计领域有很大的影响力。

游艇,是一种水上娱乐用高级耐用消费品。它集航海、运动、娱乐、休闲等功能于一体,满足个人及家庭享受生活的需要。在发达国家,游艇像轿车一样多为私人拥有,而在发展中国家,游艇多作为公园、旅游景点的经营项目供人们消费,少量也作为港监、公安、边防的工作手段。游艇是一种娱乐工具这一本质特征,使它区别于作为运输工具的高速船和旅游客船。游艇将会和汽车一样,成为进入家庭的下一代耐用消费品。

大方的背包
雪白的大船
2026-05-02 22:48:49

该级舰的舰体结构设计不同于传统的两栖舰。舰的侧面轮廓类似于艏楼较长的护卫舰和“阿利·伯克”级驱逐舰。舰体尽量简化以减少结构的复杂性,除去了复杂的曲面平台段,平行中体的长度增到最大,舭部为中圆式。舰体中前部的甲板上是大型上层建筑;舰体后部是船坞,上面的飞行甲板设有2个直升机和垂直/短距起降飞机起降点。这个设计与其他船坞登陆舰、船坞运输舰大体一样,但是船体规模比“奥斯汀”级船坞运输舰大得多,满载排水量大了近50%;

上层建筑比改进型的“惠德贝岛”级船坞登陆舰还大。考虑到登陆作战的适应性,最大吃水基本上没有变。舰的主尺度还考虑了通过巴拿马运河的要求。该舰设计时注重车辆运输,车辆甲板占据了中部甲板下的3层,面积为2360米2,因此对气垫登陆艇的运送能力受到一些影响,小于“惠德贝岛”级和“黄蜂”级两栖攻击舰。坞舱设计与“黄蜂”级相似,但车辆甲板扩大、坞舱面积相对缩小。该级舰提高了舰船的抗冲击性和防弹能力,加强了水密舱结构,在容易被击中的部位预留了抗破坏余量,提高了舰的整体生存能力。

该级舰尤其强调隐身性,在两栖战舰中率先采取了雷达隐身措施及先进的反探测技术,雷达反射截面只相当于1000吨以下的小型舰艇。整艘舰外观光洁平滑,上层建筑低矮,侧壁向内倾斜,相交处采用圆弧过渡;外露的尾门、机库门、起重机、海上补给柱、天线基座等都采用了减小雷达截面积的形状。