游艇舒适度原理与设计

　　舒适度设计是游艇总体设计中的重要方面，游艇作为水上娱乐用高级消费品，不仅集航海、运动、娱乐、休闲等功能于一体，而且更需满足客户的个性化需求，故对舒适度有极高的要求。舒适度是衡量游艇性能优劣评级的重要依据，在融合船东个性化需求后也体现了船东对其游艇的满意度。本书在对国内外游艇舒适度设计经验收集的基础上，通过对游艇舒适度机理的研究，阐述了游艇舒适度的理论及控制技术，即从外观造型舒适度、游艇舱室空间环境舒适度、游艇运动舒适度、游艇振动舒适度、游艇噪声舒适度、游艇环保材料舒适度等几个方面来进行舒适度机理的剖析，通过相关游艇及船艇规范的技术分析，找到影响舒适度的各项相关因素，探索建立了游艇舒适度的指标体系，并提出了针对游艇各舒适度的设计方法。

　　吴卫国，长期从事船舶与海洋工程、结构工程的教学与科研工作，指导硕士、博士研究生100多人，是国家一级重点学科、国家特色专业、湖北省品牌专业 “船舶与海洋工程”学科的负责人、首席教授；历任武汉理工大学交通学院院长，原教育部高速船舶工程重点实验室主任、中交船舶与桥梁工程质量监督检验测试中心主任；兼任武汉理工大学党委委员、武汉理工大学学术委员会委员；国家海事专家委员会常委兼船检技术委员会主任；国家（工信部、财政部）“高技术船舶科研计划”专家委员会委员；中国船级社技术委员会委员；英国劳氏船级社技术委员会委员。

小第1章游艇设计与游艇舒适度概述1
1.1游艇船型3
1.1.1游艇的分类3
1.1.2游艇的船体10
1.1.3游艇的动力11
1.2游艇设计规范12
1.2.1国外规范12
1.2.2国内规范15
1.3游艇舒适度内涵16
1.3.1外观造型舒适度16
1.3.2舱室空间环境舒适度16
1.3.3运动舒适度16
1.3.4振动舒适度17
1.3.5噪声舒适度17
1.3.6环保材料舒适度17
1.4国内外游艇舒适度的研究及设计进展17
1.5本章小结18
参考文献18
 
第2章游艇外观造型舒适度21
2.1游艇外观风格与游艇上层建筑的外观造型23
2.1.1游艇的外观风格23
2.1.2上层建筑的外观形式24
2.1.3上层建筑的首尾端处理25
2.2大型游艇造型美学中的一般数学规律与几何表达26
2.2.1设计美学的启示26
2.2.2各层甲板长度之间的比例关系27
2.2.3游艇甲板长尺度比的美学与功能解释28
2.2.4造型三角形的概念与内容30
2.2.5造型三角形的几何与美学特点31
2.2.6前窗角度规律33
2.2.7形心坐标规律34
2.3造型评价模型的构建与实例验证37
2.3.1单个子函数的处理37
2.3.2权值的计算和造型目标函数的建立39
2.3.3实例验证41
2.4游艇造型美学及小风阻上层建筑42
2.4.1游艇造型美42
2.4.2基于CFD软件的小风阻上层建筑研究43
2.5游艇造型及线型协调性设计方法44
2.5.1协调性原理44
2.5.2大型游艇的总布置45
2.5.3大型游艇的重量及重心位置47
2.5.4浮心纵向位置及调整53
2.6基于差分进化算法的大型游艇外形优化设计54
2.6.1差分进化算法的基本理论54
2.6.2基本差分进化算法对大型游艇优化问题的求解55
2.6.3大游艇优化问题的求解58
2.6.4差分进化算法的改进60
2.6.5改进后算法的应用62
2.7本章小结64
参考文献64
 
第3章游艇舱室空间环境舒适度67
3.1基于人机工程学的游艇舱室空间环境舒适度69
3.1.1游艇舱室空间设计与空间环境舒适度69
3.1.2舱室设计中的人机工程学原理及应用73
3.1.3舱室环境舒适度评估专家系统的构建78
3.2采光舒适度与游艇舷窗设计80
3.2.1游艇舷窗概述80
3.2.2游艇类型风格与舷窗造型之间的联系82
3.2.3游艇采光计算研究方法84
3.2.4采光舒适度评价方法90
3.2.5游艇采光舒适度评价分析选择实例93
3.3舱室空气舒适度及其通风设计99
3.3.1舱室空气环境影响因素99
3.3.2舱室空气控制现状99
3.3.3通风系统100
3.3.4气流组织的形式100
3.3.5气流组织的评价指标101
3.4船东偏好的内装风格与舱室舒适度设计104
3.4.1船东偏好104
3.4.2各式室内设计风格108
3.4.3应用美学与内装舒适度设计112
3.5本章小结113
参考文献113
 
第4章游艇运动舒适度115
4.1风浪对海洋航行游艇的影响117
4.1.1风浪对游艇快速性的影响117
4.1.2风浪对游艇结构和设备的影响117
4.1.3风浪对游艇舒适度的影响118
4.2基于MATLAB的超级游艇运动响应仿真118
4.2.1基于MATLAB的海浪特性模拟仿真118
4.2.2基于MATLAB的超级游艇横摇运动仿真121
4.2.3基于MATLAB的超级游艇纵向和垂向运动仿真127
4.3游艇运动舒适度提升方法138
4.3.1艇型设计139
4.3.2减摇装置139
4.4超级游艇联合减摇装置选型设计143
4.4.1减摇装置选型设计原则143
4.4.2联合减摇装置选型设计和布置144
4.5评估基于模糊模式识别的超级游艇运动舒适度综合评估146
4.5.1模糊模式识别的基本思想146
4.5.2超级游艇运动舒适度衡准指标模糊化分析150
4.5.3超级游艇运动舒适度综合评估模糊化分析155
4.6本章小结156
参考文献157
 
第5章游艇振动舒适度159
5.1游艇振动源分析161
5.1.1游艇振动的基本特征161
5.1.2主要激励及相关预报公式162
5.1.3游艇振动响应与振源分析169
5.1.4强迫振动分析170
5.2振动对人体的危害和相关标准173
5.2.1振动的危害174
5.2.2振动的评价方法176
5.2.3振动的规范衡准177
5.3游艇振动控制179
5.3.1振动控制基本方法179
5.3.2隔振技术180
5.3.3阻尼减振182
5.3.4游艇振动舒适性标准183
5.4本章小结185
参考文献186
 
第6章游艇噪声舒适度187
6.1游艇的噪声源189
6.1.1声学的基本概念190
6.1.2感觉噪声级和噪声指数192
6.1.3各种统计声级194
6.1.4游艇噪声源及传播194
6.2噪声对舒适性的影响及相关标准（ISO及各主要船级社的标准）195
6.2.1噪声的危害195
6.2.2噪声的评价方法196
6.2.3游艇噪声衡量标准197
6.3游艇噪声控制技术198
6.3.1噪声控制的一般方法198
6.3.2吸声技术201
6.3.3隔声技术202
6.3.4消声技术203
6.3.5游艇噪声的综合控制及治理204
6.3.6游艇舱室噪声级的估算207
6.4本章小结208
参考文献209
 
第7章游艇环保材料舒适度211
7.1基于绿色设计的船体材料选择213
7.1.1绿色材料概述213
7.1.2船体材料选择方法214
7.2面向船体材料选择的绿色度评价215
7.2.1绿色度评价体系的必要性216
7.2.2绿色度评价指标的选取原则216
7.2.3绿色度评价指标体系的建立217
7.2.4基于模糊层次分析法的多指标评价算法220
7.2.5大型游艇船体材料选择实例225
7.3游艇装备产品分类选型229
7.3.1船体材料的选择230
7.3.2轮机设备的选择230
7.3.3电气设备的选择231
7.3.4锚泊设备的选择232
7.3.5救生与消防设备的选择232
7.3.6舾装设备的选择233
7.3.7通信设备的选择234
7.4游艇装备绿色选配234
7.4.1游艇装备绿色选配系统开发平台与工具234
7.4.2选配系统基本框架及主要功能235
7.4.3游艇装备选择配置与分析评估软件系统运行界面236
7.5基于生命周期评价理论的游艇环保材料舒适度237
7.5.1船体材料生命周期评价理论实施框架237
7.5.2目的和范围的确定237
7.5.3清单分析239
7.5.4影响评价249
7.5.5大型游艇船体材料生命周期评价实例251
7.6本章小结259
参考文献259