船舶设计系统介绍及比较
2012年10月
船舶设计系统介绍
?瑞典KCS公司的Tribon船舶CAD软件?美国PTC公司的CADDS5软件?法国达索公司CATIA ?西班牙Foran
?澳大利亚Maxsurf船舶设计软件
?加拿大ShipConstructor船舶建造软件?
芬兰纳帕有限公司NAPA船舶设计系统
船舶设计系统概览
专用船舶设计软件系统特点
?以某船舶设计公司自有系统发展而来
?仅在船舶行业应用
?系统集成了该公司对船舶设计方法及业务过程的理解
?对典型的船舶设计过程尤其是其母公司的产品类型有很好的支持
?一般将船体信息保存在专用数据库中
?单一系统覆盖整个船舶设计过程，包括数据管理及CAD环境
?其CAD环境是为船体定义及渲染服务的，CAD本身的建模功能严格受限于船体的特征类型
?优势
–专业性强
–数据存储一致
?弱势
–CAD 渲染功能较差–运动仿真功能弱
–开放性差，二次开发受限
–
设计过程受限于软件本身所提供的业务过程及操作方法，不利于设计创新
专用船舶设计软件系统优势与不足
?瑞典KCS 公司的Tribon 船舶CAD 软件?美国PTC 公司的CADDS5软件?西班牙Foran
?澳大利亚Maxsurf 船舶设计软件
?加拿大ShipConstructor 船舶建造软件?
芬兰纳帕有限公司NAPA 船舶设计系统
专用船舶设计软件系统代表
通用软件系统中的船舶模块组合概述?软件系统本身并不仅仅针对船舶行业
?软件系统的全部功能是覆盖多个行业所需功能的全部超集
?针对船舶行业，这些软件系统有相应的一系列模块组织，用于完成船舶行业各过程所需操作，但这些模块自身可能不仅仅限于船舶行业应用
?通过系统的组合与模块的组合，实现对船舶行业过程的整体性支持
?几何模型信息存储在软件自身CAD文件中而非数据库中
?通过与PDM系统的结合，形成对船舶行业整个过程的支持。PDM实现过程管理与数据管理，CAD完成船舶设计建模
通用软件系统中的船舶模块组合优势与不足?优势
–通用软件系统建模功能强大（因为其不仅仅面向于船舶，可能还有航空、汽车的需要）
–开放性好，二次开发功能强大
–可根据船舶主机所的业务需求进行系统定制，从而更贴近于客户实际
–不受限于软件自身的设计理念及典型流程限制，对用户的设计创新与流程创新支持性好
–专业的运动仿真模块功能强大
?劣势
–不是起家于船舶设计，一些船舶设计过程中的典型过程与参数没有预定义
–需要进行配套PDM系统的实施
–需要结合客户业务过程进行系统定制开发
通用软件系统中的船舶模块组合代表?法国达索公司
–CATIA+VPM
?德国西门子公司
–UG NX+TeamCenter
?CATIA作为目前航空及汽车制造业应用最多的CAD系统，被认为是当之无愧的业界领袖产品。
?VPM是达索公司开发的可以对CATIA数据进行底层数据解析并进行数据库存储的管理平台，在产品复杂的CATIA用户中大量应用。
?UG以其起源于通用的渊源以及数年来不断的产品创新，在发动机及汽车零部件领域具有大量用户。?TeamCenter是西门子公司的PDM产品，应用广泛。
各系统概要介绍
TRIBON
?瑞典KCS (Kockums Computer System AB)公司设计开发
?用于辅助船舶设计与建造的计算机软件集成系统?前身产品是STEELBEAR，1958年开始开发?1992年，STEEL-BEAR，AUTOKON和SCHIFFKO三大船舶设计系统合并后推出TRIBON系统M1版?2006年该公司被英国AVEVA公司收购，推出AVEVA系列船舶行业版
?20世纪90年代以来，我国有多家船舶设计单位和科研院所购买了该软件
?该软件的特点在于用计算机建立船舶的生产信息数据库，通过在计算机建立一个实船模型，不仅完成绘制生产用图纸，还能进行各种信息数据的计算、管理和统计，这些生产信息可以提取，用于生产制造，实现设计与生产准备的统一
TRIBON
特点
TRIBON不足
?开发环境落后
–TRIBON系统是在DOS系统环境下开发并逐渐完善的系统
–在Windows环境下操作繁琐，可视化程度低
?初始化数据不能共享
–每一个工程项目的建立(project)都要进行重复的数据准备工作
–初始化文件多为表格和文本文件，填写修改它们不仅浪费大量时间，而且极易造成错误
?数据库维护及管理不便
–数据库中的数据信息是通过一个文本文件（d065）被调用的，数据库方面明显落后
?不能完全适应国内船厂情况，二次开发繁琐
?拓扑关系不能动态更新
–变化是“假变化”，需要对这些构件的编辑对话框重新运行后
–图纸更新不是实时更新，需要操作者从数据库中重新调用
?熟悉软件时间长，培训费用高
CATIA
?CATIA是英文Computer Aided Tri-Dimensional Interface Application 的缩写
?世界上一种主流的CAD/CAE/CAM 一体化软件
?隶属于法国Dassault System公司
?现在广泛应用的V5版本支持UNIX和Windows 两种平台，功能强大
?应用于航空航天、汽车制造、造船、机械制造等行业，?集成解决方案覆盖所有的产品设计与制造领域
?全球用户超过13000个
?目前国内船舶行业的主要的客户是广州文冲船厂和烟台莱佛士船厂，使用CATIA 进行船舶三维设计，取代了传统的二维设计。
CATIA
?为船厂提供系统级的解决方案
?DMU电子样机功能推动生产力的提高
–与CATIA共同构成PLM系列的产品DELIMIA，采用新一代的虚拟仿真技术，在计算机上完全实现设计、制造全部流程，直接可观测到制造结果，可对不合理的地方及时修改，达到全生产过程的最优
?支持不同应用层次的可扩充性
–允许任意配置的解决方案，可满足大中小型船舶企的需要?内核与操作平台的选择
–支持Windows及UNIX平台，数据统一
?可视化程度高，易学易用
–CATIA软件的界面友好，三维模型立体逼真，操作符合人们习惯，易学易用
?并非专业造船软件
–CATIA 软件率先用于飞机航天、汽车行业，后由于其强大的功能和良好的口碑，继而开发出船舶设计模块。从软件设计理念、操作习惯来看不是完全符合船舶行业的特点和习惯，这就使得在船舶设计尤其是生产设计中产生一些不便
?仿真缺陷
–CATIA 软件是基于点、面、体素开发的实体软件，对于船舶行业中的声、光、电无法做逼真的仿真
CATIA 不足
?西班牙SENER 工程系统公司研发的
?该公司原是西班牙著名的多学科工程咨询公司，由造船工程师于1956年组建
?服务领域覆盖了航空航天、民用建筑、动力工程、流程加工业以及船舶与海洋工程
?FORAN 软件本身并非其主营业务，其主营业务是工程设计及咨询
FORAN
FORAN
?专业性
–FORAN是一款包含船舶设计所有专业覆盖船舶设计全
过程的全面而完整的解决方案，为造船的全过程提供
了集成化的整体解决方案
?软件设计更加合理
–目前的版本是基于windows、面向对象体系、Oracle数据库重新开发的
?提出了数字化造船解决方案
?软件本土化
–目前，部分模块已有中文版
FORAN不足
?性能计算模块功能较弱
–在FORAN的应用过程中，性能计算模块不能满足船舶性能计算的需要，有些还需借鉴其他的性能计算软件?个别操作命令需改进
–不通类型的船舶结构相差较大，有些建模命令虽能满
足建模需求但操作方法复杂，不够直观
?软件内核并非三维
–并非基于目前比较先进的三大主流三维内核构建，其
三维效果仅是进行了模拟三维的渲染显示而已
?界面不够友好
–界面看起来不如纯正的三维软件美观易用
FORAN不足
?产品战略存疑，公司不重视，研发投入少，产品更新慢（未来可能会像面临类似CADDS 5被公司放弃的问题）。
–作为一家咨询公司，SENER关注合同研发，FORAN是其历史遗留的非核心业务。SENER公司关注重点不在CAD和PLM领域。SENER 小于2%的收入是从FORAN中来的，在FORAN的研发上，投入占总收入的不到10%，明显少于其它主要竞争对手。
?FORAN已有2年没有做过更新（FORAN V7.0是2010年7月发布的），是基于旧式的封闭的专有技术，不够开放。?全生命周期支持问题
–FORAN除了CAD/CAM和仿真外，没有提供其他解决方案，用户只能自行组装附加软件完成一个完整的全生命周期解决方案。
FORAN的仿真做的也不够好，还是得借助外部工具。
?国内没原厂商，技术支持成问题
?功能局限性,开放性差
–FORAN对例如Windchill，ENOVIA这样的PLM系统集成不够，FORAN不支持与Windchill9.1的集成
CADDS5
?CADDS5i软件是美国PTC公司提供的
?基于UNIX操作系统的计算机辅助设计与绘图系统软件，曾服务于制造业的不同行业。?CADDS5 15.0是PTC公司专门面向造船业推出的解决方案，它所提供的新特性和扩展功能可以帮助造船企业提高生产能力、改善易用性并增强协作性，解决造船业大装配结构的规模和复杂性的独特需求，并符合行业产品开发标准，已经成为我国军船设计制造的主要软件产品。
?CADDS5升级较缓慢，界面不够友好。
?PTC公司已经停止发展CADDS5产品。
(完整版)三维机械设计软件对比
三维机械设计软件对比 一、如果你是机械设计，那么强烈推荐学习SolidWorks 这个软件的最新版本是SolidWorks 2010，但笔者推荐使用SolidWorks 2008 因为这个版本比较稳定。SolidWorks 有以下几大优点： 1、软件的亲和力比较好； 2、容易上手，特别适合初学者； 3、其它主流三维软件有的功能它都有。 这个软件的缺点是对电脑的要求比较高。 二、如果你是模具设计推荐你使用pro/E 这个软件使用的人比较多，功能很强大，尤其在曲面生成方面性能优异。缺点是软件的亲和力比较差，初学者比较困难。 三、如果你是经常和数控机床打交道的，那么推荐你学习UG 这个软件在和数控编程的结合方面有非常优异的其特色。 ?目前国内外的三维设计软件主要有来自美国PTC公司的高端Pro/E, 美国UGS公司的高端UG 和中端Solidedge，法国Dassault公司的高端CATIA和中端Solidworks，以及Autodesk 公司的Inventor。同时，这两年国内院校开发的北航海尔CAXA在低端市场也占有一定份额。 根据调研结果，下面将这几个软件从公司背景到产品功能做个系统的比较，便于最终决策。 公司、软件背景 PTC：美国公司，有三维设计软件Pro/E和产品数据管理软件Windchill，以一体化的产品 解决方案而著称业界。从三维设计、分析、仿真/优化、数控加工、布线系统到产品数据管理 等各方面都有相应模块，产品覆盖企业设计/管理全流程。它的销售方式是根据企业不同阶段、 不同层次的需求，购买相应的模块，逐步扩充形成完整的产品研发系统，保证了企业在 CAD/CAE/CAM/PLM方面有统一的数据平台。 PTC公司成立于1989年，是目前三大设计软件公司最年轻的，拥有最先进的技术，公司名称为参数技术公司，在美国Nasdaq上市，其Pro/E软件以参数化、全相关、实体特征设 计文明，在通用机械设计行业占据领先地位。典型用户：卡特匹勒、John-Deer、小松、现 代重工、北起、徐工、宣工、柳工、厦工等。 销售模式：直销/渠道，在中国有6家办事处，215名员工，800免费售后服务热线中心（中国热线中心22个技术支持）。 UGS：美国公司，有高端三维设计软件UG和产品数据管理软件TeamCenter，近年来先后
船舶综合电力系统
浅析船舶综合电力系统 1.引言 船舶综合电力系统是船舶动力的发展方向，是造船技术发展史上的又一个革命性的跨越，其主要特点是将推进动力与电站动力合二为一。该项技术正在逐步成熟、完善。以美、英、法为代表的发达国家率先引入综合电力系统这一概念，并积极开展研究、试验和应用到船艇。 2.综合电力系统概述 综合电力系统的思想基础是降低未来船舶的总成本，优化船舶总体、系统和设备的组成。其设计理念是突出系统化、集成化和模块化。在船舶平台上的具体实现途径是将全船所需的能源以电力的形式集中提供，统一调度、分配和管理。 美国海军提出的综合电力系统主要包括发电、配电、电力变换、电力控制、平台负载、推进电机、能量储存等七个模块。其中，发电模块将其它形式的能量转化为电能，经全船环形电网向各区域配电系统供电；电力控制模块对配电模块实行电能分配和监控；配电模块将电力输送到电力负荷中心，再分配到各用电设备；电力变换模块将一种形式的配电模块转化为另一种形式的配电模块；推进电机模块用于船舶推进；平台负载模块是一个或多个配电模块的用户；能量储存模块用于储存电能，维持整个供电系统的稳定。 采用综合电力系统的船舶与传统船舶比较，具有的主要优势为： 便于采用分段和模块化建造，使用维护费用低，经济性好；噪音低，可提高船舶的安静性和舒适性，提高舰艇的战斗力和生命力；调速性能好，控制方便，倒车简便、迅速，提高船舶的机动性；布置灵活、设计方便、可靠性高，可维修性好、生命力强；便于实现自动化，减少船员；适用性强，可广泛采用各种电子设备和先进的推进技术，对于舰艇而言，可以使用诸如激光武器、电磁炮等高能武器。 3.综合电力系统的发展现状 近十来年，船舶的电力推进技术已进入应用阶段。目前，不同类型的船舶，如一些科考船、破冰船以及邮轮采用了电力推进系统。推进电机采用直流、交流同步电动机或交流感应电动机。研究报告显示，虽然商船的综合电力推进系统提高了船的建造费用，但其运行和支持费用，及其生命周期里的整个费用却降低了。上世纪九十年代，一些商船业公司，如ALSTOM、ABB、SIEMENS等，已形成了企业内部的商船业电力推进标准。有人统计，八十年代后期建造的1000吨以上的商船中采用柴－电推进的约占25％，到九十年代中期，此类船舶中有35％以上采用电力推进，且该比例正在呈逐年上升的趋势。据统计，到2000年，全世界商船电力推进的装机总容量约为4200MW。 美国海军于1980年建立了综合电力驱动计划，希望通过将船舶日用电力系统和推进电力系统合而为一，进一步提高战船的性能。1990年后，美国海军将注意力转到提高船舶的能购性上，研究计划转为综合电力系统(IPS：Integrated Power System)项目。针对当时水面战斗舰艇(SC-21，现转型为DD（X）)的概念设计，美海军完成了费用和效能评估。2002年4月29日，美国海军宣布英格尔斯造船公司、诺斯罗普格鲁曼船舶系统公司为DD(X)的设计主承包商，设计承包合同总价款为28亿多美元，执行期至2005财政年度。DD(X)设计合同的签署意味着美国海军水面舰艇革命性变革的开始。综合电力系统强调的主要技术目标为增加可操作性和支持柔性设计。美海军计划2003年开始，用3年多时间完成11个工程开发模块的建造和试验，并通过充分的陆试和海试去降低技术风险，争取2005年技术定型，2012
机械常用软件比较
机械常用软件比较 常用软件简介 1. UG UG(全称Unigraphics)是美国EDS旗下PLM Solution-UGS公司集CAD/CAM/CAE于一体的大型集成软件系统。UG最早源于麦道飞机公司的航空航天尖端设计制造技术，并逐步发展成为独立软件系统。后随着麦道并入波音而于1991年并入EDS，并成为EDS-PLM Solution 部门。UGS是EDS面向制造业Plan(计划)、Design(设计)、Build(制造)与Support(服务)的UGS PLM解决方案(包括E-factory(数字工厂)、NX(下一代CAX系统)、PLM Open(开放平台)、Solid Edge、Teamcenter(协同管理框架)和Product Index等)的核心构件之一。 UG系统主要应用于包括通用汽车在内的汽车、国防、机电装备等行业的大型制造企业，是全球应用最为广泛的高端工业软件系统之一。并于1990年初随着通用汽车的引进而正式进入中国。UG NX是新一代覆盖产品全生命周期的数字化产品开发系统，在原有所有版本基础上对各个模块全面进行了功能增加和性能增强，同时溶入了很多原来I-deas软件(UGS于20世纪90年代末收购了SDRC公司及其I-deas软件)的优秀功能和操作模式。NX内核部分扩大了知识语言支持的范围，应用部分大量增加了汽车专用模块，传统的CAID/CAD/CAE/CAM应用
功能进一步加深、加强，用户界面的友好性、系统的稳定性与易学易用性等都得到显著的改进和完善。具体来说，该软件具有以下特点：（1）具有统一的数据库，真正实现了CAD/CAE/CAM等各模块之间的无数据交换的自由切换，可实施并行工程。 （2）采用复合建模技术，可将实体建模、曲面建模、线框建模、显示几何建模与参数化建模融为一体。 （3）用基于特征（如孔、凸台、型胶、槽沟、倒角等）的建模和编辑方法作为实体造型基础，形象直观，类似于工程师传统的设计办法，并能用参数驱动。 （4）曲面设计采用非均匀有理B样条作基础，可用多种方法生成复杂的曲面，特别适合于汽车外形设计、汽轮机叶片设计等复杂曲面造型。 （5）出图功能强，可十分方便地从三维实体模型直接生成二维工程图。能按ISO标准和国标标注尺寸、形位公差和汉字说明等。并能直接对实体做旋转剖、阶梯剖和轴测图挖切生成各种剖视图，增强了绘制工程图的实用性。 （6）以Parasolid为实体建模核心，实体造型功能处于领先地位。目前著名CAD/CAE/CAM软件均以此作为实体造型基础。 （7）提供了界面良好的二次开发工具GRIP（GRAPHICAL INTERACTIVE PROGRAMING）和UFUNC（USER FUNCTION），并能通过高级语言接口，使UG的图形功能与高级语言的计算功能紧密结合起来。 （8）具有良好的用户介面，绝大多数功能都可通过图标实现；进行
船舶设计系统介绍及比较
2012年10月 船舶设计系统介绍
?瑞典KCS公司的Tribon船舶CAD软件?美国PTC公司的CADDS5软件?法国达索公司CATIA ?西班牙Foran ?澳大利亚Maxsurf船舶设计软件 ?加拿大ShipConstructor船舶建造软件? 芬兰纳帕有限公司NAPA船舶设计系统 船舶设计系统概览
专用船舶设计软件系统特点 ?以某船舶设计公司自有系统发展而来 ?仅在船舶行业应用 ?系统集成了该公司对船舶设计方法及业务过程的理解 ?对典型的船舶设计过程尤其是其母公司的产品类型有很好的支持 ?一般将船体信息保存在专用数据库中 ?单一系统覆盖整个船舶设计过程，包括数据管理及CAD环境 ?其CAD环境是为船体定义及渲染服务的，CAD本身的建模功能严格受限于船体的特征类型
?优势 –专业性强 –数据存储一致 ?弱势 –CAD 渲染功能较差–运动仿真功能弱 –开放性差，二次开发受限 – 设计过程受限于软件本身所提供的业务过程及操作方法，不利于设计创新 专用船舶设计软件系统优势与不足
?瑞典KCS 公司的Tribon 船舶CAD 软件?美国PTC 公司的CADDS5软件?西班牙Foran ?澳大利亚Maxsurf 船舶设计软件 ?加拿大ShipConstructor 船舶建造软件? 芬兰纳帕有限公司NAPA 船舶设计系统 专用船舶设计软件系统代表
通用软件系统中的船舶模块组合概述?软件系统本身并不仅仅针对船舶行业 ?软件系统的全部功能是覆盖多个行业所需功能的全部超集 ?针对船舶行业，这些软件系统有相应的一系列模块组织，用于完成船舶行业各过程所需操作，但这些模块自身可能不仅仅限于船舶行业应用 ?通过系统的组合与模块的组合，实现对船舶行业过程的整体性支持 ?几何模型信息存储在软件自身CAD文件中而非数据库中 ?通过与PDM系统的结合，形成对船舶行业整个过程的支持。PDM实现过程管理与数据管理，CAD完成船舶设计建模
常用船舶设计软件对比
常用船舶设计软件对比 目前，国际上常用的船舶设计软件有如下几种: Tribon Tribon 系统是由瑞典KCS(Kockums Computer System AB)公司设计开发的一套用于辅助船舶设计与建造计算机软件集成系统。Tribon集 CAD/CAM(计算机辅助设计与制造)与MIS(信息集成)于一体，并覆盖了船体、管子、电缆、舱室、涂装等各个专业的一个专家系统。 总体上Tribon系统可分为船体设计、舾装设计、系统管理及维护三大部分。该软件是一个出色的集成系统，也是一个庞大的系统，它具有许多其他系统所不具备的优点。Tribon推出的新版本较过去添加了很多新的功能，如在设备选择、合同设计等方面的功能。我国使用该设计软件系统的公司有：广船国际股份有限公司、江南造船（集团）有限公司等。对我国的用户来说，该软件存在的缺点有：数据开放性不够，数据库系统自成一套与常用的数据库缺少接口等。 TRIBON的第一个软件包是TRIBON Solution。在2004 TRIBON Solution 被AVEVA集团收购，M3是tribon的最新版本。它包括初始设计模块，基本设计，船体建模，船舶配件模块，装配计划和工件准备模块。运行于windows系统，在造船工业排他性发展。（注：言下之意是说tribon和其他程序的接口、兼容等方面过于保守）
vantage marine是AVEVA基于已有着名的PDMS（工厂设计管理系统）发展的新产品。vantage marine的意义在于它是PDMS配件模块和tribonM3船体和基本应用程序的联合产物。 NAPA NAPA 公司首次在船舶设计软件中采用3D技术，并在船舶初步设计和基本设计阶段提出了3D NAPA船舶模型的概念，这一概念己得到广泛认同。利用NAPA Steel设计师们可以在较短时间内迅速完成结构初步设计和重量、成本计算，生成可供送审的技术文件和图样，并根据需要生成结构有限元计算所需的网格模型。在NAPA于 2003.1发布的版本中具有的最新的功能之一是提供了许多软件与NAPA Steel之间的接口，比如说Tribon Hull和Nupas-Cadmatic，以及其它一些典型的经常使用的船舶设计系统。其中与Tribon之间的接口可以实现：曲线的转换、表面的转换、图的转换等。 FORAN FORAN 的开发和维护者SENER Ingeniería y Sistemas SA公司成立于1956年，是西班牙最大的私营独资的工程公司。利用50多年的船舶设计经验，SENER保证其最终产品是可信赖的、高效的工具，帮助用户实现其唯一的目标：让船舶的设计和建造更快、更好、更节省。 FORAN软件是一个囊括了船、机、电、涂、舾装各个专业的强大设计软件。在船舶设计和建造中，从开始的方案设计、初步设计和送审设计
maxsurf的中文使用手册(船舶设计建造软件).
Maxsurf 的中文使用手册 （版权所有） Formation Design Systems Pty Ltd 1984-99 授权与版权 Maxsurf程序 Ｍaxsurf 的使用权作为一个单用户权利由本公司授予购买该软件的用户。本程序不允许同时在一台以上机器上运行，只有在用户保证对所有备份文件拥有所有权时才允许以备份为目的拷贝此程序。 Maxsurf用户手册 1990～1999 Formation Design Systems保留所有权利，未经许可，本出版物的任何部分均不允许以任何形式和任何目的进行复制、传播或翻译。Formation Design Systems保留修订及改进的权利，本出版物仅描述其出版时的内容，并不反映未来产品情况。 责任声明 任何因购买或使用该软件及其资料而造成的特殊、直接、间接的损害，包括但不仅限于服务中止，业务和期望利益的丢失，Formation Design Systems及作者均概不负责。任何Formation Design Systems的子公司，代理商或雇员没有对这些保证进行修改、扩充或增加的权利。
目录 授权与版权 (2) 目录 (3) 有关说明 (4) 第一章简介 (5) 第二章基本原理 (6) 第三章快速入门 (8) 第四章Maxsurf应用 (24) 曲面 (41) 控制点 (54) 参数转化 (78) 数据输出 (79) 第五章Maxsurf 索引 (85) 工具栏 (86) 菜单 (87) 附录Ａ绘图 (101) 附录Ｂ数据输出 (103) 附录Ｃ曲面算法 (106) 附录Ｄ命令键 (111) 附录Ｅ平台间的文件传送 (112)
船舶推进课后练习答案
第一章习题 1. 除螺旋桨之外，船用推进器还有那些类型？简述他们的特点及所适用船舶类型? 螺旋桨，风帆，明轮，直叶推进器，喷水推进器，水力锥形推进器 螺旋桨：构造简单，造价低廉，使用方便，效率较高。 风帆：推力依赖于风向和风力以至于船的速度和操纵性都受到限制。仅在游艇，教练船和小渔船上仍采用 明轮：构件简单，造价低廉，但蹼板入水时易产生拍水现象，而出水时又产生提水现象，因而效率较低。目前用于部分内河船舶。 直叶推进器：可以发出任何方向的推理，操纵性好，推进器的效率高，在汹涛海面下，工作情况也较好，但构造复杂，造价昂贵，叶片保护性差极易损坏。用于港口作业船或对操纵性有特殊要求的船舶 喷水推进器：活动部分在船体内部，具有良好的保护性，操纵性能良好，水泵及喷管中水的重量均在船体内部，减少了船舶的有效载重量，喷管中水力损耗很大，故推进效率较低。多用于内河潜水拖船上，近年来也用于滑行艇，水翼艇等高速船上。 水力锥形推进器：构造简单，设备轻便，船内无喷管效率比一般喷水推进器为高，航行于浅水及阻塞航道中的船只常采用此种推进器。 2. 何谓有效马力（有效功率）？ 有效功率：若船以速度v航行时所受到的阻力为R，则阻力R在单位时间内所消耗的功为Rv，而有效推力Te在单位时间内所作的功为Te*v，两者在数值上相等，故Te*v（或者R*v）称为有效功率。 阻力试验R和V都可测。 3. 何谓收到马力？它与主机马力的关系如何？ 收到马力：机器功率经过减速装置，推力轴承及主轴等传送至推进器，在主轴尾端与推进器连接处所量得的功率称为推进器的收到功率Pd表示。 Pd=Ps*ηs→传递效率或轴系功率 4. 推进效率。推进系数如何定义？如何衡量船舶推进性能的优劣？ 推进效率：由于推进器本身在操作时有一定的能量损耗，且船身与推进器之间有相互影响，故有效功率总是小于推进器所收到的功率，两者之比称为推进效率，以ηd表示。 推进系数：有效功率与机器功率之比称为推进系数以P.C表示 P.C=Pe/Ps P.C=ηdηs 5. 何谓船舶快速性？快速性优劣取决于那些因素？ 快速性：指船舶在给定主机功率情况下，在一定装载时于水中航行的快慢问题。 ①船舶于航行时所遭受的阻力要小，所谓优良船型的选择问题 ②选择推力足够，且效率较高的推进器 ③选择合适的主机 ④推进器与船体和主机之间协调一致
船舶电力推进系统
船舶电力推进系统 Edited by 阳光的cxf 第一章 1. 电力推进系统的优缺点 P10 优点： （1）机动性能好 （2）机舱小，布置灵活可增加船舶的载货载客能力 （3）推进效率高 （4）节能，有利于环保 （5）适合于特种船舶的应用 P47 优点： （1）通过减少燃料消耗和维护费用减少生命周期成本，尤其是在负载变化大的地方 （2）增强了系统对单一故障的抵抗性，使优化原动机负载分配成为可能 （3）中高速柴油机重量轻 （4）占用空间少，甲板空间利用更加灵活 （5）推进器位置布置更加灵活 （6）更好的机动性 （7）更小的推进噪声和震动 缺点： （1）初始投资增加 （2）原动机和推进器之间有额外的器件，增加了满负荷运行时的损耗 （3）新型设备需要不同的操作，维护策略 2. 不同推进方式船舶操纵性能对比 项目机械推进常规电力推进POD推进 回转直径120% 100% 75% 零航速回转180 度所需时间118% 100% 41% 全速回转180 度所需时间145% 100% 42% 全速到停止所需时间280% 100% 42% 零航速至全速所需时间210% 100% 90% 第二章 3. 电力推进系统类型 （1）可控硅整流器+直流电动机。应用：船舶推进所应用的直流推进电机的容量，在2～3MW 之间。 优点： 1）启动电流和启动转矩接近零 2）动态响应快 缺点：
1）转矩控制不精准 2）换向器易发生故障 3）谐波污染较大 4）直流电动机结构复杂，成本高，体积大，维护困难，效率低 （2）交流异步电动机+可调螺距螺旋桨模式。应用：这种推进方式只适合于中、小功率船舶，或1000kW 以下的侧推装置，因为微软起动器目前还只有中、小功率的低压产品。 优点 1）几乎没有谐波污染 2）转矩稳定没有脉动 3）设计点运行效率高 缺点： 1）启动电流大 2）启动瞬间机械轴承受转矩大 3）功率因数低 4）功率及转矩动态响应慢 5）反转慢，制动距离长 6）变矩桨结构复杂，价格贵，可靠性差 7）变距桨液压控制系统复杂 （3）电流型变频器CSI (Current Source Inverter) + 交流同步电动机。应用：10MW 以上容量的电力推进装置 优点： 1）启动电流小 2）价格便宜 3）控制方便，操作灵活 4）能匹配特大功率电机 缺点： 1）时间常数大，动态响应慢 2）电感重量和体积大 3）低速运行时，电流变频器将电流控制在零附近脉动，，输出转矩也脉动，给轴 系带来震动 （4）电压型变频器VSI (Voltage Source Inverter) +交流异步电动机。在中小功率范围，包 括部分大功率的电压型变频器中 优点： 1）功率和转矩动态响应快 2）系统电源输出频率范围宽 3）启动平稳 4）功率因数高 5）低速功率损耗小 6）推进效率高 缺点： 1）价格贵 （5）交交变频器+交流同步电动机。单个电力驱动系统的功率范围在2～30MW 之间。 优点： 1）启动平稳，启动电流逐渐增大
领先的 3D 造船软件 FORAN 及其应用
领先的3D造船软件FORAN及其应用 作者：通力有限公司宋英杰 提要：采用先进的3D造船软件并逐步深化其应用，已是国内造船行业的趋势，本文就大型 3D造船软件FORAN的功能特点和应用价值进行了概括的阐述，并就国内船舶设计单位和造船厂应用FORAN软件提出了初步建议。 主题词：FORAN 造船设计 1. 当前船舶设计的发展趋势和软件应用中的主要问题 计算机辅助设计（CAD）技术可以提高船舶设计的效率和质量，已经成为国内造船行业的共识，国内多数骨干研究所和造船厂已经较大范围应用了国际先进水平的3D造船软件，具有代表性的软件是Tribon和CADDS5，经过多年的经验积累和二次开发，应用水平达到了一定的高度，获得了一定的效益，目前正在扩大应用范围；在许多尚未采用3D船舶设计软件的设计单位和造船厂，也已经认识到3D软件的重要性，正在进行软件的策划和考察，以期尽早升级到3D软件上，提高设计水平和竞争能力。 在国际造船业激烈竞争的环境下，我国造船业提出了用15年左右的时间成为世界第一造船大国和造船强国的战略目标。但目前我国造船行业在设计能力、建造模式、船舶质量、交船周期等方面还有差距，需要逐步提高，尽快赶上世界先进水平。 采用先进的造船模式无疑是实现以上目标的关键。国内造船业多年来推行的“转模”工作，使船舶企业各级领导和管理者形成了一定要搞转模的共识，先进的造船模式是提高造船竞争力的必由之路，是科技进步的重要课题，也是实现制度创新和技术创新的切入点。 作为首要的支撑技术，采用符合先进理念的设计软件、提高设计水平则是保证转模工作成功的极为重要的环节。三维产品建模使多用户环境下的船舶设计与建造更加集成化，这意味着如下特征： ?设计人员在一个完全交互的三维图形环境下工作； ?结构和舾装可以平行设计； ?船体外表面、甲板以及舱壁的信息能随时供正在使用该产品模型的设计人员调用； ?在船上某个分段区域的设计人员，可以了解到其他分段区域的信息，不管相邻与否； ?某个分段外舾装的设计人员可以使用产品模型中船体结构中最新的信息； ?最后制造出图时，比如平面制图、管道图以及透视图等，可以自动参照船体外板、甲板、舱壁、框架形式以及任何船舶构件； ?设计人员可以在船厂预先设定的工作目录中选择钢板、型钢以及舾装件； ?设计人员之间可进行数据交换，远程用户之间可同时参与一条船的设计。 三维产品建模让设计者使用这条船的同一个模型，从早期的初步设计一直到建造，有助于整个设计过程中数据的前后一致性。产品模型的优点有以下这些：减少设计时间、减少沟通环节、增强效率、更早的干涉检查、更容易修改、设计错误的大量减少、设计信息的主要来源以及给予产品的可利用性。这种技术还可以包括专家系统以及人工智能。 在船舶设计中，当前的主要发展趋势为： ?使设计模式满足现代造船模式的要求，与生产模式保持一致，提高船舶建造的生产率和质量； ?采用并行工程，缩短设计周期，从而加快交船周期； ?提高设计质量，节约材料和工时，减少设计修改，从而提高质量、降低成本； ?建立船舶产品的全3D数据库，为产品数据管理、生产管理、物流管理等系统提供
船舶管路制作流程
船舶管路系统 (1) 何谓船舶管路系统？船舶管路系统有哪几类？ ?船舶管路系统是船舶为了完成一定任务而专门用来输送和排出液体或气体的管路、机械设备和检测仪表等的总称，常简称为船舶管系。 ?船舶管系分为动力管路和船舶系统，动力管路有：燃油管路；滑油管路；冷却管路；压缩空气管路；排气管路。船舶系统可分为：舱底水系统；压载水系统；消防系统；通风系统；供水系统；制冷与空调系统；货油系统等。 (2) 燃油的质量指标有哪些 ?燃油的质量指标有：十六烷值；密度；粘度；凝点、浊点和倾点；机械杂质和水分；热值；闪点。 燃油管路的功用 ?燃油管路的功用向船舶柴油机和燃油锅炉供应足够数量的合格燃油，以确保船舶的营运需要。 (3) 日用油柜的结构特点 ?日用油柜为箱体，一般用钢板焊接而成，为能承受柜内液体的压力，通常在其内壁设加强筋相衬板。注入管，用于注入燃油；输出管用于输出燃油；透气管使柜内与大气相通，以利燃油进出油柜；溢流管用来将超出油柜贮量的油溢出．并流回油舱；打开手孔(或人孔)盖即可清除柜中渣； ?置于油柜下方的放水阀可放出存于油柜底部的油水混合液体。
透气管与溢流管直径一般应大于输入管。燃油舱柜的出口设速闭阀。 (4) 油舱的总容积在理论计算的基础上，还应考虑哪些系数？?Cr 容积系数 ?Cc 储备系数 ?CF 风浪系数 (5) 简述船舶设计对燃油管路的要求 ?各舱柜间应有管路连通，管路上应设截止阀，以便关断保证船舶倾斜时正常供油。 ?大中型船舶设独立驱动的燃油输送驳运泵，小型船舶设手摇泵，保证连续供油。 ?各油舱油柜供油管路上的截止阀或旋塞应直接装设在舱柜壁上，深油舱日用油柜出口管路应设置速闭阀，以便在发生火灾或危机情况下能在该处外迅速将其关闭。 ?燃油管路必须与其他管路隔绝，不得布置在高温处、电气设备处。 ?沉淀舱柜以及专设沉淀舱的燃油舱或日用油柜，应装设自闭式放水阀或旋塞。 ?大型船舶燃用两种燃油，应设有两套供油管路，设置燃油回油集合筒以收集回油，并用于两种燃油的混合和撤换。 简述滑油管路的功用、组成与种类 ?功用：滑油管系给柴油机、增压器等船舶动力装置设备供应足
船舶设计常用软件
我国年造船产量占世界造船总产量的份额和名次已由世界第17位跃居世界第3位，仅次于日本和韩国。预计到2005年，中国年造船产量可迄650万吨以上，在世界造船市场的份额也将提高到15％。但目前，我国整体造船水平大致相当于国际二十世纪80年代末、90年代初的水平，船型开发与设计满足不了开拓市场的需求。不少技术复杂的船，包括超大型集装箱船、大型液化石油气、天然气船、豪华旅游船等尚处于开发阶段。 工欲善其事，必先利其器。随着船舶不断向大型化、复杂化方向发展，利用先进的计算机技术，提高设计水平，缩短设计周期，设计出经济、高附加值的船舶已相当普及。目前，国际上常用的船舶设计软件有如下几种： Tribon Tribon系统是由瑞典KCS(Kockums Computer System AB)公司设计开发的一套用于辅助船舶设计与建造计算机软件集成系统。Tribon集CAD/CAM(计算机辅助设计与制造)与MIS (信息集成)于一体，并覆盖了船体、管子、电缆、舱室、涂装等各个专业的一个专家系统。总体上Tribon系统可分为船体设计、舾装设计、系统管理及维护三大部分。该软件是一个出色的集成系统，也是一个庞大的系统(系统程序约500 MB)，它具有许多其他系统所不具备的优点。Tribon推出的新版本较过去添加了很多新的功能，如在设备选择、合同设计等方面的功能。 我国使用该设计软件系统的公司有：广船国际股份有限公司、江南造船（集团）有限公司等。对我国的用户来说，该软件存在的缺点有：数据开放性不够，数据库系统自成一套与常用的数据库缺少接口等。 NAPA NAPA公司首次在船舶设计软件中采用3D技术，并在船舶初步设计和基本设计阶段提出了3D NAPA船舶模型的概念，这一概念己得到广泛认同。利用NAPA Steel设计师们可以在较短时间内迅速完成结构初步设计和重量、成本计算，生成可供送审的技术文件和图样，并根据需要生成结构有限元计算所需的网格模型。在NAPA于2003.1发布的版本中具有的最新的功能之一是提供了许多软件与NAPA Steel之间的接口，比如说Tribon Hull和Nupas -Cadmatic，以及其它一些典型的经常使用的船舶设计系统。其中与Tribon之间的接口可以实现：曲线的转换、表面的转换、图的转换等。 CADDS 5i CADDS 5i是PTC公司针对船舶、航空、航天行业推出的产品，空中客车、劳斯莱斯、波音公司BAE系统、洛克希德马丁、美国联防公司、中国的CSIC(中船集团)等约2000个客户已经成功地应用了这套解决方案。该产品在世界造船市场的份额也为15％。这个软件主要包括船体、管系、舾装、电力、空调通风系统等几大模块。船体模块主要进行船体结构辅助设计，可输入输出全部船体制造所需的数据。管系施装模块则提供了管系设计和制造所需的所有工具，包括3D管系布置。空调通风模块所提供的工具可支持开发大型HVAC(热力、通风与空调)系统及其结构的能力，并生成制造输出数据。电气系统模块提供的功能可支持船舶电气系统的开发，其中包括布线示意图、3D电缆通道网络、3D布线以及电缆通道支
简谈船舶管路系统以及综合布置要点
简谈船舶管路系统以及综合布置要点 摘要：文章从船舶管路自动布置系统的结构设计出发，分别阐述了船舶管路综合布置要点，以及船舶管路布局的具体优化方法，以供参考。 关键词：船舶管路系统；综合布置；布局优化 一、船舶管路布置系统的结构设计 本公司使用的是AVEVA MARINE设讣软件（简称AM）。使用AM设计的基本流程为： 1■?基本流程 AM侧装工程建立完毕，管系数据库和规格书建立完毕；船体模型基本建立。按照设备资料在AM软件OUTFITTING模块中点击菜单Design/Equipment建立设备三维模型，按照详设系统原理图在AM软件OUTFITTING模块中点击菜单Design/Pipework建立管系三维模型。 管系三维模型完成，并在满足规范和系统原理图的前提下，与各专业进行协调，并进行区域干涉检查。对干涉部分进行综合考虑、协调和修改。通过检查后, 输岀船体厕装开孔图。 对管子模型按作业阶段进行拆分（组立/先行/总段/船台/单元）。然后以分段或单元进行管支架三维建模。管支架三维建模在AM软件OUTFITTING模块中点击菜单船舶设II7COSCO管支架进行。 管支架三维模型完成后，按分段进行干涉检查，直到分段相关专业模型的无干涉后。输出分段管子制作图、管支架制作图、多芯管支架制作图、挡水圈制作图、自制件制作图和管系安装图。 二.舶管路综合布置要点 船舶管路综合布置匸作关系到整个船舶系统运行的安全性，而船舶管路布置也就成了整个船舶生产过程中一个非常重要的环节。船舶管路山大量的管路组成, 分散布置在整个船舶系统的动力装置及附属设备中，科学合理的对管路进行综合布置，可以有LI的对船舶管路系统进行提前加工及组装匚作，有利于人力资源的优化配星，在缩短船舶生产周期的同时，提高船舶制造过程中的生产效率。管路的综合布置，需要做好以下儿点： 1?设计前的准备 （1）熟悉规格书，了解规格书对该船生产设计的要求；包括原理的描述，系统的材料要求，阀门、附件的要求等。 （2）熟悉总布置图、分段划分图.舱室布置图； （3）熟悉防火分割图、防火典型节点图、绝缘图纸 （4）熟悉主干电缆走向图、电气设备布置图； （5）查看详细设计退审图及船东船检意见； （6）查看设备订货情况及工作图； （7）查看轮机专业标准及设汁施工惯例熟悉船级社规范对该部分的要求。 进行船舶管路设计时应当首先对相关的图纸进行熟悉。图纸在实际的管路设计中起到了参考和指导的作用，对图纸的准备和熟悉能够确保后续的工作有序、高效的展开。船舶管路布局的图纸主要包括管路的综合设汁图、船体结构图、管路系统图、主干电缆走向图等。在准备的过程中必须将上述所有的图纸都进行熟悉和分析，并根据图纸信息制定出一个相对完善的设计方案。 2 ?船舶管路综合布置要点
常用船舶设计软件对比
常用船舶设计软件对比目前，国际上常用的船舶设计软件有如下几种: Tribon Tribon 系统是由瑞典KCS(Kockums Computer System AB)公司设计开发的一套用于辅助船舶设计与建造计算机软件集成系统。Tribon集CAD/CAM(计算机辅助设计与制造)与MIS(信息集成)于一体，并覆盖了船体、管子、电缆、舱室、涂装等各个专业的一个专家系统。 总体上Tribon系统可分为船体设计、舾装设计、系统管理及维护三大部分。该软件是一个出色的集成系统，也是一个庞大的系统，它具有许多其他系统所不具备的优点。Tribon推出的新版本较过去添加了很多新的功能，如在设备选择、合同设计等方面的功能。我国使用该设计软件系统的公司有：广船国际股份有限公司、江南造船（集团）有限公司等。对我国的用户来说，该软件存在的缺点有：数据开放性不够，数据库系统自成一套与常用的数据库缺少接口等。 TRIBON的第一个软件包是TRIBON Solution。在2004 TRIBON Solution被AVEVA 集团收购，M3是tribon的最新版本。它包括初始设计模块，基本设计，船体建模，船舶配件模块，装配计划和工件准备模块。运行于windows系统，在造船工业排他性发展。（注：言下之意是说tribon和其他程序的接口、兼容等方面过于保守） vantage marine是AVEVA基于已有着名的PDMS（工厂设计管理系统）发展的新产品。vantage marine的意义在于它是PDMS配件模块和tribonM3船体和基本应用程序的联合产物。
NAPA NAPA 公司首次在船舶设计软件中采用3D技术，并在船舶初步设计和基本设计阶段提出了3D NAPA船舶模型的概念，这一概念己得到广泛认同。利用NAPA Steel设计师们可以在较短时间内迅速完成结构初步设计和重量、成本计算，生成可供送审的技术文件和图样，并根据需要生成结构有限元计算所需的网格模型。在NAPA于发布的版本中具有的最新的功能之一是提供了许多软件与NAPA Steel之间的接口，比如说Tribon Hull和Nupas-Cadmatic，以及其它一些典型的经常使用的船舶设计系统。其中与Tribon之间的接口可以实现：曲线的转换、表面的转换、图的转换等。 FORAN FORAN 的开发和维护者SENER Ingeniería y Sistemas SA公司成立于1956年，是西班牙最大的私营独资的工程公司。利用50多年的船舶设计经验，SENER保证其最终产品是可信赖的、高效的工具，帮助用户实现其唯一的目标：让船舶的设计和建造更快、更好、更节省。 FORAN软件是一个囊括了船、机、电、涂、舾装各个专业的强大设计软件。在船舶设计和建造中，从开始的方案设计、初步设计和送审设计阶段，直到详细的施工设计阶段，FORAN都是赖以降低成本、提高生产效率的主要工具。本系统可以应用在所有船型的设计建造，且不受船舶尺寸的限制，同时可以根据不同用户的特定需求进行客户化定制。 FORAN代表了船舶CAD/CAM/CAE技术的前沿，为造船的全过程提供了集成化的解决方案，包括船型尺寸、船型系数计算、船体结构、机械设备、舾装、电气设施、舱室设计等，所有功能可在分布式工作环境下、应用并行工程的概念完
船舶行业主要3D软件
船舶行业主要3D软件 1、Tribon Tribon 系统是由瑞典KCS(Kockums Computer System AB)公司设计开发的一套用于辅助船舶设计与建造计算机软件集成系统。Tribon集CAD/CAM(计算机辅助设计与制造)与MIS(信息集成)于一体，并覆盖了船体、管子、电缆、舱室、涂装等各个专业的一个专家系统。总体上Tribon系统可分为船体设计、舾装设计、系统管理及维护三大部分。该软件是一个出色的集成系统，也是一个庞大的系统(系统程序约500 MB)，它具有许多其他系统所不具备的优点。Tribon推出的新版本较过去添加了很多新的功能，如在设备选择、合同设计等方面的功能.我国使用该设计软件系统的公司有：广船国际股份有限公司、江南造船（集团）有限公司等。对我国的用户来说，该软件存在的缺点有：数据开放性不够，数据库系统自成一套与常用的数据库缺少接口等。 2、FORAN NAPA 公司首次在船舶设计软件中采用3D技术，并在船舶初步设计和基本设计阶段提出了3D NAPA船舶模型的概念，这一概念己得到广泛认同。利用NAPA Steel设计师们可以在较短时间内迅速完成结构初步设计和重量、成本计算，生成可供送审的技术文件和图样，并根据需要生成结构有限元计算所需的网格模型。在NAPA于2003.1发布的版本中具有的最新的功能之一是提供了许多软件与NAPA Steel之间的接口，比如说Tribon Hull和Nupas-Cadmatic，以及其它一些典型的经常使用的船舶设计系统。其中与Tribon之间的接口可以实现：曲线的转换、表面的转换、图的转换等。 FORAN软件是一个囊括了船、机、电、涂、舾装各个专业的强大设计软件。 在船舶设计和建造中，从开始的方案设计、初步设计和送审设计阶段，直到详细的施工设计阶段，FORAN都是赖以降低成本、提高生产效率的主要工具。 本系统可以应用在所有船型的设计建造，且不受船舶尺寸的限制，同时可以根据不同用户的特定需求进行客户化定制。 FORAN代表了船舶CAD/CAM/CAE技术的前沿， 为造船的全过程提供了集成化的解决方案，包括船型尺寸、船型系数计算、船体结构、机械设备、舾装、电气设施、舱室设计等，所有功能可在分布式工作环境下、应用并行工程的概念完成。 FORAN 的开发和维护者SENER Ingeniería y Sistemas SA公司，是西班牙最大的私营独资的工程公司。利用50年的船舶设计经验，SENER保证其最终产品是可信赖的、高效的工具，帮助用户实现其唯一的目标：让船舶的设计和建造更快、更好、更节省。 3、CADDS 5i CADDS 5i是PTC公司针对船舶、航空、航天行业推出的产品，空中客车、劳斯莱斯、波音公司BAE系统、洛克希德马丁、美国联防公司、中国的CSIC(中船集团)等约2000个客户已经成功地应用了这套解决方案。该产品在世界造船市场的份额也为15％。这个软件主要包括船体、管系、舾装、电力、空调通风系统等几大模块。船体模块主要进行船体结构辅助设计，可输入输出全部船体制造所需的数据。管系施装模块则提供了管系设计和制造所需的所有工具，包括3D管系布置。空调通风模块所提供的工具可支持开发大型HVAC(热力、通风与空调)系统及其结构的能力，并生成制造输出数据。电气系统模块提供的功能可支持船舶电气系统的开发，其中包括布线示意图、3D电缆通道网络、3D布线以及电缆通道支撑结构。通过从可用于船舶系统的设备和电缆库中进行选择，用户可以创建示意图。国内有部分船厂在使用NAPA软件进行详细设计，使用Tribon做生产设计，而CADDS 5i可以很好的与他们进行互通。我国该软件已在江南、大连、辽南、武昌、长江船舶设计院等船厂和设计院使用。 4、CATIA
船舶推进概念
1- 1推进器：在船上需设有把能源（发动机）发出的功率转换为推船前进的功率的专门的装置或机构。 1- 2快速性：指船舶在给定主机功率情况下，在一定装载下（以一定的航速航行的能力）于水中航行的快 慢问题。 1- 3对快速性的要求四方面： ①船舶于航行时所遭受的阻力要小，即所谓的优良线型的选择问题②选择推 力足够，且效率高的推进器③选取合适的主机④推进器与船体和主机之间协调一致。 1- 4推进器类型及特点： ①螺旋桨：构造简单、价格低廉、使用方便、效率较高②风帆：可利用无代价的 风力，但推力依赖于风向和风力，故船的速度和操纵性能都受到限制③明轮：机构笨重，在波涛中操纵 性差且易损坏④直叶推进器：操纵性能好，效率较高，汹涌海面下，工作情况也较好，但机构复杂，造 价昂贵，叶片易损坏⑤喷水推进器：具有良好的保护性，操纵性能好，但减少了船的有效载重，且推进 效率低⑥水力锥形推进器：构造简单，设备轻便，常用于航行在浅水及阻塞航道中的船。 1- 5有效功率（推进器所产生的实际有效功率） ：船以速度v 航行时所遭受的阻力为 R ,则阻力R 在单位 时间内所消耗的功为 Rv ，而有效推力T e 在单位时间内所作的功为 T e V ,两者数值相等，故 T e V （或Rv ） 为有效功率P E 。 1- 6推进系数PC :有效功率与主机功率之比，为多种效率相乘之综合名称，通常可以表示用某种机器及 推进器以推进船舶之全面性能，推进系数越高，船舶的推进性能越好。 1- 7本课程主要研究： 推进器在水中运动时产生推力的基本原理以及它的性能好坏（效率高低）等问题， 然后解决如何根据实际的要求设计出一个性能优良的推进器问题。①推进器（效率、空泡、强度、振动） ②船-桨-机配合问题③螺旋桨设计。 2- 1螺旋桨各部分名称（通常由桨叶和桨毂构成） ：①桨毂：螺旋桨与尾轴连接部分 ②毂帽：为减小水阻 力，在桨毂后端加的整流罩，与桨毂形成一光顺流线型体 ③叶面及叶背：由船尾后面向前看时所见到的 螺旋桨桨叶的一面为叶面，另一面为叶背 ④叶根：桨叶与毂连接处 ⑤叶梢：桨叶的外端 ⑥导边及随边： 螺旋桨正车旋转时桨叶边缘在前面者为导边，另一边为随边 ⑦梢圆：螺旋桨旋转时（设无前后运动）叶 梢的圆形轨迹⑧螺旋桨直径D :梢圆的直径⑨螺旋桨的盘面积 A o ：梢圆的面积⑩右（左）旋桨：当螺旋 桨正车旋转时，由船后向前看去所见到的旋转方向为顺时针者为右旋桨，反之为左旋桨。 2- 2螺距P ：母线绕行一周在轴向前进的距离①若母线为直线且垂直于轴线， 则形成的螺旋面为正螺旋面 ②若母线为直线但不垂直于轴线，则形成斜螺旋面③当母线为曲线时，则形成扭曲的螺旋面。 2- 3节线及螺旋线： 将半径为R 的圆柱面展成平面，则为一底边长 2 nR 高为P 的矩形，螺旋线变为的斜 线（矩形的对角线）为节线。母线上任意一固定点在运动过程中所形成的轨迹，或任意共轴圆柱面与螺 旋面相交的交线为螺旋线。 tan 0 =P/2 OJI R （「1＜「2＜「3, 10 0＞03 ）：螺旋桨上任意半径处的面螺距 ②变螺距螺旋桨 :取半径为07R 或075R 处的面螺距代表螺旋桨的螺距，P 07R 或P 075R 。 2- 6螺距比P/D :面螺距P 与直径D 之比。 2- 7桨叶的切面（叶切面或叶剖面）：与螺旋桨共轴的圆柱面和桨叶相截所得的切面。①机翼形切面：效 率较高，但空泡性能较差②弓形切面：空泡性能较好，但效率较低③棱形切面④月牙形切面。 2- 8内弦：连接切面导边与随边的直线；外弦。对于系列图谱螺旋桨，外弦为弦线；理论设计螺旋桨：内 弦为弦线。弦长为 b 。 2- 9叶厚：切面厚度以垂直于所取弦线方向与切面上下面交点的距离来表示，其最大厚度 t 为叶厚。 2- 10叶厚比（切面的相对厚度）：叶厚t 与切面弦长b 之比，S =t/b 2- 11拱线、拱度及拱度比： 切面的中线或平均线称为拱线（中线） 。拱2-4螺距角0：节线与底边间的夹角, 2-5螺旋桨的螺距：①等螺距螺旋桨 （螺旋桨叶面各半径处的面螺距不
船舶电力推进系统
船舶电力推进系统
船舶电力推进系统 Edited by 阳光的cxf 第一章 1.电力推进系统的优缺点 P10 优点： （1）机动性能好 （2）机舱小，布置灵活可增加船舶的载货载客能力 （3）推进效率高 （4）节能，有利于环保 （5）适合于特种船舶的应用 P47 优点： （1）通过减少燃料消耗和维护费用减少生命周期成本，尤其是在负载变化大的地方 （2）增强了系统对单一故障的抵抗性，使优化原动机负载分配成为可能 （3）中高速柴油机重量轻 （4）占用空间少，甲板空间利用更加灵活 （5）推进器位置布置更加灵活
缺点： 1）启动电流大 2）启动瞬间机械轴承受转矩大 3）功率因数低 4）功率及转矩动态响应慢 5）反转慢，制动距离长 6）变矩桨结构复杂，价格贵，可靠性 差 7）变距桨液压控制系统复杂 （1）电流型变频器CSI (Current Source Inverter) +交流同步电动机。应用：10MW以上容量的电力推进装置 优点： 1）启动电流小 2）价格便宜 3）控制方便，操作灵活 4）能匹配特大功率电机 缺点： 1）时间常数大，动态响应慢 2）电感重量和体积大 3）低速运行时，电流变频器将电流控 制在零附近脉动，，输出转矩也脉动，
给轴系带来震动 （2）电压型变频器VSI (Voltage Source Inverter) +交流异步电动机。在中小功率范围，包括部分大功率的电压型变频器中 优点： 1）功率和转矩动态响应快 2）系统电源输出频率范围宽 3）启动平稳 4）功率因数高 5）低速功率损耗小 6）推进效率高 缺点： 1）价格贵 （5）交交变频器+交流同步电动机。单个电力驱动系统的功率范围在2～30MW之间。 优点： 1）启动平稳，启动电流逐渐增大 2）功率和转矩动态响应快 3）满负荷时效率高 4）不需要减速齿轮，直接驱动螺旋桨 5）性价比高