機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算（二）

面壁深功

今天分享的是：龍舟的設(shè)計(jì)計(jì)算

設(shè)計(jì)一條龍舟，包括以下幾個(gè)部分：船體結(jié)構(gòu)、劃槳機(jī)制、龍頭與龍尾設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)步驟：

1. 船體結(jié)構(gòu)：

設(shè)計(jì)龍舟的船體需要考慮到水動(dòng)力學(xué)，以確保速度和穩(wěn)定性。

使用碳纖維或玻璃纖維材料，計(jì)算材料的強(qiáng)度和重量：

σ=F/A    其中，σ：材料的應(yīng)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(jī)制：

為了確保隊(duì)伍的劃槳同步性，設(shè)計(jì)劃槳機(jī)制需要精確。

計(jì)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(shè)計(jì)槳的同步機(jī)構(gòu)，考慮儲(chǔ)能和自由度放開(kāi)：

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

3. 龍頭與龍尾設(shè)計(jì)：

龍舟的龍頭和龍尾通常是手工雕刻的，但現(xiàn)代工藝中也會(huì)使用機(jī)械雕刻技術(shù)。

確保細(xì)節(jié)和對(duì)稱性，計(jì)算雕刻精度：Δx=L/N   其中，Δx：每段的精度（米，m）;L ：總長(zhǎng)度（米，m）;N ：分段數(shù)

4. 穩(wěn)定性設(shè)計(jì)：

計(jì)算龍舟的重心位置，以確保穩(wěn)定性：

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

5. 浮力計(jì)算：

計(jì)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(jì)算：

計(jì)算龍舟在水中的阻力，以優(yōu)化速度：

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

7. 船體的應(yīng)力分析：

計(jì)算船體在水中行駛時(shí)受到的應(yīng)力：

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

8. 動(dòng)態(tài)平衡計(jì)算：

計(jì)算龍舟在水中的動(dòng)態(tài)平衡，以確保穩(wěn)定性和快速恢復(fù)能力：

T=I⋅α   其中，T ：力矩（牛米，Nm）;I ：轉(zhuǎn)動(dòng)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(guò)以上步驟，再加上設(shè)計(jì)過(guò)程中的外界參數(shù)評(píng)估，這樣就可以完成龍舟各個(gè)部分的設(shè)計(jì)，確保其速度、穩(wěn)定性。換言之，如果沒(méi)了這樣一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程，那樣的作品，真的只是做了一個(gè)抄機(jī)動(dòng)作，或者是拍腦袋的不合格的設(shè)計(jì)。

@我在飛，淡然，慕容攬?jiān)拢琺ajingfeng，albert.tang，Insigne，未來(lái)第一站

哇哈哈789

FKUEDEJXSQ2

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Benson_Gu

大佬

小白077

看得出大佬對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算研究深入，贊一個(gè)

盧Tiger

專業(yè)

姜方圓

謝謝分享

姜方圓

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姜方圓

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駱馬湖鐵匠

專業(yè)