舰船技术与设计概论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:国防工业

作者:邵开文

出品人:

页数:1017

译者:

出版时间:2005-8

价格:150.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787118039870

丛书系列:

图书标签:

• 军事
• 舰船工程
• 船舶设计
• 船舶技术
• 海洋工程
• 船舶与海洋工程
• 工程技术
• 机械工程
• 船舶结构
• 动力系统
• 船舶推进

好的，这是一份关于《舰船技术与设计概论》的详细图书简介，该简介完全基于该主题的知识体系进行撰写，旨在全面介绍舰船设计与建造的核心领域，而不涉及具体的技术细节或书籍内容本身。 --- 舰船技术与设计概论：现代海事工程的基石 引言：探索海洋的智慧结晶 舰船，作为人类文明发展史上最重要的载体之一，承载着国防、贸易、科研及资源勘探等不可替代的使命。从古老的木帆船到当今高度自动化的核动力航母，舰船的演进是材料科学、流体力学、结构工程乃至信息技术的综合体现。 本书旨在为读者提供一个全面、系统的视野，深入探讨现代舰船从概念设计到实际建造、服役运营全生命周期中的核心技术原理与设计方法。它不仅仅是一部技术手册，更是一部引导读者理解复杂海洋工程系统的思维导论，旨在构建一个坚实的跨学科知识框架，以应对未来海洋开发的挑战。 第一部分：理论基础与流体力学基石 舰船的设计始于对海洋环境的深刻理解。本部分将聚焦于船舶工程的物理学基础，特别是流体力学在船舶设计中的核心地位。 1. 船舶在水中的运动与阻力理论： 任何船舶的性能都直接取决于它如何在水中高效运动。本章将剖析船舶航行时所受到的各种阻力形式，包括摩擦阻力、兴波阻力、形状阻力以及黏性压差阻力。通过对这些阻力特性的深入分析，读者将理解如何通过优化船体外形（艏部、艉部设计）来降低能耗，提高航速。讨论还将涵盖不同海况下（如恶劣天气、浅水区）船舶的运动响应，如横摇、纵摇、垂荡和升沉等六自由度运动。 2. 稳性、浮态与操纵性： 船舶的安全性首先依赖于其稳性。本书将详尽阐述静稳性理论，包括初稳高度（GM）、浮心、稳心等关键概念，以及对船舶倾覆风险的评估方法。同时，操纵性——船舶在水中的可控能力——是衡量其适航性的重要指标。本部分会介绍船舶的静力操纵性（如Z字形机动）和动力操纵性理论，解释舵、螺旋桨、甚至船体形状如何共同影响船舶的转向和保持航向的能力。 3. 推进与螺旋桨原理： 动力系统的效率直接决定了舰船的经济性和战略部署能力。螺旋桨作为最主要的推进装置，其设计涉及复杂的流体力学和动力学耦合问题。本部分将探讨开式、涵道等不同类型的推进器工作原理，分析桨叶的几何设计（如螺距、直径、转速）如何影响推力系数和扭矩，以及如何通过优化螺旋桨与船体尾部的相互作用（伴流场、尾流）来提升推进效率并抑制空泡现象。 第二部分：结构设计与材料科学的挑战 舰船结构必须在承受巨额静载荷的同时，抵抗海洋环境的动态冲击，包括波浪冲击、碰撞和腐蚀。 1. 船体结构设计原理： 船体是船舶的骨架，其设计强调轻量化、高强度和抗疲劳性。本章将介绍船体的主要结构布置，如纵骨架体系与横骨架体系的优劣比较，以及特种结构（如加强甲板、压载水舱结构）的设计规范。重点将放在如何进行梁板结构分析，计算船体在纵弯曲（因波浪作用）和横扭转载荷下的应力分布。 2. 材料选择与腐蚀防护： 现代舰船大量使用高强度钢材、铝合金甚至复合材料。本部分将回顾不同船用材料的力学性能、焊接工艺要求，以及疲劳性能评估。尤其重要的是，海水环境对金属材料的电化学腐蚀是长期服役中的一大威胁。因此，将详细介绍牺牲阳极保护、外加电流阴极保护等主动和被动防腐蚀措施的设计与应用。 3. 强度分析与极限载荷评估： 结构安全评估是设计验证的核心环节。本部分将介绍如何运用有限元分析（FEA）方法对关键结构区域进行精细化建模，预测在极限工况（如极端风暴、碰撞事故）下船体的承载能力和失效模式。结构可靠性评估是确保设计满足国际船级社规范的关键步骤。 第三部分：船型设计与任务适应性 舰船的设计是一个多目标优化过程，必须平衡性能、成本、适航性和任务需求。 1. 尺度与主尺度确定： 船舶的初步设计始于对排水量、船长、船宽、吃水等主尺度的估算。这些尺度并非独立决定，而是相互关联、相互制约的复杂函数。本章将介绍如何根据预期的航速、载重能力和经济性指标，通过经验公式和初步水动力估算来确定最优的主尺度组合。 2. 船型选择与性能预测： 不同的任务需要不同的船型。无论是深吃水的集装箱船、需要高机动性的军舰，还是对稳定性和内部空间要求极高的邮轮，都需要特定的船体形式。本部分将对比分析不同船型（如平滑流线型、双体船、三体船）的特点，并介绍水池试验和计算流体力学（CFD）在船型优化中的应用，以精确预测其在不同工况下的性能。 3. 内部布置与适航性设计： 船上的功能空间布局同样至关重要。这包括主机舱的布置、货物或任务设备舱的划分、乘员生活区的安排，以及消防、救生等安全系统的集成。本部分将探讨如何通过合理的舱室布局来优化重心和稳性裕度，并确保船舶满足噪声、振动和冲击（NVH）标准，为船员提供安全、舒适的工作与生活环境。 第四部分：系统集成与未来趋势 现代舰船是高度集成的复杂系统工程体，涉及动力、电气、控制和自动化等多个领域。 1. 船舶动力与能源系统： 本部分将概述主流的船舶动力配置，包括传统的低速、中速柴油机推进系统，以及向高效的电力推进（如全电力化系统）和新型能源（如LNG、甲醇、燃料电池）的过渡。设计中必须考虑动力系统的冗余性、可靠性和排放控制要求。 2. 船舶的自动化、控制与信息系统： 从自动舵系统到全船监控系统（PMS），现代舰船越来越依赖先进的电子技术。本章将介绍集成桥楼系统（IBS）、导航与通信设备（GMDSS）的集成，以及未来智能船舶中自主决策与远程操控技术的发展方向。 3. 绿色船舶与可持续发展： 面对日益严格的环保法规，船舶设计正朝着低碳、零排放目标迈进。本部分将探讨能效设计指数（EEDI）、压载水处理系统（BWTS）的设计要求，以及如何通过优化运营策略和采用清洁能源来减少船舶对海洋生态系统的影响。 结语：面向深蓝的工程挑战 本书全面勾勒了舰船技术的设计脉络，它要求设计者不仅是某一领域的专家，更需是跨学科的系统集成者。随着深海资源开发和海洋安全需求的提升，对高性能、高可靠性舰船的需求将持续增长。掌握这些基础理论与设计方法，是每一位有志于投身海事工程领域的工程师必须迈出的坚实一步。

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我是一名正在准备考研的机械工程学生，对这本“概论”的期望是它能提供一个坚实的理论基础。在学习船舶推进系统那章时，我感到非常过瘾。它没有停留在简单的螺旋桨效率计算上，而是深入探讨了不同工作介质（如空气润滑、真空泡技术）对推进效率潜力的探索。最让我印象深刻的是，作者将“噪声与振动控制”与推进器设计并置讨论，强调了现代舰船设计中对隐蔽性的高要求。他们对比了涵道推进器、泵喷推进器和传统螺旋桨的优缺点，不仅从推力-扭矩曲线上进行分析，还结合了尾流特性对声纳探测的影响进行评估。这种跨学科的整合能力，是目前我读过的大部分单一学科教材所不具备的。书中的一些图示清晰地展示了叶片角度变化对空泡形成的影响，对于理解何时会发生空化腐蚀和噪音激增，提供了极佳的视觉辅助。这无疑是为深入研究相关领域打下了非常坚实、且具有前瞻性的基础。

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我最近在研究海军舰艇的隐身技术，原本打算找些专注于雷达散射截面（RCS）优化的专业书籍，但偶然翻到了这本。让我惊喜的是，虽然它冠以“概论”之名，但对于舰船的结构布局和材料选择如何影响其多谱段（不仅是雷达，还包括红外和声学）的特征抑制，有着相当深入的讨论。书中对“概念设计阶段的取舍”这一环节的剖析尤其精辟——作者坦诚地展示了在设计一艘多功能作战舰艇时，如何平衡速度、载荷、生存力和成本这四个相互制约的要素。比如，他们分析了不同平滑度甲板材料对微波吸收的影响，并用图表对比了传统钢材与复合材料在特定频率下的反射特性差异。虽然没有给出具体的公式推导，但这种基于工程实际的定性分析和案例支撑，对于我快速构建一个全面的认知框架非常有帮助。读完相关章节，我不再仅仅关注RCS值这个单一指标，而是开始系统地思考“平台整体隐身设计”的复杂性，这无疑拓宽了我的研究视野。

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坦白说，我是一个对船舶历史和文化更感兴趣的业余爱好者，对复杂的工程计算一直有些畏惧。然而，这本书在“船体稳定性与适航性”这部分的处理方式，简直是教科书级别的范例，它让我这个非专业人士也能领略到其中的美感。作者没有直接抛出米氏力矩和稳心高度的复杂公式，而是从泰坦尼克号沉没的悲剧性案例切入，用非常直白的方式解释了“失稳”的物理本质。他们通过大量的插图和简化的模型演示，清晰地描绘了进水、摇荡、倾覆的连锁反应过程。接着，他们笔锋一转，详细介绍了现代双壳结构、水密舱壁的设计如何将这种风险控制在可接受的范围内。这种叙事逻辑，从“问题引发思考”到“设计提供方案”，层层递进，引人入胜。我甚至能想象出早期的船匠是如何凭借经验和直觉，一步步摸索出这些看似深奥的稳定原理的。这本书的价值在于，它成功地搭起了一座连接工程科学与大众理解之间的桥梁。

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这本书的版式设计和排版质量，透露出出版方对细节的极致追求，这在技术类书籍中并不常见。纸张的质感很好，文字的间距和字号选择都非常舒适，即便是长时间阅读那些关于结构应力和疲劳分析的章节，眼睛也不会感到疲劳。更值得称赞的是，书中对于“材料科学在船舶工程中的应用”这一部分的详尽论述。作者不局限于传统的钢材，而是花了大量篇幅介绍铝合金、钛合金乃至新型纤维增强复合材料（FRP）在特殊船体结构中的应用前景和面临的挑战，比如纤维与树脂界面的长期耐海水腐蚀问题。他们甚至引用了最新的行业标准变化来佐证这些新材料的引入趋势。这种对行业前沿动态的紧密跟踪，使得这本书不仅仅是一本知识的总结，更像是一份面向未来的行业观察报告。整体而言，无论是从知识的深度、广度，还是阅读体验的舒适性上来看，这本投入了大量心血的著作，绝对值得任何对海洋工程抱有热忱的人士珍藏。

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这本书的装帧设计很复古，封面是深海蓝的底色，配上手绘风格的船体线条图，初看之下，很有那种老派工程师的严谨感。我本来以为内容会是枯燥的理论堆砌，结果翻开扉页，看到作者的前言，就感觉他们对“船”这个主题的热情是扑面而来的。特别是关于早期蒸汽船和现代集装箱巨轮的对比章节，作者没有简单地罗列数据，而是通过描述两次技术革命带来的社会变迁，让我深刻理解了设计理念是如何驱动历史前进的。比如，他们花了很大篇幅去探讨船体流线型设计如何从理论走向实际应用，涉及到的空气动力学和流体力学知识点都阐述得极其透彻，但又巧妙地穿插了许多鲜为人知的设计师故事和工程挑战，使得原本高深的学术内容变得非常生动可感。我特别喜欢其中对不同类型船只的结构剖析，从渔船的稳定性到超级油轮的抗扭刚度，每一种设计选择背后都有其独特的环境约束和经济考量，这种多维度的分析视角，远超出了我对“概论”一词的预期。这本书不只是在讲技术，更是在讲工程智慧的传承。

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