风帆游艇设计原理

拉尔·拉尔森、罗孚·埃利亚森、麦克·奥瑞驰著的《风帆游艇设计原理》以一个新设计的40英尺巡航游艇的设计全过程为例来验证了游艇设计理论的实践应用。从游艇设计的技术规格书开始，作者介绍了众多的设计应用：线型和计算机辅助技术设计船体几何形状，静水和波浪的水力学和稳性计算，船体、龙骨和舵的设计，船帆的空气动力学和对帆的影响结果，如何找出游艇的平衡，选择正确的螺旋桨和主机，高速动力艇的特殊水动力，帆装游艇和动力游艇的结构设计，作用在船体和帆具上的载荷及其计算方法，以及玻璃钢及夹芯层压板的应用等。书中还给出了如何优化总布置中的艉阱、甲板、舱室，并推导了游艇的接近质量计算过程。
本书可供游艇设计工程师、船舶建造专业学生参考，也可供游艇爱好者阅读。

拉尔·拉尔森，天生就是个水手，他是瑞典奥林匹克帆船队的空气和水动力学教练，并且作为水动力学专家参加了五次在瑞典、意大利和美国举办的美洲杯竞赛。罗孚·埃利亚森，专长为游艇结构方向的游艇设计／建造工程师，个人拥有生产和一次性脱模游艇设计公司。在过去的37年里，基于他的设计已经建造了6000多艘游艇。1976年到2009年间他赢得四次靠前游艇设计大奖，并是第五次竞赛的角逐者。
罗孚·埃利亚森，从1990年就是欧盟（EU）的游艇工作组会员，制定ISO游艇安全稳性和结构的靠前标准，为自己建造了六艘游艇——采用钢制、木质和玻璃钢材料，他还是在游艇设计领域应用计算机技术和评估游艇新设计方法的先驱之一。麦克·奥瑞驰，船舶设计师，2005年毕业于瑞典格森堡的查莫斯理工大学。他是FLOWTECH靠前公司的CFD专家，主要从事船体和附体设计及其优化的程序开发及应用。他还参加了查莫斯理工大学的一定数量的游艇相关的项目。
麦克·奥瑞驰还是个精明的水手，并且作为一个活跃的游艇设计师很多年了。过去的十年间，基于他的设计已经建立了几百艘风帆游艇。
张万波，不错工程师，游艇设计爱好者。江苏科技大学和华中科技大学船舶工程专业毕业，从事船舶设计、建造和管理二十余年。是中国造船工程师协会、湖北省科技协会、英国皇家造船师协会（RINA）、加拿大海事工程师协会（CIMarE）和美国造船师及轮机工程师协会（SNAME）等专业协会会员。

数学符号表
转换因子
引言
第1章 设计方法学
1.1 设计螺旋线
1.2 计算机辅助设计（CAD）
第2章 初步设计考虑
2.1 艇型选择
2.2 确定用途
2.3 主要尺寸
2.4 造价
第3章 船体几何
3.1 定义
3.2 绘制线型
3.3 工具
3.4 计算机辅助船体设计
第4章 静水力学和稳性
4.1 面积计算
4.2 湿面积
4.3 排水量
4.4 浮心
4.5 水线面面积
4.6 小倾角横稳性和纵向稳性
4.7 大倾角横稳性
4.8 静稳性曲线
4.9 横摇
4.10 波浪对恢复力矩的影响
4.11 稳性统计
4.12 适航性评估
第5章 船体设计
5.1 风帆游艇所受的力和力矩
5.2 阻力构成
5.3 黏性阻力的基本概念
5.4 摩擦阻力
5.5 黏压阻力
5.6 粗糙度阻力
5.7 兴波阻力：基本概念
5.8 兴波阻力和剩余阻力
5.9 横倾阻力
5.10 波浪附加阻力
5.11 其他耐波性方面
5.12 船型统计
第6章 龙骨和舵的设计
6.1 机翼绕流
6.2 龙骨外形定义
6.3 经典机翼理论
6.4 龙骨梢部形状
6.5 游艇的升力和诱导阻力
6.6 高级龙骨外形设计
6.7 斜龙骨
6.8 一些龙骨外形概念的评估
6.9 截面定义
6.10 三种常用的NACA截面
6.11 形状对剖面特性的影响
6.12 一些关于截面形状的实践结论
6.13 理论截面形状偏差的影响
6.14 高级截面设计
6.15 龙骨和舵面积的统计数据
6.16 YD―41游艇
第7章 帆装设计
7.1 船帆的绕流
7.2 轮廓外形
7.3 船帆的拱度
7.4 桅杆的干扰
7.5 降低桅杆紊流的方法
7.6 流线型
7.7 帆装空气动力学的实践模型
7.8 帆具统计数据
第8章 平衡
8.1 横倾效应
8.2 良好的平衡
8.3 水下船体的力作用中心
8.4 帆的力作用中心
8.5 帆导距
8.6 舵平衡
第9章 推进和主机
9.1 平静和恶劣天气的阻力
9.2 推进特性
9.3 螺旋桨的优化设计
9.4 非优化的螺旋桨特性
9.5 叶片区域的校核
9.6 推进器阻力
第10章 高速水动力学
10.1 滑行
10.2 舭部升高
10.3 滑行船体的受力
10.4 防溅条、断级型船底和艉压板
10.5 动稳性
10.6 其他推进设备
10.7 实例
第1l章 帆装建造
11.1 标准的定义和范围
11.2 侧支索受力
11.3 支索的各种受力
11.4 钢索和连接钢杆的比较
11.5 桅杆的横向刚度
11.6 桅杆的纵向刚度
11.7 部分帆装的桅杆顶部
11.8 张帆杆
11.9 横撑
11.10 桅杆上的开孔
11.11 游艇YD―41的帆装
第12章 船体建造
12.1 结构力学概念
12.2 全局载荷
12.3 局部静水力载荷
12.4 局部动水力载荷
12.5 横向载荷分布
12.6 局部变形
12.7 龙骨传递的力
12.8 搁浅传递的力
12.9 舵传递的力
12.10 载荷小结
第13章 材料
13.1 玻璃增强材料
13.2 湿积层板
13.3 疲劳
13.4 外来材料积层板
13.5 夹芯结构
13.6 典型夹芯结构失稳
13.7 夹芯结构弯曲
13.8 实践应用中的夹芯结构
13.9 最后的评论
第14章 船体结构设计
14.1 ISO标准的结构
14.2 船体结构的定义
14.3 基本积层板结构
14.4 船底设计载荷
14.5 顶边载荷设计
14.6 甲板、上层建筑和舱壁的载荷设计
14.7 内部载荷设计
14.8 纵向冲击分布因数
14.9 面积降低因数
14.10 板架计算
14.1l 加强材计算
14.12 铲形舵装置的设计
14.13 链板和龙骨螺栓
14.14 夹芯结构的建造
14.15 100YD―41的结构
第15章 布置
15.1 一般空间需求
15.2 舱室布置
15.3 甲板布置
第16章 设计评估
16.1 无量纲参数
16.2 航速预报程序（VPP）
16.3 拖曳水池试验
16.4 风洞测试
16.5 计算流体动力学（CFD）
附录A YD-41的主要参数
附录B 质量计算
附录C STIX计算
参考文献