Marine Rudders and Control Surfaces pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Butterworth-Heinemann

作者:Molland, Tony/ Turnock, Steve

出品人:

页数:448

译者:

出版时间:2007-7

价格:$ 153.68

装帧:HRD

isbn号码:9780750669443

丛书系列:

图书标签:

• Marine Engineering
• Rudders
• Hydrodynamics
• Control Surfaces
• Naval Architecture
• Ship Design
• Marine Technology
• Fluid Mechanics
• Propulsion
• Stability
• Steering

《海洋推进与操纵系统：原理、设计与应用》 本书深入探讨了现代船舶和海洋结构物的推进系统与操纵装置的设计、性能分析及其在实际应用中的优化。全书围绕船舶高效、安全、环保地航行这一核心目标，系统性地阐述了相关的科学原理、工程技术以及前沿发展。 第一部分：船舶推进系统 本部分首先从流体力学的基本原理出发，分析了船舶在水中航行时所受到的阻力，包括摩擦阻力、形状阻力、兴波阻力等，并介绍了计算和预测这些阻力的常用方法。在此基础上，本书详细介绍了各种类型的船舶推进器，包括螺旋桨、喷水推进器、全回转推进器等，阐述了它们的结构特点、工作原理、效率影响因素以及适用范围。 螺旋桨设计与性能： 重点解析了不同类型螺旋桨（如定距桨、调距桨、开式桨、涵道桨等）的设计流程，包括叶素理论、动量理论等，以及如何通过CFD（计算流体力学）等先进手段进行螺旋桨性能优化。书中还讨论了空蚀、气蚀等影响螺旋桨性能的常见问题及其预防措施。 非螺旋桨推进系统： 详细介绍了喷水推进器的结构、优点（如浅水性能好、操纵性强）及其在高速船、特种船舶上的应用。全回转推进器（Azimuth Thrusters）因其卓越的操纵性和冗余性，在DP（动力定位）系统、拖曳船、破冰船等领域扮演着重要角色，本书将对其工作原理、控制方式以及安装配置进行深入剖析。 推进系统集成与优化： 讨论了推进器与主机、传动装置之间的匹配问题，以及如何通过集成设计实现整体推进效率的最大化。同时，也涵盖了变频调速、混合动力推进等节能技术的应用。 第二部分：船舶操纵系统 操纵系统是确保船舶在航行、停泊、避碰等各种工况下安全可控的关键。本部分将从船舶动力学模型入手，系统介绍影响船舶操纵性的各种因素。 船舶操纵动力学： 阐述了船舶在水中的运动自由度，建立了描述船舶运动的数学模型，包括回转运动、横移运动、纵荡运动等。在此基础上，分析了操纵力（如舵力、推进器力）与船舶运动响应之间的关系。 舵的设计与控制： 深入研究了不同类型舵（如平衡舵、半平衡舵、非平衡舵、富勒舵、船尾舵等）的设计原理、水动力特性以及效率分析。详细讨论了舵角与操纵性能的关系，以及舵机系统的组成、工作方式和故障诊断。 推进器在操纵中的作用： 强调了推进器不仅仅是提供推力，其推力的大小、方向以及响应速度直接影响着船舶的操纵性。特别是对于具有侧向推力功能的推进器，如全回转推进器、矢量喷水推进器等，本书将重点分析其在精确操纵、动态定位等方面的独特优势。 船体外形对操纵性的影响： 探讨了船体形状、水线面、纵横剖面等几何特征对船舶操纵性能的敏感性。例如，更宽的船体和更大的舭角通常能提供更好的稳定性，但也可能影响转弯半径。 先进操纵辅助系统： 介绍了现代船舶上广泛应用的动力定位系统（DPS）、自动操舵系统（Autopilot）等，分析了这些系统的基本原理、控制算法及其在提高船舶操纵精度和自动化水平方面的作用。 第三部分：海洋结构物的推进与操纵 除了传统船舶，本书还拓展了对海洋石油平台、浮动生产储卸装置（FPSO）、海上风力发电平台等非常规海洋结构物的推进与操纵装置的探讨。 动力定位系统（DP）： 详细阐述了DP系统的原理、传感器（如GPS、DVL、风传感器等）、控制算法（如PID控制、模糊逻辑控制、模型预测控制等）以及执行器（如推进器、舵）的配置。本书将通过案例分析，展示DP系统在维持平台位置稳定、应对复杂海洋环境中的关键作用。 海洋平台姿态控制： 对于某些海洋结构物，其姿态（如纵倾、横倾）的控制同样重要。本书将探讨利用推进器或特种操纵装置来实现对平台姿态的精确调节。 港口作业与特殊船型： 结合实际需求，本书还将分析集装箱码头岸桥、起重船、铺管船等在港口作业及特殊海洋工程中所采用的操纵技术，以及它们在狭窄水域、复杂工况下的操纵策略。 第四部分：数值模拟与试验方法 为了提高设计效率并预测真实工况下的性能，数值模拟和试验方法至关重要。 CFD在推进器和操纵面的应用： 介绍如何利用CFD技术对推进器性能（如推力、扭矩、效率）、舵的水动力特性进行精确预测，以及模拟船舶在操纵过程中的水动力响应。 水池试验与海洋试验： 阐述了模型水池试验（如阻力试验、自航试验、操纵性试验）和实船试验的重要性，以及如何通过试验数据来验证数值模拟的准确性，并指导设计优化。 本书的特点： 系统性强： 涵盖了从基础理论到工程应用，从传统船舶到新型海洋结构物的广泛内容。 理论与实践结合： 既深入解析了科学原理，也注重工程设计和实际应用中的问题。 前沿性： 关注了近年来在推进与操纵领域出现的新技术和新发展。 案例丰富： 通过丰富的实例分析，帮助读者更好地理解和掌握相关知识。 《海洋推进与操纵系统：原理、设计与应用》旨在为船舶工程、海洋工程领域的工程师、研究人员、学生提供一本权威、全面的参考书籍，帮助他们掌握高效、安全、可靠的海洋装备设计与运行的关键技术。

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说实话，这本书的厚度吓了我一跳，但我得承认，每一页的价值都远远超过了纸张的重量。它的内容组织结构，堪称一绝。作者似乎深谙读者的阅读习惯，从宏观的系统布局开始，逐步深入到微观的结构细节，层层递进，衔接自然。对于那些试图优化现有设计或者开发新型控制方案的研究人员来说，这本书简直就是一座宝库。它不仅提供了大量的实验数据和案例研究，更重要的是，它提出了一套全新的评估框架，可以用来量化和比较不同设计方案的性能优劣。我特别喜欢它在“人机交互”层面对控制系统的讨论，这一点在很多纯技术手册中是缺失的。船舶控制不再仅仅是机械和液压的堆砌，更是对操作员认知负荷的考量。这本书成功地将工程严谨性与人本关怀完美地融合在一起，读完后感觉自己的知识体系得到了极大的拓宽和提升。

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我拿到这本书的时候，其实是抱着一种比较怀疑的态度，毕竟市面上关于船舶控制系统的书籍已经汗牛充栋了。然而，翻开第一页，我就被作者那股子“打破砂锅问到底”的钻研精神所折服了。这本书的叙事风格非常接地气，它没有沉溺于晦涩难懂的纯理论推导，而是将复杂的工程问题拆解成一个个可以被理解、可以被解决的小模块。举例来说，书中对于不同船型在极端海况下响应的对比分析，简直是教科书级别的范例。它不仅仅告诉你“应该怎么做”，更重要的是解释了“为什么必须这么做”，这种对底层逻辑的揭示，才是真正的大家风范。我尤其欣赏作者在材料科学和制造公差对最终性能影响方面的讨论，这常常是理论书籍忽略的“现实世界的摩擦力”。这本书的阅读体验，就像是跟一位知识渊博、经验丰富的老船匠面对面交流，充满了智慧的火花，让人受益匪浅。

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我是一名长期在船厂工作的技术人员，日常工作接触的更多是实际操作层面的问题，理论深度有时会感觉力不从心。这本书的出现，极大地弥补了我的知识短板。它的语言风格非常清晰、直接，没有过多的文学修饰，直击要害。最让我感到惊喜的是，书中对维修和故障诊断的章节处理得非常到位。它没有仅仅停留在“理论上如何完美”，而是深入探讨了实际运行中可能出现的疲劳损伤、腐蚀对性能衰减的影响，并提供了相应的预警指标和维护建议。这对于我们一线人员来说，比任何高深的理论都来得实在。读完后，我立刻回去审视了我们船队中几台老旧设备的运行数据，果然发现了过去忽略的一些细微偏差。这本书不仅是一本学术著作，更是一本实用的“现场指导手册”，能切实提升工作效率和安全性。

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这本书的深度和广度令人咋舌，它不仅仅关注“如何让船转向”，而是将整个船舶在复杂海况下的姿态控制纳入了统一的理论框架进行审视。作者对控制理论，特别是先进的自适应和鲁棒控制方法在船舶领域的应用探索，展现了极其前沿的视野。书中对未来无人驾驶船舶所需的智能控制系统的构想，更是充满了未来感，让人对船舶工业的未来充满期待。与其他同类书籍相比，这本书的独特之处在于其跨学科的整合能力。它巧妙地将流体力学、结构力学、电子控制乃至人工智能算法融合在一起，构建了一个多层次、多维度的分析体系。阅读它需要付出极大的专注力，但随之而来的知识回报也是巨大的。它不是那种可以随意翻阅的书，它要求读者带着问题去啃，去消化，最终才能真正领悟到作者构建的那个精密、高效的船舶控制世界。

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这部巨著，简直是航海工程领域的里程碑！我一口气读完了它，那种沉浸感让人欲罢不能。作者对船舶动态的理解，简直达到了出神入化的地步。书中对流体力学在舵效设计中的应用进行了极为深入的探讨，各种复杂的数学模型和仿真分析，让人叹为观止。特别是关于非线性效应的部分，以往的教科书往往一带而过，但在这里却被详尽地剖析，即便是经验丰富的工程师，也能从中汲取到新的见解。全书的论证逻辑严密，图表详尽直观，即便是初涉此领域的读者，也能通过作者精心设计的脉络，逐步攀登到理论的高峰。阅读过程中，我不断停下来，对照我手头的一些经典案例进行反思，赫然发现许多过去认为理所当然的设计，其实背后蕴含着如此精妙的流体控制原理。这本书无疑将成为未来几十年内，所有从事船舶设计和海事研究人员的案头必备参考书，其学术价值和实用指导意义都是无可估量的。

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