船舶造型与美学—哈工程

1、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与海洋工程实验教学中心哈尔滨工程大学船舶 课件建设 船舶造型的一般原则哈尔滨工程大学船舶 课件建设 外观形态与设计要素l船舶造型形态通过外观表现出来l外观要真实服务于功能哈尔滨工程大学船舶 课件建设 排水型船舶外观的基本类型l船舶主体主要通过首尾形状、舷弧线和轮廓线表现外形。l首尾形状主要决定于功能要求l甲板线、龙骨线形状视船舶类型和航区而定如海船哈尔滨工程大学船舶 课件建设 船舶外观形态及特点船型结构特点造型风格杂货船散货船结构形式基本系列化简洁、朴实、庄重、稳定哈尔滨工程大学船舶 课件建设 哈尔滨工程大学船舶 课件建设 船型结构特点造

2、型风格集装箱船大开口、较长平行中体以标准箱为尺度模数确定船体尺度。简洁、有秩序哈尔滨工程大学船舶 课件建设 哈尔滨工程大学船舶 课件建设 船型结构特点造型风格油船结构形式模式化庄重、稳定哈尔滨工程大学船舶 课件建设 哈尔滨工程大学船舶 课件建设 船型结构特点造型风格游艇流线型、斜直线型动感整体感极强哈尔滨工程大学船舶 课件建设 哈尔滨工程大学船舶 课件建设 客船船型结构特点造型风格开放型两舷有外走道虚实对比、有节奏感，但整体感稍差哈尔滨工程大学船舶 课件建设 哈尔滨工程大学船舶 课件建设 客船船型结构特点造型风格北大西洋型直首柱、烟囱高大、为全船的视觉重心陆地建筑特征移植船上，高大气派，速度感

3、不强哈尔滨工程大学船舶 课件建设 哈尔滨工程大学船舶 课件建设 客船船型结构特点造型风格综合型前开后闭、前闭后开、有开有闭有对比、有调和、生动活泼哈尔滨工程大学船舶 课件建设 哈尔滨工程大学船舶 课件建设 客船船型结构特点造型风格箱型、直角型船体和上层建筑直线过渡，如箱体简洁、明快、整体感和时代感强哈尔滨工程大学船舶 课件建设 哈尔滨工程大学船舶 课件建设 客船船型结构特点造型风格阶梯型首尾逐层内缩，如梯状具有动感、稳定感，轻快、整体感强哈尔滨工程大学船舶 课件建设 哈尔滨工程大学船舶 课件建设 船体首尾端形状一、船艏l表现手法主要通过线（首柱）的曲、直、斜、立来产生变化。哈尔滨工程大学船舶

4、课件建设 1.直立型l 首柱成直线，与基线垂直或接近垂直，表现了很强的力度，视觉上有后倾趋势哈尔滨工程大学船舶 课件建设 2.前首型哈尔滨工程大学船舶 课件建设 3.飞剪型l 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，有利于设备布置哈尔滨工程大学船舶 课件建设 4.破冰首哈尔滨工程大学船舶 课件建设 5.球鼻首l对快速性船和肥大型船有改善兴波阻力的功能哈尔滨工程大学船舶 课件建设 二、船艉l产生动感，表现前进性哈尔滨工程大学船舶 课件建设 1.椭圆型哈尔滨工程大学船舶 课件建设 2.巡洋舰型哈尔滨工程大学船舶 课件建设 3.方尾型哈尔滨工程大学船舶 课件建设 结论l同等船长

5、下，椭圆尾水线最短l巡洋舰尾曲面光顺，有利于减小阻力l方尾（包括切平巡洋舰尾）是二战中产生的尾型，加工简便，可减小阻力哈尔滨工程大学船舶 课件建设 二、上层建筑造型的影响因素及结构特点l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l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。l船楼和甲板室是船舶外观最具有表现力的内容哈尔滨工程大学船舶 课件建设 1.影响上建的因素l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：哈尔滨工程大学船舶 课件建设 1）机舱位置的影响l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

6、式。l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。哈尔滨工程大学船舶 课件建设 （1）尾机型l轴系效率高，无需设轴隧舱l船体空间利用合理，便于装卸管理l船体结构的连续性、工艺性好l决定上建位于尾部，体量分布均衡，动感强l舱面设备排列有序，具有节奏美感哈尔滨工程大学船舶 课件建设 哈尔滨工程大学船舶 课件建设 （2）中尾机型l大型船舶和双机双桨型船l上层建筑随之前移，形成长尾楼l保持了尾机型部分优点l适居性比尾机型好l滚装船、集装箱船和客船哈尔滨工程大学船舶 课件建设 哈尔滨工程大学船舶 课件建设 （3）中机型l 客船和小型船舶的主要布置形式l 上建中部发达，视觉稳定性强哈

7、尔滨工程大学船舶 课件建设 l2）舱室布置的影响l3）重心高度的影响：稳性l4）受风面积的影响：大倾角稳性和停靠码头的难度l5)其他影响因素：船闸、桥涵 一般小船12层，层高不低于1.9米哈尔滨工程大学船舶 课件建设 6）驾驶室位置及可见度的影响l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l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l l通常，客船盲区长约0.60.7Lpp，货、油船平均为1.25LppShAA Sh(H+A)-hD=哈尔滨工程大学船舶 课件建设 lD盲区距离lS驾驶室前壁至首前端lH空载吃水至驾驶甲板高度lA首上端至驾驶甲板高度lA人眼高

8、（15001600）lh空载吃水至首高度哈尔滨工程大学船舶 课件建设 2. 货船上建结构形式l 三岛式：早期货、油船的基本形式，平衡感强，缺乏重点哈尔滨工程大学船舶 课件建设 哈尔滨工程大学船舶 课件建设 l 长桥楼式：桥楼长度大于0.15倍船长哈尔滨工程大学船舶 课件建设 l 长首楼式：首楼长度大于Lpp/4，多见于鱼船、自卸船、工程船哈尔滨工程大学船舶 课件建设 l 长尾楼式：尾楼长度大于Lpp/4哈尔滨工程大学船舶 课件建设 三、舱面设备与构件形态l主要包括桅杆、烟囱、救生艇、梯子、船名牌、武备哈尔滨工程大学船舶 课件建设 1.桅l 用来安置信号灯具、通信天线、旗号和其它安全航行标志单桅

9、上下变化不大的锥体简单、轻巧、灵活多作首桅或小型船舶的桅杆哈尔滨工程大学船舶 课件建设 塔桅（角锥桅）由钢板围成的塔型建筑，刚度好，站地少稳定、刚健、有力哈尔滨工程大学船舶 课件建设 门桅门架式结构，可兼作起重柱刚健、多功能哈尔滨工程大学船舶 课件建设 哈尔滨工程大学船舶 课件建设 哈尔滨工程大学船舶 课件建设 三角（四角）桅桁架式结构，受风面积小稳定、轻便、节奏感强高速舰船哈尔滨工程大学船舶 课件建设 哈尔滨工程大学船舶 课件建设 烟囱桅二合一，占地省，重心低简单、和谐、稳健哈尔滨工程大学船舶 课件建设 哈尔滨工程大学船舶 课件建设 2.烟囱l 将烟囱树立成纪念碑，带有与船名相默契的共同主题

10、哈尔滨工程大学船舶 课件建设 Caribel号哈尔滨工程大学船舶 课件建设 幻想号哈尔滨工程大学船舶 课件建设 哈尔滨工程大学船舶 课件建设 哈尔滨工程大学船舶 课件建设 3.起货设备哈尔滨工程大学船舶 课件建设 4.锚设备l 锚及锚穴有点睛作用，能改变首部视觉形象哈尔滨工程大学船舶 课件建设 哈尔滨工程大学船舶 课件建设 5.救生设备哈尔滨工程大学船舶 课件建设 6.其他l 名牌、栏杆哈尔滨工程大学船舶 课件建设 船舶外观设计主讲:刘旸哈尔滨工程大学船舶 课件建设 一、确定形态构成和船舶风格哈尔滨工程大学船舶 课件建设 二、选取比例及确定轮廓l理论上讲，船舶的整体与各局部之间、各局部相互之间

11、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哈尔滨工程大学船舶 课件建设 l 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。哈尔滨工程大学船舶 课件建设 哈尔滨工程大学船舶 课件建设 2.外型轮廓线的确定l要求：鲜明完整、主次分明并具有稳定向前的动感l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。l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。哈尔滨工程大学船舶 课件建设 l光顺性体现船舶外观的整体效果l包络线下的实面积

12、，虚面积（等效面积）均影响造型整体效果l包络线的线型风格体现船体风格l包络线尺度比基本体现船舶外观轮廓的尺度比l包络线的形状体现了船舶各向均衡感l包络线包围面积形心位置，体现了船舶动态感哈尔滨工程大学船舶 课件建设 a=(1/31/5)Loa H=a/(1.53)哈尔滨工程大学船舶 课件建设 红线为包络线哈尔滨工程大学船舶 课件建设 哈尔滨工程大学船舶 课件建设 三、上层建筑的外观造型l 1.上层建筑的结构形式：开式、闭式、混合式哈尔滨工程大学船舶 课件建设 2.首尾端壁保持风格的关键部位l 大平面箱形、带圆弧阶梯形、流线阶梯形哈尔滨工程大学船舶 课件建设 哈尔滨工程大学船舶 课件建设 哈尔滨

13、工程大学船舶 课件建设 哈尔滨工程大学船舶 课件建设 3.撑杆与 栏杆l 垂直构件在满足强度的前提下，尺度要比水平构件细一些哈尔滨工程大学船舶 课件建设 l 斜撑表现力量感，一般比栏杆的尺寸宽哈尔滨工程大学船舶 课件建设 哈尔滨工程大学船舶 课件建设 桅杆、桅灯l桅杆的位置及数量应满足航行及信号设备规范l总长大于50米的海船应设前后桅灯l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l前桅的纵向位置在首部1/4船长范围内l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。哈尔滨工程大学船舶 课件建设 桅灯布置要求哈尔滨工程大学船舶 课件建设 船舶形式哈尔滨工程大学船舶 课件建设 船舶风格哈尔滨工程大学船舶 课件建设 船舶形象、船舶形式和船舶风格的关系：哈尔滨工程大学船舶 课件建设 例子l1989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：哈尔滨工程大学船舶 课件建设 富士丸号背景l代表日本的船l日本旅游船时代的先驱l时间消费时代的先导l以适合各年龄层为对象l以日本乘客为主，具有国际性哈尔滨工程大学船舶 课件建设 富士丸号功能l巡游船 旅居性l研修船 社交性l观光船 览盛性l会议船 调查性l接待船 舞台性哈尔滨工程大学船舶 课件建设 富士丸号