风帆游艇设计原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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[瑞典] 拉尔·拉尔森（LarsLarsson），( 著

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• 游艇设计
• 船舶工程
• 流体力学
• 结构力学
• 材料力学
• CAD/CAM
• 船舶设计
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出版社： 哈尔滨工程大学出版社

ISBN：9787566117304

商品编码：26725867559

出版时间：2018-01-01

作  者:(瑞典)拉尔·拉尔森(Lars Larsson),(瑞典)罗孚·埃利亚森(Rolf E.Eliasson),(瑞典)麦克·奥瑞驰(Michal Orych) 著；(加)张万波 译 定  价:100 出 版 社:哈尔滨工程大学出版社 出版日期:2018年01月01日 页  数:315 装  帧:平装 ISBN:9787566117304 ●数学符号表
●转换因子
●引言
●第1章 设计方法学
●1.1 设计螺旋线
●1.2 计算机辅助设计（CAD）
●第2章 初步设计考虑
●2.1 艇型选择
●2.2 确定用途
●2.3 主要尺寸
●2.4 造价
●第3章 船体几何
●3.1 定义
●3.2 绘制线型
●3.3 工具
●3.4 计算机辅助船体设计
●第4章 静水力学和稳性
●4.1 面积计算
●4.2 湿面积
●4.3 排水量
●部分目录

内容简介

拉尔·拉尔森、罗孚·埃利亚森、麦克·奥瑞驰著的《风帆游艇设计原理》以一个新设计的40英尺巡航游艇的设计全过程为例来验证了游艇设计理论的实践应用。从游艇设计的技术规格书开始，作者介绍了众多的设计应用：线型和计算机辅助技术设计船体几何形状，静水和波浪的水力学和稳性计算，船体、龙骨和舵的设计，船帆的空气动力学和对帆的影响结果，如何找出游艇的平衡，选择正确的螺旋桨和主机，高速动力艇的特殊水动力，帆装游艇和动力游艇的结构设计，作用在船体和帆具上的载荷及其计算方法，以及玻璃钢及夹芯层压板的应用等。书中还给出了如何优化总布置中的艉阱、甲板、舱室，并推导了游艇的接近质量计算过程。
本书可供游艇设计工程师、船舶建造专业学生参考，也可供游艇爱好者阅读。
(瑞典)拉尔·拉尔森(Lars Larsson),(瑞典)罗孚·埃利亚森(Rolf E.Eliasson),(瑞典)麦克·奥瑞驰(Michal Orych) 著；(加)张万波 译 拉尔·拉尔森，天生就是个水手，他是瑞典奥林匹克帆船队的空气和水动力学教练，并且作为水动力学专家参加了五次在瑞典、意大利和美国举办的美洲杯竞赛。罗孚·埃利亚森，专长为游艇结构方向的游艇设计／建造工程师，个人拥有生产和一次性脱模游艇设计公司。在过去的37年里，基于他的设计已经建造了6000多艘游艇。1976年到2009年间他赢得四次靠前游艇设计大奖，并是第五次竞赛的角逐者。
罗孚·埃利亚森，从1990年就是欧盟（EU）的游艇工作组会员，制定ISO游艇安全稳性和结构的靠前标准，为自己建造了六艘游艇——采用钢制、木质和玻璃钢材料，他还是在游艇设计领域应用计算机技术和评估游艇新设计方法的先驱之一等

《风帆游艇设计原理》 一、 概述 《风帆游艇设计原理》是一本深入探讨风帆游艇设计核心要素的专业书籍，旨在为读者提供一个全面、系统、前沿的设计理论框架和实践指导。本书并非仅仅罗列设计步骤，而是着力于揭示不同设计决策背后的物理原理、工程考量和美学追求，帮助读者理解“为何”而设计，而非仅仅“如何”设计。从基础的船体形状到复杂的帆索系统，从流体力学的奥秘到结构强度的保障，本书逐一剖析，引导读者掌握风帆游艇设计中最重要的原理和方法。 本书的读者对象包括但不限于： 船舶工程专业学生与研究人员： 为其提供扎实的理论基础和深入的研究视角。 风帆游艇爱好者与潜在购买者： 帮助他们更深刻地理解游艇的性能、结构和价值，做出更明智的选择。 游艇制造商与设计师： 提供创新的设计思路和解决实际问题的技术支持。 航海爱好者： 增进对风帆动力学和海洋工程的理解，提升航海体验。 二、 核心内容详解 本书将围绕以下几个核心板块展开，层层递进，全面覆盖风帆游艇设计的关键环节： 1. 船体设计：流体力学与稳定性之舞 船体是风帆游艇的根基，其形状直接决定了游艇的性能、航行效率和稳定性。本书将深入探讨： 流体动力学基础： 阻力分析： 详细阐述摩擦阻力、形状阻力（压差阻力）和兴波阻力等构成船舶总阻力的主要因素。介绍不同船体线条（如瘦长型、肥胖型）对阻力特性的影响。 升力原理（帆翼效应）： 尽管主要讨论船体，但也会引入与帆设计相关的升力概念，并说明船体侧向受力（如侧推力）与帆产生的升力之间的相互作用。 水动力学现象： 讨论空泡、涡流、表面粗糙度等对船体性能的影响，以及如何通过船体设计来优化这些现象。 船体几何形状设计： 吃水线（Waterline）与排水量： 解释吃水线长度（LWL）、船体宽度（Beam）、型深（Depth）等关键参数如何影响排水量和浮力。 船体型线（Hull Form）： 深入剖析V型船底、平底、圆形船底等不同船底形状的流体动力学特性，以及它们在不同海况下的表现。介绍龙骨（Keel）和舵（Rudder）的形状、尺寸和位置如何影响操纵性和侧向阻力。 重心（Center of Gravity, CG）与浮心（Center of Buoyancy, CB）： 阐述CG和CB的位置如何决定船体的横稳性（Transverse Stability），以及如何通过船体设计（如压载水舱、船体宽度）来调整。 稳定性理论： 静水浮体稳定性： 详细讲解稳心（Metacentre）概念，介绍GM（稳心高度）与初始横稳性的关系。 倾覆力矩与复原力矩： 分析风浪作用下产生的倾覆力矩，以及船体形状如何产生有效的复原力矩来抵抗倾覆。 动态稳定性： 探讨船体在动态运动（如摇摆、颠簸）下的稳定性表现，以及如何通过船体设计来提高乘坐舒适性。 船体材料与制造： 简要探讨不同船体材料（玻璃钢、铝合金、木材、碳纤维等）的特性，以及它们对设计自由度、结构强度和成本的影响。 3. 船体结构设计：承载与轻量化的艺术 坚固的船体结构是安全航行的保障。本书将关注： 载荷分析： 静载荷： 船体自身的重量、设备重量、船员重量等。 动载荷： 风浪作用下的冲击力、帆产生的拉力、船体在运动中的惯性力等。 结构应力与变形： 解释结构在各种载荷下的应力分布和变形情况。 结构布局与加强： 纵向强度： 梁效应、挠曲应力，以及如何通过甲板、龙骨、隔板等来增强纵向强度。 横向强度： 船壳板的弯曲、肋骨的作用，以及如何抵抗船体的侧向变形。 局部加强： 帆柱（Mast）基座、船艏（Bow）、船艉（Stern）等受力集中区域的加强设计。 结构材料与连接： 材料力学基础： 介绍强度、刚度、韧性等材料性能参数。 连接方式： 胶粘、螺栓、铆接、焊接等不同连接方式的优缺点及适用范围。 轻量化设计： 结构优化： 通过有限元分析（FEA）等方法优化结构，在满足强度的前提下减轻重量。 材料选择： 采用高强度轻质材料（如碳纤维复合材料）的策略。 4. 动力系统与推进：传统与创新的结合 虽然是风帆游艇，但现代游艇往往配备辅助动力系统。本书将探讨： 辅助动力系统： 发动机选型与布置： 柴油机、汽油机等不同类型的发动机特点，以及其对游艇重心、噪声、振动的影响。 推进器选型： 螺旋桨（Propeller）的类型、尺寸、螺距等参数的设计，以及推进效率的计算。 混合动力与新能源： 电动推进系统： 电池技术、电机效率、续航里程等。 太阳能、风能等可再生能源的应用： 作为辅助能源的集成方案。 尾管与传动系统： 轴系、变速箱等部件的设计与匹配。 5. 帆与索具系统：风力的捕捉与控制 帆是风帆游艇的“心脏”，其设计直接影响航行性能。本书将深入研究： 空气动力学原理： 帆的翼型设计： 类似飞机机翼，帆在风的驱动下产生升力。介绍翼型曲线、攻角（Angle of Attack）、迎角（Angle of Incidence）等概念。 风速与风压： 分析不同风速下帆面承受的风压分布。 帆的类型： 主帆（Mainsail）、前帆（Jib/Genoa）、三角帆（Spinnaker）等不同类型帆的特点、作用和空气动力学性能。 帆的材料与结构： 帆布材料： Dacron、Nylon、Spectra、Dacron/Mylar laminate等材料的特性、强度、耐磨性、抗紫外线能力。 帆的缝制与加强： 帆面缝合、帆角加强、导帆带（Battens）等结构设计。 索具系统设计： 固定索（Standing Rigging）： 航材（Shrouds）、前支索（Forestay）、后支索（Backstay）等的作用和材料选择（钢丝、凯夫拉等）。 活动索（Running Rigging）： 绳索（Rope）、滑轮（Pulley）、绞盘（Winch）等系统，用于升降、调整帆的张力和角度。 力学分析： 计算各索具承受的拉力，确保其强度和安全性。 帆的调校与控制： 风帆配合： 如何根据风向、风速调整帆的形状和角度以获得最佳航行效率。 操帆系统： 各种绞盘、滑轮、导索器等设备的设计与优化。 6. 操纵性与航行性能：精准与掌控的艺术 游艇的操纵性决定了其在复杂海况下的表现，本书将探讨： 转向特性： 舵的作用： 舵叶的形状、面积、安装位置如何影响转向力矩和操纵响应。 船体动态转向： 船体在转向过程中的偏航（Yaw）、横移（Sway）、倾斜（Heel）等运动。 迎风性能： 侧向力与侧推力： 帆产生的横向力如何被龙骨和舵的侧推力抵消。 上风能力： 游艇在逆风航行时，能够达到的最窄角度（Close-hauled Angle）。 耐波性（Seakindliness）： 摇荡与颠簸： 船体如何减缓波浪对船体运动的影响，提供舒适的乘坐体验。 抗风浪能力： 船体在恶劣海况下的稳性和安全性。 航行效率优化： 水线长度与帆面积比： 影响航速的关键参数。 重量与配载： 优化重量分布对航行性能的影响。 7. 内部布局与舒适性：空间与功能的和谐 游艇的内部设计同样重要，本书将触及： 空间布局： 客舱、厨房、卫生间、储藏空间等的合理规划。 人体工程学： 操作台、座椅、通道等的设计，以适应船员活动。 设备集成： 导航系统、通讯设备、厨房电器、空调系统等的安装与管线布置。 声学与振动控制： 降低发动机、海浪等产生的噪音和振动。 8. 安全性设计与规范：法规与责任 安全是所有设计的首要考量。本书将涉及： 消防与救生： 灭火系统、救生衣、救生筏等设备的设计和要求。 导航与通讯： 导航灯、雷达、GPS、VHF电台等设备的配置。 稳性要求： 国际航行安全组织（如IMO）制定的船体稳定性规范。 材料与制造标准： 遵守相关的行业标准和法规。 三、 编写特色与价值 理论与实践相结合： 本书不仅介绍原理，还辅以大量案例分析和工程实例，帮助读者理解理论在实际设计中的应用。 科学的语言与严谨的逻辑： 采用精确的科学术语和严谨的逻辑推理，确保内容的准确性和专业性。 前沿技术的介绍： 关注最新的设计理念、材料技术和计算方法，为读者提供最新的行业动态。 图文并茂： 辅以精美的插图、图表和计算模型，直观地展示设计原理和结构特点。 引导性思考： 鼓励读者独立思考，在理解原理的基础上进行创新设计。 《风帆游艇设计原理》将是一部集学术性、实用性和前瞻性于一体的权威著作，为所有致力于风帆游艇设计与研究的人员提供不可或缺的宝贵资源。它将帮助读者不仅仅是“制造”一艘船，更是“创造”一艘能够与海洋和谐共舞的艺术品与工程杰作。

评分☆☆☆☆☆

这本书以一种令人惊喜的清晰度，为我打开了设计一艘风帆游艇世界的全新视角。我一直对航海充满了热情，但对于支撑一艘船在水上平稳高效航行的那些复杂原理，总是感到些许神秘。阅读这本书，我发现自己不再是被动地欣赏着海面上那些优雅的身影，而是开始能够理解它们为什么那样建造，它们如何与风和水进行一场精妙的对话。 作者对于流体力学和空气动力学的讲解，并没有采用枯燥的理论堆砌，而是巧妙地结合了大量生动形象的比喻和实际的案例。比如，在解释船体形状如何影响阻力时，作者会引用不同动物在水中游动的形态，或者描述风吹过不同形状物体的气流变化，这种类比让我一下子就能抓住核心概念，而不是被一堆公式淹没。更让我印象深刻的是，书中有相当一部分篇幅探讨了帆的形状和裁剪对动力产生的影响。我从未想过，一小块帆布的曲线和角度，竟然能对整艘船的速度和航向产生如此巨大的影响。通过图文并茂的分析，我开始能够想象出不同的帆形在实际航行中会如何工作，仿佛置身于一个虚拟的设计工作室，亲手调整着帆的参数。 这本书不仅仅是理论的罗列，它更像是一份引人入胜的设计指南。对于每一个设计环节，作者都提供了深入浅出的解释，从最初的船体线型设计，到桅杆和索具的配置，再到帆的整体布局，几乎涵盖了一个风帆游艇从概念到成品的全部关键要素。我尤其欣赏作者对于设计过程中权衡取舍的阐述。例如，在讨论船体稳定性时，作者详细分析了深吃水和浅吃水各自的优缺点，以及它们在不同航行环境下的适用性。这种多角度的考量，让我认识到设计并非一味追求极致，而是在诸多相互制约的因素中找到最佳的平衡点。 这本书的价值还在于它激发了我更深入的思考。在阅读过程中，我常常会停下来，拿出纸笔，尝试根据书中的原理绘制一些简单的草图。我开始尝试思考，如果我想设计一艘适合近海巡航的小型帆船，应该优先考虑哪些因素？如果我要设计一艘适合远洋探险的大型游艇，又需要注意哪些不同于前者的问题？这本书就像一盏灯，照亮了我内心深处对造船的热情，让我不再满足于仅仅是一个旁观者，而是渴望成为一名能够理解并参与到设计过程中的实践者。 最后，我想说的是，这本书不仅适合那些有志于成为风帆游艇设计师的专业人士，对于我这样一名普通的航海爱好者来说，它同样具有极高的阅读价值。它将原本遥不可及的设计世界，变得触手可及，让我对每一艘驶过我眼前的风帆游艇，都多了一份敬意和理解。我能够感受到作者在字里行间流露出的对风帆游艇设计的热爱和深厚功底，这种真诚的态度，让阅读过程充满了愉悦和启发。

评分☆☆☆☆☆

这本书像一本被精心打包的时光胶囊，里面承载着数个世纪以来人类与风和水搏斗的智慧结晶。我一直对那些在浩瀚海洋上自由驰骋的帆船着迷，总觉得它们身上有一种与自然和谐共存的神秘力量。而这本书，就如同打开了这股力量的密码本，让我得以一窥其究竟。 最让我震撼的是，作者并没有仅仅停留在讲述“是什么”，而是深入剖析了“为什么”。比如，当讲到船体吃水深度与稳定性的关系时，书中详细阐述了浮力中心和重心的相互作用，并通过精密的数学公式和直观的图示，清晰地展示了船体在不同角度倾斜时所受到的回复力。我甚至拿出尺子，在书页上比对着那些线条，想象着它们在真实的三维空间中是如何工作的。这种严谨的科学分析，让我对船体的每一次晃动，每一次航行中的姿态，都有了更深刻的理解。 书中对不同类型帆的解析也极具启发性。我一直以为帆只是简单的“风帆”，但读了这本书才知道，不同的帆形、不同的材料、甚至不同的缝合方式，都会对船的速度、航向以及在不同风况下的表现产生决定性的影响。作者用生动的语言描述了主帆、前帆、三角帆等等各自的特点和适用场景，甚至还讲解了如何通过调整帆的张力和角度来“捕捉”每一缕微风。这种对细节的关注，让我明白了为什么经验丰富的船长能够如此精准地驾驭风浪。 更让我惊喜的是，书中并没有回避设计中的挑战和妥协。在探讨船体的流线型设计时，作者详细阐述了阻力与速度之间的复杂关系，以及如何通过优化船体线条来降低水的阻力。但同时，他也指出了过度追求流线型可能带来的其他问题，例如对载货空间的影响，或者在某些特定海况下的稳定性下降。这种辩证的分析，让我看到了设计过程的复杂性，也认识到每一个看似简单的设计选择背后，都可能蕴含着多方面的考量。 这本书让我仿佛置身于一个古老的造船厂，耳边回响着木槌敲击的声音，眼前闪烁着设计图纸的光芒。它不仅仅是一本关于风帆游艇的书，更是一部关于人类智慧、自然规律以及工程艺术的史诗。它让我对“船”这个概念有了全新的认识，不再只是一个交通工具，而是一个凝聚了科学、艺术和人类对海洋渴望的生命体。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的，是一种从“看热闹”到“看门道”的转变。我一直以来都只是惊叹于风帆游艇的优雅和速度，但对于它们是如何实现这一切的，却知之甚少。这本书就像一位耐心的老师，一点一点地揭开了这层神秘的面纱。 让我印象最深刻的是，作者在讲解船体与水的相互作用时，采用了非常形象的比喻。他将船体比作一条在水中滑行的鱼，解释了为什么船体两侧的曲线会影响水的流动速度，以及这种速度差如何产生升力和阻力。书中还详细介绍了不同船体形状对航行效率的影响，比如V型船体和平底船体各自的优劣势，以及它们在不同水域和航行状态下的适用性。我甚至开始能够根据船体的线条，大致判断出它更适合在哪些环境下航行。 书中对帆的讲解，也让我大开眼界。我之前只知道帆能“抓住”风，但从未想过帆的形状和角度竟然如此重要。作者详细地解释了“帆效”的概念，以及如何通过优化帆的设计来最大化风能的利用。我学习到了关于“角度”和“攻角”的知识，以及它们是如何影响帆产生的推力。书中还列举了不同类型的帆，如三角形的主帆、方形的帆等等，并分析了它们在不同风况下的表现。 令我惊喜的是，书中还涉及到了船只的整体配重和重心分布。我之前以为船体越宽越稳，但书中却详细阐述了重心位置对船体稳定性的关键作用。作者通过图示讲解了如何通过合理布置船上的设备和压载物，来达到最佳的重心平衡，从而提高船只在风浪中的安全性。我甚至开始思考，如果一艘船上的载货不均，可能会对它的航行产生什么样的影响。 这本书最大的价值在于，它让我对风帆游艇的设计过程有了一种全局的认识。它不再是零散的知识点，而是构成了一个完整的系统。我能够理解，一个优秀的风帆游艇设计，需要考虑船体、帆、索具、配重等所有要素之间的相互配合。这种整体性的思考，让我对风帆游艇的设计艺术有了更深的敬意。

评分☆☆☆☆☆

这本关于风帆游艇设计的书，像一位经验丰富的老船长，带着我这名对大海充满好奇的新手，缓缓驶入了设计的深海。这本书的文字，没有华丽的辞藻，却透露着一种沉甸甸的实在感，仿佛每一句话都是从多年的实践经验中提炼出来的精华。 让我印象特别深刻的是，作者在阐述船体结构力学时，并没有直接抛出复杂的公式，而是先从一个简单的例子说起，比如如何用一根竹竿支撑一张纸，来类比船体框架的受力原理。这种由浅入深的讲解方式，极大地降低了理解门槛，让我这个对工程学并不精通的读者，也能逐步掌握船体结构的关键要素。接着，书中开始详细介绍不同船体材料的性能，以及它们在受力、抗腐蚀等方面的特性。我甚至开始尝试区分不同类型的木材和玻璃钢在船体建造中的作用。 书中对风力驱动原理的分析，也极富趣味性。作者没有仅仅停留在“风吹帆，船就动”这个简单的认知上。他详细地讲解了伯努利原理如何应用于帆的设计，以及不同角度的帆如何产生推力。我还学到了一个非常重要的概念——“相对风”，这让我明白了为什么即使顺风，船的航向也并非总是与风向一致。通过书中大量的示意图，我能够清晰地看到空气流过帆面时产生的压力差，以及这种压力差是如何转化为前进的动力的。 让我感到惊喜的是，书中对于船体操纵性和稳定性的论述。我一直以为船只要足够大够稳就好了，但这本书让我认识到，设计一个既能灵活转向，又能抵御风浪的船体，是多么精妙的平衡。作者详细分析了舵的作用，以及不同形状和尺寸的舵对船体操纵性的影响。我还学到了关于“横倾”和“纵倾”的概念，以及如何通过船体设计来减小这些不利的倾斜。 这本书给我最大的感受是，它让我看到了设计过程中充满了无数个“如果……那么……”的决策点。每一个小的设计改动，都可能引发一系列连锁反应，需要设计师权衡利弊，做出最优的选择。它让我明白，设计一艘风帆游艇，绝不仅仅是画几条好看的线，而是对物理定律、材料特性以及海洋环境深刻理解的综合体现。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我感觉自己仿佛完成了一次虚拟的造船之旅。它不仅仅是一本讲解风帆游艇设计原理的书，更像是一部关于人类智慧与海洋互动的百科全书。 最令我着迷的是，作者在讲解流体力学和空气动力学时，总是能将复杂的科学原理，巧妙地转化为易于理解的语言和图示。例如，在解释船体如何减少水的阻力时，书中通过对比不同形状的物体在水中前进时激起的涟漪，直观地展示了流线型船体的重要性。我甚至开始尝试用简单的几何图形，在脑海中模拟船体不同部位的水流变化。 书中对帆的讲解，让我深刻体会到了“微小改变，巨大影响”的道理。我一直以为帆的形状大概就是那样，但这本书却详细阐述了不同帆形的设计理念，以及它们在捕捉风能方面的效率差异。作者甚至讲解了如何通过调整帆的“弧度”和“倾角”，来适应不同的风速和风向。我仿佛能看到，每一块帆布都在与风进行着一场精妙的对话，每一次调整都为了争取更快的速度和更稳健的航行。 令我惊喜的是，书中对于船只的稳定性分析，有着非常独到的见解。它不再是简单地强调船体越大越稳，而是深入探讨了船体吃水深度、重心位置以及船体形状对稳定性的综合影响。我学习到了关于“浮心”和“重力”的概念，以及它们之间的力臂关系是如何决定船只的抗倾覆能力的。我甚至开始能从船体的外观，大致推测出它在面对不同海况时的表现。 这本书让我感受最深的是，它揭示了风帆游艇设计中的“艺术与科学的融合”。它不是一堆冰冷的公式和数据，而是将科学的严谨与设计的创新巧妙地结合在一起。每一条船体的线条，每一个帆的曲线，都凝聚着设计师的巧思和对海洋的理解。它让我明白，设计一艘成功的风帆游艇，需要的不仅仅是知识，更是一种对自然规律的敬畏和对航行梦想的执着。