機械設計計算（二）

面壁深功

今天分享的是：龍舟的設計計算

設計一條龍舟，包括以下幾個部分：船體結構、劃槳機制、龍頭與龍尾設計。設計步驟：

1. 船體結構：

設計龍舟的船體需要考慮到水動力學，以確保速度和穩定性。

使用碳纖維或玻璃纖維材料，計算材料的強度和重量：

σ=F/A    其中，σ：材料的應力（帕斯卡，Pa）;F ：作用力（牛頓，N）;A ：材料的截面積（平方米，m²）

W=ρ⋅V   其中，W ：材料的重量（千克，kg）;ρ ：材料的密度（千克每立方米，kg/m³）;V ：材料的體積（立方米，m³）

2. 劃槳機制：

為了確保隊伍的劃槳同步性，設計劃槳機制需要精確。

計算每槳的力矩：

T=F⋅r    其中，T ：力矩（牛米，Nm）;F ：施加的力（牛頓，N）;r ：槳的半徑（米，m）

設計槳的同步機構，考慮儲能和自由度放開：

E=1/2kx^2   其中，E ：儲能（焦耳，J）;k ：彈性系數（牛頓每米，N/m）;x ：變形量（米，m）

3. 龍頭與龍尾設計：

龍舟的龍頭和龍尾通常是手工雕刻的，但現代工藝中也會使用機械雕刻技術。

確保細節和對稱性，計算雕刻精度：Δx=L/N   其中，Δx：每段的精度（米，m）;L ：總長度（米，m）;N ：分段數

4. 穩定性設計：

計算龍舟的重心位置，以確保穩定性：

G=∑(mi⋅xi)/∑mi   其中，G ：重心位置（米，m）;mi ：每部分的質量（千克，kg）;xi ：每部分的位置（米，m）

5. 浮力計算：

計算龍舟的浮力，確保其在水中的浮力大于總重量：

Fb=ρw⋅Vd⋅g   其中， Fb ：浮力（牛頓，N）;ρ：水的密度（千克每立方米，kg/m³）; Vd ：排水體積（立方米，m³）;g：重力加速度（9.81 米每秒平方，m/s²）

6. 阻力計算：

計算龍舟在水中的阻力，以優化速度：

Fr=1/2⋅Cd⋅ρw⋅Af   其中，Fr ：阻力（牛頓，N）; Cd ：阻力系數;ρw  ：水的密度（千克每立方米，kg/m³）;Af ：迎風面積（平方米，m²）;v ：速度（米每秒，m/s）

7. 船體的應力分析：

計算船體在水中行駛時受到的應力：

  σ=M/S  其中，σ ：應力（帕斯卡，Pa）;M ：彎矩（牛米，Nm）;S ：截面模量（立方米，m³）

8. 動態平衡計算：

計算龍舟在水中的動態平衡，以確保穩定性和快速恢復能力：

T=I⋅α   其中，T ：力矩（牛米，Nm）;I ：轉動慣量（千克每平方米，kg·m²）;α ：角加速度（弧度每秒平方，rad/s²）

通過以上步驟，再加上設計過程中的外界參數評估，這樣就可以完成龍舟各個部分的設計，確保其速度、穩定性。換言之，如果沒了這樣一個嚴謹的設計計算過程，那樣的作品，真的只是做了一個抄機動作，或者是拍腦袋的不合格的設計。

@我在飛，淡然，慕容攬月，majingfeng，albert.tang，Insigne，未來第一站

哇哈哈789

FKUEDEJXSQ2

666

Benson_Gu

大佬

小白077

看得出大佬對機械設計計算研究深入，贊一個

盧Tiger

專業

姜方圓

謝謝分享

姜方圓

謝謝分享

姜方圓

謝謝分享

駱馬湖鐵匠

專業