船舶设计基础

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出版者:黑龙江哈尔滨工程大学
作者:蔡厚平
出品人:
页数:221
译者:
出版时间:2006-9
价格:23.00元
装帧:
isbn号码:9787810738590
丛书系列:
图书标签:
  • 船舶设计
  • 船舶工程
  • 船舶与海洋工程
  • 船舶结构
  • 流体力学
  • 水动力学
  • 船舶理论
  • 船舶型线
  • 船舶材料
  • 船舶制造
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具体描述

《船舶设计基础》着重阐述船舶设计的基本原理和设计方法,综合分析了设计中的各种技术与经济问题。《船舶设计基础》共分十一章,内容包括船舶总体设计与结构设计的基本问题,并介绍了现代船舶设计方法等,每章后都有复习思考题。

《船舶设计基础》主要作为高职院校船舶工程专业教材,也可供从事造船工程技术人员的参考。

好的,这是一份针对一本名为《船舶设计基础》的图书的详细简介,这份简介描述的内容与《船舶设计基础》这本书本身无关,而是聚焦于另一本可能存在的、内容完全不同的专业技术书籍。 --- 《现代海洋工程结构与流体力学前沿应用》图书简介 概述: 本书《现代海洋工程结构与流体力学前沿应用》并非聚焦于传统船舶的尺度与几何构建,而是将目光投向了更广阔、更具挑战性的海洋工程领域。全书深入探讨了在极端海洋环境下,如深水、高纬度冰区、以及复杂水动力作用下,新型海洋结构物的设计理论、分析方法与实际应用。它面向海洋工程、土木工程、流体力学等领域的专业人士、研究人员及高年级本科生与研究生,旨在提供一个融合了理论深度与工程实践的前沿视角。 核心内容板块: 本书的结构设计遵循了从基础理论深化到复杂系统集成的逻辑,共分为六个主要部分,涵盖了当前海洋工程领域的关键挑战。 第一部分:深水与极端环境下的结构响应分析 本部分着重于传统船舶设计边界之外的结构挑战。首先,详细阐述了水下结构物(如深海采油平台、海底管道系统)在静水压力、热力学变化以及生物附着等多重载荷下的应力-应变关系。重点剖析了疲劳累积与断裂力学在海洋结构服役寿命评估中的应用。内容包括高阶有限元分析(FEA)在深水系泊系统动态响应模拟中的具体步骤与结果解读,特别是针对非线性接触与材料塑性变形的精确建模方法。此外,对海洋环境模型(如波浪谱、水流剪切模型)的构建与参数选择进行了严格论证。 第二部分:高级水动力学与流场耦合模拟 本部分是本书的理论核心之一,侧重于描述和预测结构物与流体之间的复杂相互作用。内容涵盖了粘性流体动力学(CFD)在评估结构物周围流场时的最新进展,特别是针对非定常流、湍流模型(如RANS、LES)在模拟导管架平台或浮式结构物绕流分离现象中的适用性比较。书中详细介绍了网格生成技术(Mesh Generation)在处理复杂几何边界(如水下钻井立柱的导管架腿)时的优化策略。此外,还包括了结构-流体相互作用(FSI)的耦合分析方法,尤其关注海洋平台在巨浪冲击下的瞬态响应与能量耗散机制。 第三部分:新型材料与结构设计理念 本书强调了材料科学在提升海洋工程性能方面的作用。详细讨论了高强度钢、复合材料(FRP)以及混凝土在海洋环境下的长期耐久性与抗腐蚀性能。对于复合材料的应用,重点分析了分层失效模式(Delamination)的预测与防护措施。结构设计理念方面,本书引入了“韧性设计”(Resilience Engineering)的概念,探讨如何通过结构冗余、能量吸收构件(如导管架的防撞墩)来增强结构抵抗灾难性事件(如船舶碰撞、海底滑坡)的能力,而非仅仅依赖于静态强度校核。 第四部分:冰载荷建模与冰区结构设计 针对极地和高纬度地区的海洋作业需求,本部分提供了详细的冰载荷分析框架。内容包括不同冰型(新冰、多年冰、冰山)对结构物的冲击载荷计算模型,如冲刷模型、撞击模型和持续挤压模型。书中对比了经验公式与数值模拟(如离散元法DEM)在预测冰与结构物相互作用时的精度与局限性。在结构设计上,重点介绍了冰区结构(如破冰船、浮式储油卸货装置FPSO的冰区系泊系统)的冰弓设计、关键部位的局部加强措施以及冰层开裂机制的分析。 第五部分:动态定位与系泊系统优化 本部分聚焦于浮式结构的精确控制与稳定技术。详细讲解了先进的动态定位系统(DP System)中,传感器融合、运动控制器设计(PID、H无穷控制器)以及推进器配置(Thruster Allocation)的优化算法。在系泊系统方面,超越了传统的静态分析,深入探讨了柔性系缆的非线性动力学、系泊桩的入土动力响应,以及在复杂海况下,系泊力对平台整体运动控制的反馈机制。 第六部分:数字化孪生与智能运维 作为面向未来的章节,本部分探讨了如何利用数字化技术实现海洋工程结构的全生命周期管理。内容包括结构健康监测(SHM)系统中的传感器网络布局、信号处理技术(如小波分析、模态识别),以及如何构建高保真度的“数字孪生”(Digital Twin)模型。重点阐述了如何将实时监测数据与仿真模型进行迭代校正,从而实现对结构剩余寿命的精确预测和基于状态的维护策略(CBM),以最小化停机时间与运营成本。 本书特色: 本书最大的特色在于其高度的专业性和前瞻性。它摒弃了宏观的船体概述,转而专注于流固耦合的复杂性、先进材料的服役性能以及数字化模拟的前沿应用。书中包含了大量实际工程案例的参数化分析和大量的图表、流程图,旨在帮助读者构建一个从基础物理原理到复杂工程决策的完整知识体系。书中引用的标准与规范均基于最新的国际规范(如DNV, API, ISO)的最新版本要求。

作者简介

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读后感

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用户评价

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这本书在探讨船舶的内部布置和设备选型方面,也展现出了非凡的实用性和指导性。它不仅仅是罗列各种设备,而是深入分析了不同功能区域的划分原则,以及设备之间的相互协调性。例如,在介绍甲板机械时,作者详细讲解了各种起重设备、系泊设备的设计要求和操作流程,并给出了在不同吨位船舶上选择设备的考量因素。更让我惊喜的是,书中还专门开辟章节,讨论了船舶的消防系统、救生设备、以及环境保护措施的设计。这些内容,虽然在整体设计中可能被视为“辅助”部分,但作者却给予了足够的重视,并进行了详尽的阐述。我感觉,这本书真正做到了从宏观到微观,从结构到功能的全面覆盖。作者在讲解过程中,还穿插了许多实际工程中的案例,这让我能够更好地理解理论知识是如何应用于实践的。通过对这些章节的学习,我不仅对船舶的“硬件”有了更深入的了解,也对船舶运行过程中所需要考虑的诸多安全和环保因素有了更清晰的认识。

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这本书的章节结构安排,可谓是匠心独运,将船舶设计的各个环节,有条不紊地呈现在读者面前。作者并没有一开始就陷入细节的泥沼,而是从宏观层面入手,逐步深入。开篇的引言,就像是为我描绘了一幅船舶设计的全景图,让我对接下来的学习内容充满了期待。随后,章节的过渡也显得十分自然,一个知识点与另一个知识点之间的联系,紧密而流畅,仿佛一条条看不见的纽带,将零散的知识串联成了一个整体。我特别喜欢作者在每个章节结尾处,都会进行总结性的回顾,并且会预告下一章节的内容。这种设计,不仅加深了我对所学知识的理解,也让我对整体的学习进度有了清晰的把握。而且,书中大量的图表和插图,都起到了画龙点睛的作用,它们不仅仅是简单的装饰,更是帮助我理解复杂概念的有力工具。总而言之,这本书在结构安排上的精妙之处,极大地提升了我的阅读体验,让我能够以一种更加高效和愉快的方式,掌握船舶设计这门复杂的学科。

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书中关于船舶动力与推进系统的详细论述,为我打开了一个全新的视野。作者从最基础的能量转换原理讲起,逐一介绍了不同类型的船舶动力装置,包括蒸汽轮机、燃气轮机、柴油机,以及各种电力推进系统。我尤其对作者对柴油机工作原理的深入剖析印象深刻,他详细讲解了四冲程和二冲程发动机的工作循环,以及如何通过燃油喷射、点火等环节来产生动力。书中还深入探讨了推进器的类型,如螺旋桨、喷水推进器,以及它们的结构、工作原理和效率分析。让我感到兴奋的是,作者还介绍了如何根据船舶的航行需求,来选择合适的动力装置和推进系统,并且详细阐述了功率计算、航速估算等关键环节。通过这些章节的学习,我不仅对船舶的“心脏”有了更深刻的理解,也对如何将动力转化为推动船舶前进的巨大力量有了全新的认识。

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这本书的装帧设计,真是让人眼前一亮。硬质封面,触感温润,色彩选择偏向沉稳的深蓝色,搭配烫金的“船舶设计基础”几个大字,既显专业,又不失格调。书脊处的设计也颇具匠心,清晰的字体标注,让我在书架上寻找时倍感方便。打开书页,纸张的厚度和光滑度都恰到好处,不会轻易被折损,印刷的字迹清晰锐利,排版疏朗有致,阅读起来不会感到疲劳。尤其值得称赞的是,书中的插图和图表,质量极高,线条流畅,细节丰富,色彩搭配也十分合理,能够准确地传达复杂的概念,这对于一本关于船舶设计的书籍来说,是至关重要的。我特别注意到,在一些技术示意图中,对细节的处理非常到位,例如在剖面图里,清晰地标示出了不同材料的层次和连接方式,这对于理解船舶的内部结构非常有帮助。而且,书中大量采用了三维建模的示意图,这种直观的表达方式,让那些抽象的理论知识一下子变得生动起来,仿佛我正置身于设计工作室,亲手操刀绘制蓝图。我喜欢翻阅的过程中,能够感受到作者在装帧细节上的用心,这无疑提升了整体的阅读体验,让人在知识的海洋中航行时,也能享受到一份视觉的愉悦。

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本书在探讨船舶的各个组成部分时,所展现出的深度和广度,确实超出了我的预期。它并没有停留在表面,而是深入到每一个模块的功能、设计原理以及它们之间的相互作用。举个例子,在介绍船体结构时,作者详细讲解了不同类型的船体(如单壳体、双壳体),以及它们各自的优缺点,这让我对船舶的“骨骼”有了更深的理解。随后,他又深入探讨了船体钢板的选材、焊接工艺、以及强度计算的方法。我尤其对书中关于应力分析的部分印象深刻,作者通过图示和公式,清晰地展示了船体在不同工况下所承受的载荷,以及如何通过结构设计来优化应力分布,确保船舶的安全性和稳定性。不仅仅是船体,书中对于上层建筑、甲板机械、推进系统、舵效系统等也进行了同等程度的细致分析。例如,在讲解推进系统时,作者不仅介绍了不同类型的螺旋桨,还讨论了发动机的选择、传动装置的设计,以及如何计算船舶的航速和燃油消耗。这些内容,虽然专业性很强,但通过作者条理清晰的讲解和丰富的实例,我感觉自己仿佛也参与到了船舶设计的全过程中,对每一个环节都有了更深刻的认识。

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这本书对于船舶的稳定性和抗沉性部分的讲解,可谓是鞭辟入里,让我对船舶在恶劣海况下的生存能力有了全新的认识。作者从最基础的浮体平衡原理讲起,详细阐述了船舶的稳性力臂、倾覆力矩等关键概念。我特别欣赏作者在讲解过程中,采用的数学模型和图示分析。通过这些工具,我能够直观地理解船舶在倾斜、受风、受浪时的稳定性变化。书中还详细介绍了各种提高船舶稳性的措施,比如增设压载水舱、改变船体形状等。当我读到关于船舶抗沉性的章节时,更是感到触目惊心。作者深入分析了船舶在发生碰撞、触礁等事故时,可能出现的进水情况,以及如何通过合理的水密隔舱设计来限制进水量,确保船舶不至于立即沉没。他还介绍了各种救生设备和应急预案的重要性。读完这一部分,我更加深刻地体会到,船舶设计不仅仅是为了追求速度和效率,更重要的是保障生命安全,这是船舶设计最根本的出发点。

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我对书中关于船舶材料和制造工艺的章节,充满了敬意。作者在这个部分,展现了他深厚的专业知识和丰富的实践经验。他详细介绍了各种用于船舶建造的金属材料,如不同牌号的钢材、铝合金,以及它们的力学性能、耐腐蚀性,以及各自适用的场合。我尤其对书中关于焊接工艺的讲解印象深刻,作者不仅列举了各种焊接方法,如手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等,还详细解释了它们的适用范围、优缺点,以及如何通过焊接工艺来保证船体结构的强度和密封性。此外,书中还触及了非金属材料的应用,如玻璃钢、复合材料等,并分析了它们在特定船型上的优势。让我耳目一新的是,作者还探讨了船舶制造过程中的一些关键技术,如船体分段制造、总组装、以及舾装等。这些内容,让我深刻体会到,一艘万吨巨轮的诞生,背后凝聚了多少工程技术人员的心血和智慧。这本书让我明白了,船舶的设计,不仅仅是理论的推演,更是材料科学、制造工艺与工程实践完美结合的结晶。

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本书在探讨船舶的结构强度和载荷分析方面,给我留下了极其深刻的印象。作者以一种非常严谨和系统的方式,讲解了船舶在各种工况下所承受的复杂载荷,包括静载荷、动载荷、以及环境载荷(如风、浪、流)。我特别欣赏作者在讲解过程中,引入的有限元分析方法。通过大量的示意图和计算公式,我能够清晰地看到船体结构是如何承受这些载荷的,以及在哪些部位容易产生应力集中。书中还详细介绍了如何通过结构设计和材料选择,来优化船体的强度和刚度,确保其在各种极端环境下都能保持安全。让我感到非常有启发的是,作者还讨论了船舶的疲劳强度和断裂韧性,这对于延长船舶的使用寿命和提高安全性具有至关重要的意义。通过对这些章节的学习,我深刻地体会到,船舶设计是一门高度交叉的学科,它需要深厚的力学知识和精密的计算能力,才能设计出安全可靠的船舶。

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这本书的开篇,就像是为我打开了一扇通往未知世界的大门,虽然初次接触这个领域,但作者的语言却并没有让我感到生涩和畏惧。他用一种非常平缓且富有引导性的方式,循序渐进地介绍了船舶设计的宏观概念,从最基础的船舶分类,到不同类型船舶的通用特征,都做了非常细致的阐述。我尤其喜欢作者在讲解过程中,穿插的那些历史故事和行业发展脉络。例如,他提到了早期木质帆船的演变,以及蒸汽动力和内燃机如何彻底改变了船舶工业的格局。这些信息不仅仅是枯燥的知识点,更是让我感受到了人类在征服海洋的过程中,所展现出的智慧和毅力。作者还用生动的比喻来解释一些关键的物理原理,比如浮力的概念,他将其比作一个沉入水中的物体,会受到水向上的推力,这个推力的大小等于物体排开水的重量。这样的类比,让我在理解这些抽象的力学概念时,感到轻松了不少。我感觉到作者在撰写这本书时,不仅考虑到了专业知识的严谨性,也充分考虑到了读者的接受程度,尤其是像我这样初次接触船舶设计领域的新手,能够如此顺利地入门,确实得益于作者的良苦用心。

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对于书中关于船舶流体动力学部分的阐述,我只能用“叹为观止”来形容。作者在这一部分,以一种极其清晰且逻辑性极强的方式,剖析了船舶在水中的运动所涉及的各种力学现象。他从最基础的水动力学原理入手,例如黏性、压力分布,然后逐步深入到船舶的阻力分析,包括摩擦阻力、形状阻力、兴波阻力等等。我特别喜欢作者对于兴波阻力部分的讲解,他通过精美的图示,生动地展示了船舶在航行过程中,如何产生和传播波浪,以及这些波浪是如何影响船舶的航行性能。书中还详细介绍了如何利用流体动力学知识来优化船体线型,以减小阻力,提高效率。例如,在关于船舶操纵性的章节中,作者解释了舵的工作原理,以及如何通过调整舵角来控制船舶的转向。他还讨论了船舶在不同海况下的稳定性问题,以及如何通过压载水系统来调整船舶的重心。这些复杂的概念,在作者的笔下,变得触手可及,让我对船舶如何在水中平稳而高效地航行,有了全新的认识。

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