Marine Rudders and Control Surfaces pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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出版者:Butterworth-Heinemann

作者:Molland, Tony/ Turnock, Steve

出品人:

頁數:448

译者:

出版時間:2007-7

價格:$ 153.68

裝幀:HRD

isbn號碼:9780750669443

叢書系列:

圖書標籤:

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

《海洋推進與操縱係統：原理、設計與應用》 本書深入探討瞭現代船舶和海洋結構物的推進係統與操縱裝置的設計、性能分析及其在實際應用中的優化。全書圍繞船舶高效、安全、環保地航行這一核心目標，係統性地闡述瞭相關的科學原理、工程技術以及前沿發展。 第一部分：船舶推進係統 本部分首先從流體力學的基本原理齣發，分析瞭船舶在水中航行時所受到的阻力，包括摩擦阻力、形狀阻力、興波阻力等，並介紹瞭計算和預測這些阻力的常用方法。在此基礎上，本書詳細介紹瞭各種類型的船舶推進器，包括螺鏇槳、噴水推進器、全迴轉推進器等，闡述瞭它們的結構特點、工作原理、效率影響因素以及適用範圍。 螺鏇槳設計與性能： 重點解析瞭不同類型螺鏇槳（如定距槳、調距槳、開式槳、涵道槳等）的設計流程，包括葉素理論、動量理論等，以及如何通過CFD（計算流體力學）等先進手段進行螺鏇槳性能優化。書中還討論瞭空蝕、氣蝕等影響螺鏇槳性能的常見問題及其預防措施。 非螺鏇槳推進係統： 詳細介紹瞭噴水推進器的結構、優點（如淺水性能好、操縱性強）及其在高速船、特種船舶上的應用。全迴轉推進器（Azimuth Thrusters）因其卓越的操縱性和冗餘性，在DP（動力定位）係統、拖曳船、破冰船等領域扮演著重要角色，本書將對其工作原理、控製方式以及安裝配置進行深入剖析。 推進係統集成與優化： 討論瞭推進器與主機、傳動裝置之間的匹配問題，以及如何通過集成設計實現整體推進效率的最大化。同時，也涵蓋瞭變頻調速、混閤動力推進等節能技術的應用。 第二部分：船舶操縱係統 操縱係統是確保船舶在航行、停泊、避碰等各種工況下安全可控的關鍵。本部分將從船舶動力學模型入手，係統介紹影響船舶操縱性的各種因素。 船舶操縱動力學： 闡述瞭船舶在水中的運動自由度，建立瞭描述船舶運動的數學模型，包括迴轉運動、橫移運動、縱蕩運動等。在此基礎上，分析瞭操縱力（如舵力、推進器力）與船舶運動響應之間的關係。 舵的設計與控製： 深入研究瞭不同類型舵（如平衡舵、半平衡舵、非平衡舵、富勒舵、船尾舵等）的設計原理、水動力特性以及效率分析。詳細討論瞭舵角與操縱性能的關係，以及舵機係統的組成、工作方式和故障診斷。 推進器在操縱中的作用： 強調瞭推進器不僅僅是提供推力，其推力的大小、方嚮以及響應速度直接影響著船舶的操縱性。特彆是對於具有側嚮推力功能的推進器，如全迴轉推進器、矢量噴水推進器等，本書將重點分析其在精確操縱、動態定位等方麵的獨特優勢。 船體外形對操縱性的影響： 探討瞭船體形狀、水綫麵、縱橫剖麵等幾何特徵對船舶操縱性能的敏感性。例如，更寬的船體和更大的舭角通常能提供更好的穩定性，但也可能影響轉彎半徑。 先進操縱輔助係統： 介紹瞭現代船舶上廣泛應用的動力定位係統（DPS）、自動操舵係統（Autopilot）等，分析瞭這些係統的基本原理、控製算法及其在提高船舶操縱精度和自動化水平方麵的作用。 第三部分：海洋結構物的推進與操縱 除瞭傳統船舶，本書還拓展瞭對海洋石油平颱、浮動生産儲卸裝置（FPSO）、海上風力發電平颱等非常規海洋結構物的推進與操縱裝置的探討。 動力定位係統（DP）： 詳細闡述瞭DP係統的原理、傳感器（如GPS、DVL、風傳感器等）、控製算法（如PID控製、模糊邏輯控製、模型預測控製等）以及執行器（如推進器、舵）的配置。本書將通過案例分析，展示DP係統在維持平颱位置穩定、應對復雜海洋環境中的關鍵作用。 海洋平颱姿態控製： 對於某些海洋結構物，其姿態（如縱傾、橫傾）的控製同樣重要。本書將探討利用推進器或特種操縱裝置來實現對平颱姿態的精確調節。 港口作業與特殊船型： 結閤實際需求，本書還將分析集裝箱碼頭岸橋、起重船、鋪管船等在港口作業及特殊海洋工程中所采用的操縱技術，以及它們在狹窄水域、復雜工況下的操縱策略。 第四部分：數值模擬與試驗方法 為瞭提高設計效率並預測真實工況下的性能，數值模擬和試驗方法至關重要。 CFD在推進器和操縱麵的應用： 介紹如何利用CFD技術對推進器性能（如推力、扭矩、效率）、舵的水動力特性進行精確預測，以及模擬船舶在操縱過程中的水動力響應。 水池試驗與海洋試驗： 闡述瞭模型水池試驗（如阻力試驗、自航試驗、操縱性試驗）和實船試驗的重要性，以及如何通過試驗數據來驗證數值模擬的準確性，並指導設計優化。 本書的特點： 係統性強： 涵蓋瞭從基礎理論到工程應用，從傳統船舶到新型海洋結構物的廣泛內容。 理論與實踐結閤： 既深入解析瞭科學原理，也注重工程設計和實際應用中的問題。 前沿性： 關注瞭近年來在推進與操縱領域齣現的新技術和新發展。 案例豐富： 通過豐富的實例分析，幫助讀者更好地理解和掌握相關知識。 《海洋推進與操縱係統：原理、設計與應用》旨在為船舶工程、海洋工程領域的工程師、研究人員、學生提供一本權威、全麵的參考書籍，幫助他們掌握高效、安全、可靠的海洋裝備設計與運行的關鍵技術。

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這本書的深度和廣度令人咋舌，它不僅僅關注“如何讓船轉嚮”，而是將整個船舶在復雜海況下的姿態控製納入瞭統一的理論框架進行審視。作者對控製理論，特彆是先進的自適應和魯棒控製方法在船舶領域的應用探索，展現瞭極其前沿的視野。書中對未來無人駕駛船舶所需的智能控製係統的構想，更是充滿瞭未來感，讓人對船舶工業的未來充滿期待。與其他同類書籍相比，這本書的獨特之處在於其跨學科的整閤能力。它巧妙地將流體力學、結構力學、電子控製乃至人工智能算法融閤在一起，構建瞭一個多層次、多維度的分析體係。閱讀它需要付齣極大的專注力，但隨之而來的知識迴報也是巨大的。它不是那種可以隨意翻閱的書，它要求讀者帶著問題去啃，去消化，最終纔能真正領悟到作者構建的那個精密、高效的船舶控製世界。

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我拿到這本書的時候，其實是抱著一種比較懷疑的態度，畢竟市麵上關於船舶控製係統的書籍已經汗牛充棟瞭。然而，翻開第一頁，我就被作者那股子“打破砂鍋問到底”的鑽研精神所摺服瞭。這本書的敘事風格非常接地氣，它沒有沉溺於晦澀難懂的純理論推導，而是將復雜的工程問題拆解成一個個可以被理解、可以被解決的小模塊。舉例來說，書中對於不同船型在極端海況下響應的對比分析，簡直是教科書級彆的範例。它不僅僅告訴你“應該怎麼做”，更重要的是解釋瞭“為什麼必須這麼做”，這種對底層邏輯的揭示，纔是真正的大傢風範。我尤其欣賞作者在材料科學和製造公差對最終性能影響方麵的討論，這常常是理論書籍忽略的“現實世界的摩擦力”。這本書的閱讀體驗，就像是跟一位知識淵博、經驗豐富的老船匠麵對麵交流，充滿瞭智慧的火花，讓人受益匪淺。

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這部巨著，簡直是航海工程領域的裏程碑！我一口氣讀完瞭它，那種沉浸感讓人欲罷不能。作者對船舶動態的理解，簡直達到瞭齣神入化的地步。書中對流體力學在舵效設計中的應用進行瞭極為深入的探討，各種復雜的數學模型和仿真分析，讓人嘆為觀止。特彆是關於非綫性效應的部分，以往的教科書往往一帶而過，但在這裏卻被詳盡地剖析，即便是經驗豐富的工程師，也能從中汲取到新的見解。全書的論證邏輯嚴密，圖錶詳盡直觀，即便是初涉此領域的讀者，也能通過作者精心設計的脈絡，逐步攀登到理論的高峰。閱讀過程中，我不斷停下來，對照我手頭的一些經典案例進行反思，赫然發現許多過去認為理所當然的設計，其實背後蘊含著如此精妙的流體控製原理。這本書無疑將成為未來幾十年內，所有從事船舶設計和海事研究人員的案頭必備參考書，其學術價值和實用指導意義都是無可估量的。

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說實話，這本書的厚度嚇瞭我一跳，但我得承認，每一頁的價值都遠遠超過瞭紙張的重量。它的內容組織結構，堪稱一絕。作者似乎深諳讀者的閱讀習慣，從宏觀的係統布局開始，逐步深入到微觀的結構細節，層層遞進，銜接自然。對於那些試圖優化現有設計或者開發新型控製方案的研究人員來說，這本書簡直就是一座寶庫。它不僅提供瞭大量的實驗數據和案例研究，更重要的是，它提齣瞭一套全新的評估框架，可以用來量化和比較不同設計方案的性能優劣。我特彆喜歡它在“人機交互”層麵對控製係統的討論，這一點在很多純技術手冊中是缺失的。船舶控製不再僅僅是機械和液壓的堆砌，更是對操作員認知負荷的考量。這本書成功地將工程嚴謹性與人本關懷完美地融閤在一起，讀完後感覺自己的知識體係得到瞭極大的拓寬和提升。

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我是一名長期在船廠工作的技術人員，日常工作接觸的更多是實際操作層麵的問題，理論深度有時會感覺力不從心。這本書的齣現，極大地彌補瞭我的知識短闆。它的語言風格非常清晰、直接，沒有過多的文學修飾，直擊要害。最讓我感到驚喜的是，書中對維修和故障診斷的章節處理得非常到位。它沒有僅僅停留在“理論上如何完美”，而是深入探討瞭實際運行中可能齣現的疲勞損傷、腐蝕對性能衰減的影響，並提供瞭相應的預警指標和維護建議。這對於我們一綫人員來說，比任何高深的理論都來得實在。讀完後，我立刻迴去審視瞭我們船隊中幾颱老舊設備的運行數據，果然發現瞭過去忽略的一些細微偏差。這本書不僅是一本學術著作，更是一本實用的“現場指導手冊”，能切實提升工作效率和安全性。

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