對(duì)19米觀光船計(jì)算輔助設(shè)計(jì)的探討

摘 要：觀光船具有低價(jià)、高觀光性的優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于旅游行業(yè)，新時(shí)期觀光船市場(chǎng)發(fā)展呈上升趨勢(shì)。基于此，本文著眼于19米觀光船設(shè)計(jì)闡述了對(duì)其進(jìn)行研究的必要性，并從材料選擇、外觀設(shè)計(jì)以及吃水設(shè)計(jì)角度進(jìn)行了分析，旨在為同類(lèi)船只設(shè)計(jì)提供參考，促進(jìn)我國(guó)水上旅游觀光產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：19米觀光船；計(jì)算輔助設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)探討

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.10.010

0 引言

觀光船市場(chǎng)隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展也呈現(xiàn)出觀光船需求量增加的趨勢(shì)。即是說(shuō)，我國(guó)觀光船相關(guān)企業(yè)具有良好的發(fā)展機(jī)會(huì)。而研究19米觀光船計(jì)算輔助設(shè)計(jì)有助于提高觀光船質(zhì)量，保障觀光船生產(chǎn)效率，也有助于為其他觀光船設(shè)計(jì)提供有價(jià)值的參考。因此，對(duì)該船設(shè)計(jì)進(jìn)行研究十分必要。

1 研究19米觀光船計(jì)算輔助設(shè)計(jì)的必要性

隨著CAD技術(shù)在船舶設(shè)計(jì)過(guò)程中的應(yīng)用，計(jì)算輔助設(shè)計(jì)模式得以發(fā)展。CAD技術(shù)具有高技術(shù)含量以及高綜合性，將其應(yīng)用于涉及多領(lǐng)域的船舶設(shè)計(jì)工作中十分必要。CAD技術(shù)有助于提高觀光船設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率，能夠完成許多人工無(wú)法完成的任務(wù)。計(jì)算輔助設(shè)計(jì)技術(shù)由于發(fā)展于CAD應(yīng)用過(guò)程中，因此也具備CAD技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新時(shí)期，我國(guó)旅游業(yè)蓬勃發(fā)展，各個(gè)地區(qū)均加強(qiáng)了對(duì)旅游資源的開(kāi)發(fā)力度，市場(chǎng)因此對(duì)觀光船的需求量也漸漸增加。例如，仙女湖、鄱陽(yáng)湖等地的水上項(xiàng)目就十分重視觀光船的引進(jìn)。由于我國(guó)高級(jí)觀光船設(shè)計(jì)領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)不足、研究時(shí)間較短。專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員、觀光船先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)、觀光船材料均有局限性，因此，以生產(chǎn)與設(shè)計(jì)觀光船為主的小型企業(yè)，常常由于技術(shù)、人員等的匱乏出現(xiàn)觀光船質(zhì)量問(wèn)題，或者為保障質(zhì)量而有損生產(chǎn)效率。研究基于計(jì)算輔助下的19米觀光船設(shè)計(jì)，結(jié)合19米觀光船實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)所與外觀特點(diǎn)等，分析在保質(zhì)保量的情況下其設(shè)計(jì)方案，有助于為觀光船設(shè)計(jì)領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展奠定基礎(chǔ)，為其他觀光船設(shè)計(jì)提供借鑒。因此，研究19米觀光船計(jì)算輔助設(shè)計(jì)十分必要。

2 計(jì)算輔助下的19米觀光船設(shè)計(jì)方案研究

2.1 在觀光船材料擇取方面

環(huán)保理念的應(yīng)用技術(shù)是我國(guó)各行各業(yè)均在分析研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。計(jì)算輔助下設(shè)計(jì)19米觀光船有助于落實(shí)該理念。例如，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)分析每一種材料的應(yīng)用價(jià)值與環(huán)保程度，在此基礎(chǔ)上合理選取原材料。在設(shè)計(jì)19米船的船體材料時(shí)，就可以設(shè)計(jì)為具有高強(qiáng)度防腐性的鋁鎂合金材料。鋁鎂合金材料不會(huì)產(chǎn)生水污染，且對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)破壞效果。另外，該材料還可以回收，是能夠用于造船的綠色材料之一。同時(shí)，該材料密度較小，在同等設(shè)計(jì)方案的請(qǐng)款下，使用該材料將大大提升觀光船靈活性。鑒于鋁鎂合金材料的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在開(kāi)展計(jì)算輔助下的19米觀光船設(shè)計(jì)工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)重視設(shè)計(jì)出能夠充分應(yīng)用該材料的方案[1]。

2.2 在船體外觀設(shè)計(jì)方面

計(jì)算輔助船體外觀設(shè)計(jì)是指，根據(jù)已知數(shù)據(jù)信息繪制船體形狀，判斷船體型線(xiàn)的光順性，修改光順性不好的型值點(diǎn)。關(guān)于光順的含義，其與數(shù)學(xué)中的光滑有本質(zhì)區(qū)別。它是指曲線(xiàn)在光滑的前提下，變化趨勢(shì)無(wú)激烈性，也無(wú)明顯凹凸點(diǎn)。設(shè)計(jì)人員通過(guò)計(jì)算輔助對(duì)這種現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)判，當(dāng)判斷會(huì)出現(xiàn)激烈變化時(shí)就能夠通過(guò)更改型值點(diǎn)的方法進(jìn)行解決。另外，型線(xiàn)對(duì)船舶整體設(shè)計(jì)，乃至后續(xù)建造環(huán)節(jié)均有重要影響。型線(xiàn)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性將直接作用于觀光船質(zhì)量與其航海性能計(jì)算方面。因此，必須保證觀光船型線(xiàn)設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性，可從下述三種角度進(jìn)行分析。

（1）觀光船橫剖線(xiàn)的設(shè)計(jì)。計(jì)算輔助下，設(shè)計(jì)19米觀光船型線(xiàn)，通常采用使用船體型線(xiàn)參數(shù)數(shù)據(jù)，繪制光順的方法。并結(jié)合應(yīng)用型線(xiàn)實(shí)用程序、型線(xiàn)圖繪制技術(shù)等，預(yù)判船體光順性。關(guān)于觀光船橫剖線(xiàn)，應(yīng)當(dāng)保證橫剖曲線(xiàn)間過(guò)渡間距的緩和性，最好間距具有相等性。

（2）觀光船順?biāo)€(xiàn)的設(shè)計(jì)。順?biāo)€(xiàn)是指，平行于船身吃水方向的水平面，截取若干水平剖面的間距，所形成的船體外觀形狀。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以應(yīng)用Curvature進(jìn)行控制，確定曲率。

（3）觀光船縱剖線(xiàn)的設(shè)計(jì)。縱剖線(xiàn)是指，平行于水平面結(jié)合船體寬向截取的間距。即是說(shuō)，縱向截取的船體表面曲線(xiàn)。設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)先繪制縱剖線(xiàn)圖，然后從中線(xiàn)面開(kāi)始至船舷一側(cè)進(jìn)行逐一編號(hào)，最后在剖線(xiàn)圖上畫(huà)出首尾船型、折角線(xiàn)、龍骨線(xiàn)等。

2.3 在船身吃水設(shè)計(jì)方面

在設(shè)計(jì)觀光船過(guò)程中如忽略對(duì)吃水量的管控，則有可能觀光船投入使用后出現(xiàn)吃水量過(guò)大等情況，難以滿(mǎn)足觀光船使用需求，或者吃水量過(guò)小，增強(qiáng)了水對(duì)船的阻力，降低了船舶的速度。為了避免出現(xiàn)上述問(wèn)題，在19米船舶的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就應(yīng)當(dāng)進(jìn)行精確、細(xì)致的計(jì)算。具體來(lái)講，可從下述兩方面著手。

（1）觀光船螺旋槳設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)目標(biāo)為，保證觀光船在一定排水量的前提下，其航速可靈活調(diào)節(jié)。若要求船舶速度較大，應(yīng)用加強(qiáng)船舶駕駛?cè)藛T對(duì)螺旋槳的控制，減少在航行中船舶尾流損失，保障螺旋槳能夠發(fā)揮最大效果。若要求船舶速度較小，則可以采取加大船舶直徑的方案。

（2）觀光船排水量設(shè)計(jì)。首先明確19米觀光船的實(shí)際使用場(chǎng)地，進(jìn)而了解其吃水要求，經(jīng)過(guò)詳細(xì)分析后方才能夠開(kāi)展排水量設(shè)計(jì)工作。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需要重視這幾點(diǎn)，一是經(jīng)規(guī)范且科學(xué)的計(jì)算后，明確船舶結(jié)構(gòu)；二是選取高質(zhì)量材料；三是重視機(jī)電設(shè)備的合理應(yīng)用，從而使得排水量符合應(yīng)用要求[2]。

3 總結(jié)

總而言之，使用信息技術(shù)工具開(kāi)展19米觀光船設(shè)計(jì)工作，有助于提高設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率，增強(qiáng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性與科學(xué)性。想要充分實(shí)現(xiàn)19米觀光船的應(yīng)用價(jià)值，還需要相關(guān)人士不斷探索實(shí)踐19米觀光船的應(yīng)用，收集相關(guān)信息，及時(shí)解決在應(yīng)用觀光船時(shí)出現(xiàn)的一系列問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

[1]龔瑞良，夏虹，張健.面向智能船舶的集成信息平臺(tái)設(shè)計(jì)[J].船舶，2018（S1）：59-64.

[2]衛(wèi)鈺汶，楊豹，李子如.基于小型觀光船全電力化改造研究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2018（34）：194-195.

作者簡(jiǎn)介：肖如峰（1989-），男，湖北荊州人，本科，初級(jí)工程師，研究方向：旅游觀光船設(shè)計(jì)、建造。