內容簡介
本書為在線課程”艦船原理”配套教材,以水面艦船為主、兼顧潛艇,系統介紹艦船幾何形狀、靜力學(浮性、穩性、不沉性)及動力學(艦船阻力、艦船推進器、艦船操縱性、艦船耐波性)的核心概念與理論。書中內容融合學科新進展與工程應用,含大量例題與習題,附錄提供型線圖等實用資料,適合艦船相關專業的本科生及工程技術人員使用。
本書遵循”基礎理論-工程應用”邏輯,先解析船體幾何描述與平衡原理,再探討航行中的阻力機制、推進特性及風浪響應,突出潛艇水下特性分析。本書文字表述簡明清晰,注重理論與圖示結合,利用靜水力曲線、穩性圖譜等為艦船設計、操控及抗沉等工程問題提供理論支撐,通過微信掃描書中二維碼可查看相關視頻資源。
作者簡介
海*程大學副研究員。近五年來,主講本科學員的《潛艇原理》、《艦船概論》課程,主講碩士研究生的《計算機數字船舶設計》課程,授課質量得到督導、專家、學員的一致好評。指導本科畢業設計9人,其中6人作為第一指導教師,3人作為第二指導教師。協助指導碩士、博士5人。作為主要參研人員,完成科研項目6項。主要進行潛艇結構聲學特性預報模型的建模方法研究、潛艇結構聲學設計與控制方法研究、潛艇結構聲學特性測量方法研究。參與完成的項目《潛艇結構聲學特性控制技術演示驗證》,已經於2016年通過軍隊科技進步獎評審委員會一等獎評審。發表論文25篇,EI刊源12篇,第一作者16篇。獨立撰寫教材一部《艦船原理》。發明專利3個,其中,國防發明專利2個,排名分別是3、4,實用新型一個,排名第4。獲系嘉獎3次,海*程大學課堂授課質量獎1次,軍隊科技進步獎一等獎1次(4)。
目錄
第1章 船體幾何形狀(1)
1 1船體型線圖(1)
1 2主尺度及船型係數(5)
1 3潛艇外形與主尺度(8)
習題(13)
第2章 浮性(15)
2 1艦船的浮態及其表示法(15)
2 2艦船的平衡條件(18)
2 3重量和重心位置的計算(20)
2 4艦船排水量、浮心坐標計算原理與靜水力曲線(23)
2 5縱傾水線下排水體積和浮心坐標的計算(27)
2 6儲備浮力及載重標誌(29)
2 7潛艇的浮性(31)
習題(53)
第3章 初穩性(55)
3 1穩性的基本概念(56)
3 2平衡穩定條件(57)
3 3穩定中心高及其計算(60)
3 4初穩性計算中的復原力矩公式(63)
3 5初穩度的變化規律(66)
3 6傾斜試驗(81)
3 7潛艇的初穩性(82)
習題(87)
第4章 大角穩性(90)
4 1復原力矩及其力臂的表示式(91)
4 2靜穩性曲線及其應用(92)
4 3動穩性曲線及其應用(97)
4 4表示艦船穩性的特徵值與大角穩度的影響因素(101)
4 5艦船穩性保持與傾斜艦船的扶正(106)
4 6潛艇的大角穩性(108)
習題(109)
第5章 艦船不沉性(111)
5 1破損艙的分類和滲透係數(112)
5 2破損艙進水後艦船浮態和穩性的變化(113)
5 3可浸長度與許用艙長的計算(120)
5 4艦船破損後應採取的措施(124)
5 5潛艇水面不沉性(129)
5 6潛艇水下不沉性(132)
習題(134)
第6章 艦船阻力(135)
6 1基本概念(136)
6 2阻力的產生原因及組成(141)
6 3阻力的變化規律(148)
6 4阻力(功率)的計算(153)
6 5阻力的影響因素(157)
6 6潛艇阻力(163)
習題(166)
第7章 艦船推進器(168)
7 1螺旋槳的幾何特徵及螺旋槳圖(169)
7 2螺旋槳基本工作原理及特性(172)
7 3螺旋槳與船體的相互作用(184)
7 4應用螺旋槳性能檢查圖線進行艦船航速性分析(191)
7 5螺旋槳的空泡現象(198)
7 6特種推進器與潛艇螺旋槳特點(204)
習題(210)
第8章 艦船操縱性(212)
8 1艦船操縱性概述(213)
8 2艦船操縱性運動方程(214)
8 3航向穩定性(220)
8 4回轉運動(223)
8 5操縱性的影響因素與操縱裝置(230)
8 6潛艇操縱性簡介(234)
習題(249)
第9章 艦船耐波性(250)
9 1艦船搖盪運動的形式(250)
9 2海浪簡介(252)
9 3艦船在靜水中的搖盪(257)
9 4艦船在規則波中的橫搖(260)
9 5艦船在不規則波中的搖盪(264)
9 6減搖措施與風浪中行船注意事項(265)
9 7潛艇耐波性簡要說明(270)
習題(270)
附錄A驅逐艦型線圖(272)
附錄B附錄A驅逐艦型值表(273)
附錄C某驅逐艦靜水力曲線(274)
附錄D某潛艇靜水力曲線(275)
附錄E下潛與上浮時的初穩性曲線(正常燃油儲備情況下)(276)
參考文獻(277)
前言/序言
前言
艦船原理是以流體力學為基礎,研究艦船在水中航行性能的核心學科,其理論體系貫穿艦船設計、建造與運行的全週期。本書系統構建了”靜力學—動力學”知識框架:前5章 圍繞艦船靜力學展開,從船體幾何形狀的型線圖、主尺度等基礎描述出發,逐步深入分析浮性、初穩性、大角穩性及不沉性原理,揭示艦船在靜水中保持平衡、抵抗傾覆及破損後抗沉的力學機制;後4章 聚焦艦船動力學,探討阻力產生的物理本質、推進器與船體的相互作用,以及艦船操縱性和耐波性等動態航行性能,形成從靜態平衡到動態響應的完整知識體系。
作為艦船動力工程、艦船工程管理等專業的本科教材,本書兼具學術嚴謹性與工程實踐性:一方面,通過阿基米德定律、重心移動定理等基礎理論推導,結合穩定中心高、復原力矩等關鍵參數的數學表達,夯實理論基礎;另一方面,融入大量工程實例,如利用靜水力曲線計算排水量、通過傾斜試驗驗證穩性,附錄配套了驅逐艦型線圖、驅逐艦與潛艇靜水力曲線等實測資料,便於讀者將理論轉化為工程應用。針對潛艇與水面艦船的差異化特性,書中特別設置潛艇水下穩性、潛浮原理及水下不沉性等章 節,體現海軍裝備的特殊性。
內容編排上,本書注重”基礎概念—規律推導—工程應用”的邏輯遞進,通過大量的型線圖、靜穩性曲線等圖示,直觀呈現船體幾何特徵與性能參數的關聯;同時吸收學科前沿成果,如計算機輔助靜水力曲線計算、潛艇潛浮穩性圖譜分析等,兼顧傳統理論與現代技術。每章 附習題強化知識應用,既適合課堂教學,也為船舶工程技術人員提供系統的參考資料,為讀者掌握艦船在水中的力學本質與工程實踐方法提供幫助。
詳細資料或其他書籍請至台灣高等教育出版社查詢,查後請於客服中心或Line或本社留言板留言,我們即儘速上架。