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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:梁翰之
研究生(外文):Han-Chine Liang
論文名稱:攜帶式休閒帆船之設計
論文名稱(外文):An Engineering Design of A Portable Leisure Sail Boat
指導教授:蘇達貞蘇達貞引用關係
指導教授(外文):Tar-Zen Su
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣海洋大學
系所名稱:輪機工程系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:76
中文關鍵詞:帆船
外文關鍵詞:Sail Boat
相關次數:
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近年來國內的帆船休閒活動日漸普及,廣泛的受到重視,成為主流的海上休閒運動,但帆船受限於本身體積與攜帶運送的問題,降低其便利性而影響其推廣與發展。現今帆船的設計著重於帆面的設計及其船身流體阻力的研究,帆面的設計,帆面越大,受風面越大,船隻獲得的動能就越大,船隻也就航行得越快。船身則著重於流線型的設計,以減少船隻於水上航行的阻力,船隻航行就能更為靈巧迅速。
現代帆船設計忽略了船身的設計並不輕巧,降低了其可所攜帶性與休閒性,有鑑於此,為了改進現代帆船的機動性與舒適性,本研究針對帆船的可攜帶性進行評估研究,並提出可能的設計方法。本研究提出以摺疊方式作為設計的主軸,以連桿機構設計,輔助以充氣筏的設計,藉由連桿機構推動滑塊來摺疊船身,使其能有效地減小船體收納的體積,易於存放不佔空間。充氣筏的設計使其能快速收納組裝,以達到收納方便、易於組裝的特點。由於收納的體積變小,不但攜帶更為便利,也同時提高了帆船的運輸機動性;且組裝收納迅速,也將有效的縮短組裝的時間,增加組裝收納的便利性。將可達到改善帆船的可攜帶性及便利性的目的。
In recent years , sailing has become more recognized as an ocean leisure activity in Taiwan . However, because of the sailboat’s large size and inconvenience in transporting and storing of the boat,the popularity has been limited .
The modern design of a sailboat is focused on the size and shape of the sail and the streamline of the hull . The bigger the sail and more streamlined of the boat , the more power and speed to the sailboat . It dose not focus on the volume of the boat , thus reduces the portability and convenience .
To make the sailboat more portable and comfortable , this study proposes a method to hold up the hull of the sailboat . The hull of the sailboat is cut into four pieces and linked together by a set of the linkage rods and an air bag . These four pieces of hull are folded up for storage , and can be stretched out into a complete firm hull of the sailboat when the aided air bag is inflated .
In this design , the size of the hull of the sailboat is reduced and can be put inside a large suitcase and loaded on top of the roof of a car to become more portable .
誌謝……………………………………………………I
摘要……………………………………………………III
英文摘要………………………………………………IV
目錄……………………………………………………V
圖目錄…………………………………………………X
第一章 帆船攜帶性研究背景……………………1
一. 前言………………………………………….1
二帆船的種類簡介…………………………………………...2
2-1.小艇( Dinghy )……………………………………….2
2-2.重型帆船( Keel boat )………………………………..3
2-2.1.競賽船( Flush deck )…………………………3
2-2.2.巡航船( Cruisers )……………………………3
2-3.動力帆船( Motor sailer )……………………………..5
三.帆船結構介紹......................................................................5
3-1.桅桿( Mast )…………………………………………..6
3-2.主帆( Main sail )……………………………………...6
3-3.前帆( Jib )……………………………………………..6
3-4.帆桁( Boom )………………………………………….6
3-5.船殼( Hull )……………………………………………6
3-6.舵( Rudder )……………………………………………6
3-7.中央板( Centerboard )…………………………………6
四.帆船的結構分析……………………………………………8
4-1.帆( Sails )………………………………………………8
4-2.桅桿與帆桁( Mast and Boom )………………………...9
4-3.船殼( Hull )……………………………………………..9
4-4.舵( Rudder )……………………………………………10
4-5.中央板( Centreboard )…………………………………11
五.船型比較評估........................................................................12
5-1.樂觀型(Optimist)……………………………………...12
5-2.雷射(Laser)………………………………………........13
5-3.49er...............................................................................14
5-4.霍比16(Hobie 16)……………………………………15
5-5飛行蘇格蘭19(Flying Scot 19)………………………16
第二章 攜帶式帆船設計原理……………………………………17
一.風帆作動原理……………………………………………..17
1-1.降落傘效應(Parachute effect)………………………..17
1-2.浮升力效應(Lift effect)………………………………18
1-3.窄孔效應(Slot effect)…………………………………20
1-4.側向吸力(Suction)…………………………………….21
1-5.效力中心( Center of effect )…………………………..22
1-6.側面阻力中心( Center Lateral Resistance )…………..23
二.航行受力分析………………………………………………24
2-1.順風航行受力分析……………………………………24
2-2.逆風航行........................................................................25
2-3.逆風航行受力分析……………………………………26
2-4.側向力平衡分析............................................................27
第三章 攜帶式帆船設計內容……………………………………..28
一.設計理念………………………………………………...28
二.攜帶式休閒帆船的結構設計…………………………….28
2-1.帆( Sail )……………………………………………..29
2-2.桅桿與帆桁( Mast and Boom )……………………...29
2-3.舵( Rudder )………………………………………….30
2-4.中央板( Centreboard )……………………………….30
2-5.船殼( Hull )…………………………………………..30

三.攜帶式休閒帆船的組裝原理……………………………….31
3-1.桅桿…………………………………………………...32
3-2.船殼…………………………………………………...34
3-2.1外層船殼部份…………………………………35
3-2.1.a區塊…………………………………35
3-2.1.b 公母模結構………………………...36
3-2.1.c傾斜角上船板設計…………………38
3-2.1.d 整體外層船殼摺疊............................41
3-2.2 連桿機構………………………………………42
3-2.2.a 前端連桿機構………………………43
3-2.2.b後端連桿機構……………………….44
3-3.齒輪結構………………………………………………45
3-3.1 囓合齒輪組……………………………………46
3-3.2 棘輪機構………………………………………47
3-4.內層船殼………………………………………………48
3-5.組裝結構受力分析........................................................49
3-5.1船體前端部份組裝受力分析………………….49
3-5.2.船體後端部份組裝受力分析…………………51

第四章 結論與建議…………………………………………………..52
一. 結論…………………………………………………………...52
二. 建議...........................................................................................55
附錄一. 船體摺疊三視圖……………………………………………..56
附錄二.船體具體組裝說明……………………………………………59
附錄三.組裝時間評估…………………………………………………73
參考文獻………………………………………………………………..74
[1] 劉寧生、郭廷祥合著,帆船理論與實務,海洋台灣文教其基金會,pp20-21,1996年
[2] Robert L.Street、Gary Z.Waters、John K.Vennard著,楊文昌譯,基礎流體力學,五南書局,pp752-759,民國89年
[3] 劉寧生、郭廷祥合著,帆船理論與實務,海洋台灣文教其基金會,pp26-27,1996年
[4]黃正清、陳家祥、陳長鈕編著,造船原理 修訂版,百成書局,
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[6]戴堯天、劉衿友、陸磐安編著,造船原理,國立台灣大學造船工程研究所,pp41-43,1975年10月
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[14]黃正清、陳家祥、陳長鈕編著,造船原理 修訂版,百成書局,
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[17] http://www.shinyan.com.tw/new_page_41.htm
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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