船舶造型与美学—哈工程

,船舶外观造型设计,主讲:刘旸,船舶与海洋工程实验教学中心,船舶造型的一般原则,外观形态与设计要素,船舶造型形态通过外观表现出来外观要真实服务于功能,排水型船舶外观的基本类型,船舶主体主要通过首尾形状、舷弧线和轮廓线表现外形。首尾形状主要决定于功能要求甲板线、龙骨线形状视船舶类型和航区而定如海船,船舶外观形态及特点,客船,客船,客船,客船,客船,船体首尾端形状,一、船艏表现手法主要通过线（首柱）的曲、直、斜、立来产生变化。,1.直立型,首柱成直线，与基线垂直或接近垂直，表现了很强的力度，视觉上有后倾趋势,2.前首型,3.飞剪型,水线以上呈凹曲，外飘，幽雅、轻巧，有速度感不易上浪，甲板宽阔，有利于设备布置,4.破冰首,5.球鼻首,对快速性船和肥大型船有改善兴波阻力的功能,二、船艉,产生动感，表现前进性,1.椭圆型,2.巡洋舰型,3.方尾型,结论,同等船长下，椭圆尾水线最短巡洋舰尾曲面光顺，有利于减小阻力方尾（包括切平巡洋舰尾）是二战中产生的尾型，加工简便，可减小阻力,二、上层建筑造型的影响因素及结构特点,船楼上层连续甲板上由一舷伸到另一舷的围蔽建筑，包括首楼、桥楼、尾楼甲板室两边未达舷侧的围壁。上层建筑长度大于0.15倍船长称长甲板室。船楼和甲板室是船舶外观最具有表现力的内容,1.影响上建的因素,功能需要、技术性能改进、建筑布置和安装需求是三个基本出发点，此外：,1）机舱位置的影响,机舱位置不仅影响船体内部舱室的划分、结构形式，也决定着上层建筑的结构形式。因为机舱的排烟、通气和采光设计都直接与上层建筑的位置与形式相联系。,（1）尾机型,轴系效率高，无需设轴隧舱船体空间利用合理，便于装卸管理船体结构的连续性、工艺性好决定上建位于尾部，体量分布均衡，动感强舱面设备排列有序，具有节奏美感,（2）中尾机型,大型船舶和双机双桨型船上层建筑随之前移，形成长尾楼保持了尾机型部分优点适居性比尾机型好滚装船、集装箱船和客船,（3）中机型,客船和小型船舶的主要布置形式上建中部发达，视觉稳定性强,2）舱室布置的影响3）重心高度的影响：稳性4）受风面积的影响：大倾角稳性和停靠码头的难度5)其他影响因素：船闸、桥涵一般小船12层，层高不低于1.9米,6）驾驶室位置及可见度的影响,驾驶盲区是驾驶室前方的船体和结构物的阻挡，使驾驶员看不见前方水面盲区长度是驾驶员眼睛到舷樯顶点引直线与水面交点到首柱的距离通常，客船盲区长约0.60.7Lpp，货、油船平均为1.25Lpp,D盲区距离S驾驶室前壁至首前端H空载吃水至驾驶甲板高度A首上端至驾驶甲板高度A人眼高（15001600）h空载吃水至首高度,2.货船上建结构形式,三岛式：早期货、油船的基本形式，平衡感强，缺乏重点,长桥楼式：桥楼长度大于0.15倍船长,长首楼式：首楼长度大于Lpp/4，多见于鱼船、自卸船、工程船,长尾楼式：尾楼长度大于Lpp/4,三、舱面设备与构件形态,主要包括桅杆、烟囱、救生艇、梯子、船名牌、武备,1.桅,用来安置信号灯具、通信天线、旗号和其它安全航行标志,2.烟囱,将烟囱树立成纪念碑，带有与船名相默契的共同主题,Caribel号,幻想号,3.起货设备,4.锚设备,锚及锚穴有点睛作用，能改变首部视觉形象,5.救生设备,6.其他,名牌、栏杆,船舶外观设计,主讲:刘旸,一、确定形态构成和船舶风格,二、选取比例及确定轮廓,理论上讲，船舶的整体与各局部之间、各局部相互之间具有良好的形似性1.确定比例的方法1）模数法（比例尺法）船舶起居舱室的尺度协调选取一基本模数,2）相似矩形法（特征矩形法）满足布置的前提下，将造型物各部分分割为若干相似或类似矩形，形成和谐的整体。,2.外型轮廓线的确定,要求：鲜明完整、主次分明并具有稳定向前的动感包络线：在布置完成的基础上，由各层高度和长度建立起的上层建筑轮廓，由一条光顺的曲线或折线包含在其内。船舶外观形态、风格和比例可以通过包络线的特征要素来形成或改变。,光顺性体现船舶外观的整体效果包络线下的实面积，虚面积（等效面积）均影响造型整体效果包络线的线型风格体现船体风格包络线尺度比基本体现船舶外观轮廓的尺度比包络线的形状体现了船舶各向均衡感包络线包围面积形心位置，体现了船舶动态感,a=(1/31/5)LoaH=a/(1.53),红线为包络线,三、上层建筑的外观造型,1.上层建筑的结构形式：开式、闭式、混合式,2.首尾端壁保持风格的关键部位,大平面箱形、带圆弧阶梯形、流线阶梯形,3.撑杆与栏杆,垂直构件在满足强度的前提下，尺度要比水平构件细一些,斜撑表现力量感，一般比栏杆的尺寸宽,桅杆、桅灯,桅杆的位置及数量应满足航行及信号设备规范总长大于50米的海船应设前后桅灯前桅灯装在中线面距最上层连续甲板的高度不小于6米，船宽大于6米时，不小于船宽，不大于12米前桅的纵向位置在首部1/4船长范围内后尾灯也在中线面上，并高出前桅至少4.5米，两桅水平间距不小于1/2船长，不大于100米。,桅灯布置要求,船舶形式,船舶风格,船舶形象、船舶形式和船舶风格的关系：,例子,1989年，日本第一艘现代豪华客船的先驱富士丸号，经多次论证之后，编制出的设计思想构图如下：,富士丸号背景,代表日本的船日本旅游船时代的先驱时间消费时代的先导以适合各年龄层为对象以日本乘客为主，具有国际性,富士丸号功能,巡游船旅居性研修船社交性观光船览盛性会议船调查性接待船舞台性,富士丸号总体构思,象征日本新时代，适合21世纪的船从年轻到成熟传统文化和未来社会的融合在日常空间体现创新性以日本