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環保自力造筏

環保自力造筏. 系所 : 機械工程系. 組員 ： 林立展、劉培鋒 粘修銘、曾建傑 許家菱、蔡傑勛 田佳佑、蔡柏祺 指導教授 : 蕭瑞陽 教授. 中華民國 103 5 月. 研究動機. 現代船在水上的運作多靠電力帶動機械，科技發達後往往忘記最原始的初衷， 常看到端午節時的龍舟賽， 這也讓我對 ” 船 ” 產生了興趣，一種靠 ” 人力 ” 驅動的船， 如何讓船平穩的浮在水面上， 並穩定的行走，是我們組員所要去探討的問題。. 人力船介紹. 龍舟. 西式划船. 獨木舟. 龍舟和西式划船的差別 除了船隻的外形不同，最簡單的區分是：龍舟是向前划，西式划船是向後划。

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環保自力造筏

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Presentation Transcript

  1. 環保自力造筏 系所:機械工程系 組員： 林立展、劉培鋒粘修銘、曾建傑許家菱、蔡傑勛田佳佑、蔡柏祺指導教授:蕭瑞陽 教授 中華民國1035月

  2. 研究動機 • 現代船在水上的運作多靠電力帶動機械，科技發達後往往忘記最原始的初衷， 常看到端午節時的龍舟賽， 這也讓我對”船”產生了興趣，一種靠”人力”驅動的船， 如何讓船平穩的浮在水面上， 並穩定的行走，是我們組員所要去探討的問題。

  3. 人力船介紹 • 龍舟 • 西式划船 • 獨木舟

  4. 龍舟和西式划船的差別 除了船隻的外形不同，最簡單的區分是：龍舟是向前划，西式划船是向後划。 • 獨木舟又稱划艇，是一種用單根樹幹挖成的小舟，需要藉助槳驅動。獨木舟的優點在於由一根樹幹製成，製作簡單，不易有漏水，散架的風險。它可以說是人類最古老的水域交通工具之一。

  5. 雙體船 雙體船就是把2個瘦長的船體橫向連在一起組成的船，船體間用甲板橋連接，各具獨立的推動裝置， 在我們的研究中動力是由人力驅動。

  6. 雙體船 • 雙體船的每個船身的橫切面比單體薄，水阻較少。 • 雙體船的龍骨無需配重，因此較輕。 • 雙體船的整體艦寛較闊，因此較為穩定，亦可張更多的帆。 • 雙體船較為穩定，故此大風時較大機會保持垂直。

  7. 浮力 • 漂浮於流體表面或浸沒於流體之中的物體，受到各方向流體靜壓力的向上合力。其大小等於被物體排開流體的重力。

  8. 浮力定律 • 又稱阿基米德定律，由阿基米德發現。 • 定律為：物體在液體（氣體）中所受浮力，等於所排開的液體（氣體）的重力。根據浮力定律可以算出：當物體飄浮或懸浮時，浮力等於物體的重力；但當物體處於下沉狀態，浮力小於重力。 • 浮力(B) =物體在液體中所減輕的重量 =物體在空氣中重-物體在液體中的重 =物體所排開液體的體積*液體密度 =物體所排開的液體重

  9. 當物體浮時，其重力等於其浮力。當物體沉時，其重力大於其浮力。物體浮沉與密度的關係：已知B=F=W=mg=pvg當物體沉時，其W>B ,所以(pV)物體g>(pV)液體g，基於g為固定值，所以當二者V相等時（物體處於載浮載沉），可得ρ物體> ρ液體，所以我們會以液體及物體密度來決定該物體的浮沉。

  10. 阻力 • 阻力的種類

  11. 摩擦阻力(frictional drag)：因水的黏性所產生的牽制力

  12. 形狀阻力(form drag)：船體設計不夠流線型，而於後方發生渦流所產生的阻力。 大小比例約20 : 10 : 1

  13. 興波阻力(wave-making drag)：船舶前進時，於艏艉產生規則的波浪所形成的阻力。

  14. 造船材料 • 隨著科學與工業的進步，往往由於材料的發展，而使工程設計引起突破性的改變與更新。造船為一綜合工藝，因此在考慮何部位使用何種材料時，皆應做整體性之分析、功能等等，以求因時、因地、因物均有最佳之設計結果。

  15. 材料選用因素 • 操作性(Operating Characteristics) 如:船速、載重 、操舵性、耐水性等。 • 適居性(Habitability) 如:空間之安排、振動、平衡等。 • 外觀(Appearance) 如:FRP、GRP製船外殼光滑美觀。 • 安全(Safety) 如:強度、耐火性。

  16. 選用材料需求 • 廉價且有大量來源。 • 強度、剛性要大。 • 加工及接合性容易、且修補性良好。 • 水、油氣密性要好。 • 耐蝕性須優越。 • 其他:如低溫強度比重小等。

  17. 材料種類 • 鋼質材料 • 鋁合金 • 複合材料(FRP、GRP) • 鈦合金 • 銅鎳合金 • 聚乙烯塑膠 • 帆布橡膠 • 木材

  18. 正平向上

  19. 船舶初穩度

  20. 結論 • 造一艘船真的很不容易，從設計、材料、結構到各種不同機械性質的原理及分析，我們現在的能力能做到的並不多，只能盡力收集各種有關船舶的資訊並加入組員們的構思再加上學長們先前的經驗 ， 各方資訊融會貫通後，才有我們這次的結果，相信我們造出的船絕對不會讓大家失望的 !

  21. 參考資料 • http://zh.wikipedia.org/zh-hk/%E9%9B%99%E9%AB%94%E8%88%B9 • http://www2.cna.edu.tw/961213/month/cnadata/mm/19-4/19-4-11.htm • http://www.baike.com/wiki/%E5%AF%86%E5%BA%A6 • http://www.baike.com/wiki/%E6%B5%AE%E5%8A%9B

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