船体大面积换板变形分析

船舶市场日趋繁荣的今天,船舶修造过程中变形控制一直是业界关注的问题之一,尤其是船体结构的大面积换板。文章主要从工程实际控制及焊接方面阐述船体构件在大面积换板过程中的变形问题,并通过实例分析从而探讨防止过大变形的措施。     

基于固有变形的薄板船体结构焊接失稳变形研究综述

薄板船体结构在建造过程中,不仅会产生焊接变形,而且可能产生焊接失稳变形。基于薄板焊缝的固有变形,论述焊接结构失稳变形发生的机理,计算失稳变形模态和变形值以及失稳发生时的临界焊接工艺和固有变形。最后,对预防和控制薄板船体结构焊接失稳的措施进行了归纳。     

沿船体纵向布置的齿轮座中心距的补偿

船体中垂及中拱弯曲变形会使沿船体纵向布置的齿轮座中心距产生增减.研究表明,正是由于这种中心距增减而引起的齿轮倾轧,不仅会导致齿轮发热、产生噪音及振动,而且还会降低齿轮、齿轮轴以及轴承的疲劳寿命和增加能耗等.本文推导了一项适用于沿船体纵向布置的齿轮座的中心距补偿公式.沿船体纵向布置齿轮座时,若采用本文推荐的中心距补偿公式确定支座中心距,可避免由船体纵向弯曲变形引起的齿轮座中心距增减所导致的一系列不良影响.     

船体焊接变形的控制

船体建造广泛地采用焊接,而焊接过程是典型的不均匀加热钢材的过程,必然会产生变形,变形将使船体的建造复杂化。因此,控制船体变形对于提高质量、降低成本、提高经济效益是非常重要的。这篇文章从设计和工艺两方面介绍控制     

基于数学建模的船体变形角研究

船舶在航行过程中并不能将其看成是一个刚体,船体会受到光照、风浪流等因素的影响,产生不同程度上的变形。本文根据影响船体变形因素的性质不同,将船体产生的变形角分为静态变形角和动态变形角。然后通过Matlab进行仿真,在仿真过程中利用卡尔曼滤波法进行船体动态变形角的估计,实验结果表明本文算法能够精准地估计出船体的动态变形角。     

空中接触爆炸作用下船体板架塑性动力响应及破口研究

导弹或炸弹接触爆炸对船体板架的破坏作用,可分为初始穿孔作用和爆炸冲击波作用两部分,从而可将其破损看作早期穿孔和壳板的后续塑性变形两个阶段.为简化计算,将船体板架按照一定的等效原则简化为圆形板.第一阶段,该圆形板在中心产生初始穿孔;第二阶段,爆炸冲击波作用以冲量的形式作用在穿孔后的剩余板结构上,给板一个初始动能.剩余结构在该动能驱动下继续变形,动能逐渐转化为变形能,并最终达到平衡状态.通过假设一定的塑性变形模式,得到变形能与变形的关系,利用动量定理和能量守恒定理,建立了板架塑性变形的理论模型,得出了变形挠度的计算公式.通过接触爆炸试验,得出材料极限动应变的估算值,并以最大环向应变等于极限动应变作为板架径向撕裂的条件,得到破口半径的计算公式.利用上述破口计算方法,对某型驱逐舰的几个典型船体甲板板架在受到飞鱼导弹及GBV-12型激光炸弹攻击时的变形挠度和破口尺寸进行计算.以实船在遭受空中打击时的战损事例和打靶试验数据进行比较后,证实该破口计算公式可用于船舶受空中接触爆炸作用下产生的破口估算.     

船壳换板修理中两种线型复原方式的比较

船壳换板是船舶修理工作中常见的修理项目。船壳换板的原因大致有两个:一是原船的运营一段时间以后,船壳外板因电化锈蚀、海水剥蚀及海洋附着生物的侵蚀,造成船壳板厚度降低或出现批量凹坑从而降低船体结构强度,危及航行安全;另一个是船舶在航行中与海上异物、礁石等或其他船舶刮蹭,造成船壳板变形或损坏。针对不同原因的外板换板,根据资料准备不同的条件,作者在这里讲述从结构图复原线型和三维测量仪器测取数据复原线型两种复原方法,并比较它们的适用差异。     

船用齿轮齿根弯曲疲劳强度计算

船舶在波浪中航行时船体会发生中拱及中垂弯曲变形。船体变形会导致沿船体纵向布置的齿轮机构的轴承支座中心距产生缩减。这种中心距的缩减会使齿轮机构处于双面啮合状态,从而在互相啮合的两齿轮间产生附加径向压力。本文分析了包括这种附加径向力在内的实际外载荷作用下轮齿危险剖面上的弯曲疲劳应力,并提出一组船用齿轮齿根弯曲疲劳强度计算公式。     

预测船体分段焊接变形方法概述

船体分段在焊接过程中产生的焊接变形会使船体结构强度降低,精确预测和控制焊接变形是现代造船工艺的要求.焊接变形分析方法包括实验法、解析法、数值分析法、等效载荷法等,常用的是后两种方法.数值分析法采用热弹-塑性有限元模型精确模拟焊接现象,但计算工作量大;等效载荷法计算焊接区域的固有应变,并将其转化为等效载荷,进而应用弹性有限元分析求得整个结构的焊接变形.     

焊接式跳板铰链安装技术

在船舶建造中结构会产生焊接变形,尤其是铝质结构,焊接变形较钢质结构更难以控制,焊后精度难以保证。文章以某型船跳板铰链安装为例,对船体焊接铰链的安装工艺进行分析,提出了采用定位假轴不镗孔安装方法。     

焊接式跳板铰链安装技术研究

在船舶建造中结构会产生焊接变形，尤其是铝质结构，焊接变形较钢质结构更难以控制，焊后精度难以保证。本文以某型船跳板铰链安装为例，对船体焊接铰链的安装工艺进行分析，提出了采用定位假轴不镗孔安装方法。     

船舶在建造过程中焊接变形的形成及控制

在船舶建造过程中,大量构件的焊接变形不利于船体分段建造精度的控制,从而影响船舶建造的质量.通过分析船体构件焊接变形产生的原因及影响因素,并考虑船舶构件建造过程中各阶段的特点,总结出船舶建造不同阶段减小船舶变形的结构设计措施和建造工艺措施,从而达到满足船舶强度及使用性的要求.     

基于伪直母线的船体曲面钢板展开方法

水火弯板是船体双曲度外板的主要成形方法,它可以作为外板展开的逆过程来考虑.通过计算外板展开所产生的变形量来确定水火弯板的加工工艺参数.本文提出了一种基于伪直母线的船体曲面钢板展开方法.该方法运用等距曲面的性质分析曲面钢板展开的角变形量计算,通过伪直母线的区域划分算法给出了线变形量的计算.通过实板展开算例表明,该方法是一种同时考虑角变形量和线变形量的准确计算船体曲面钢板展开的有效方法.     

船体火工矫正工艺(上)

前言钢质船体结构的焊接变形,是由于钢材的热胀冷缩所致。因为钢材在焊接后的冷却过程中必然会发生收缩,有收缩就会变形。但焊接后的收缩变形程度,则因焊接工艺和所采取的防止变形的措施不同而有殊异。为此,要掌握船体结构的火工矫正规律和操作技术,就必须对焊接变形情况,以及为减少焊接变形而采取的工艺措施,多加分析和研究。这对随后施行火工矫正操作将大有益处。     

船体变形对主机液压顶撑校中的影响分析

为研究船体变形对液压顶撑校准的影响，基于某多用途船的主机液压顶撑，对船体变形情况进行有限元计算，对变形对液压顶撑校准的影响进行分析，并提出有针对性的优化措施。结果表明：船体变形会对主机液压顶撑的校中产生影响，校中误差随船体变形程度的增加逐渐增大。研究成果可为提高主机液压顶撑校中的准确性提供一定参考。     

船体板架纵骨错位对焊接变形及应力的影响

在船体板架的焊接工序中,由于制造误差产生的纵骨错位问题对焊接过程及焊接质量产生不利影响。以典型船体板架为例,在纵骨强制对齐的基础上采用顺序耦合的热弹塑性有限元法对其焊接过程进行数值仿真分析,研究纵骨错位量对焊接变形和应力的影响规律。结果表明,随着错位量的增加,错位纵骨两侧板格焊接变形分布的不对称性逐渐增强,左右两侧板格变形差值最大可增加3.7倍,且当错位量一定时,外板厚度越小纵骨错位的影响越大。此外,纵骨强制装配产生的应力与板架焊后残余应力均随错位量的增大而增加,当错位量为10 mm时,残余拉应力与压应力分别是纵骨未错位情况下的4.4倍与4.9倍。     

大型复杂船体结构焊接工艺方案评价体系研究

为了能够科学合理地评价大型复杂船体结构焊接工艺方案,以某船体分段为例,计算六种焊接工艺方案下分段焊接变形.建立一种评价体系,依次确定评价要素,评分方法,允许偏差值和权重值.最后,将六种方案下分段焊接变形计算值代入评分公式,进而对船体结构的焊接工艺方案进行综合评价.     

某潜艇艉端船体结构加强的变形控制

船体构件装焊过程中产生的焊接残余应力不仅会降低船体焊接结构件的性能，还会影响结构的尺寸精度和外观，而且可能降低其承载能力。焊接残余应力变形矫正不仅费时、费工，甚至还会带来新的问题。使得船体建造精度不易控制，从而最终影响到船舶的修造质量，因而采取一些有效的控制措施是必要的。文章介绍了某潜艇艉端船体结构加强过程中，采取相应措施以控制和调整变形，强调在施工工艺制定工作中应充分考虑如何控制焊接变形。     

典型船体结构的修理及水火矫正工艺

文章介绍了典型船体结构的修理工艺和船体结构焊接变形采用的水火矫正的工艺方法,对船体修理和船体结构焊接变形的矫正具有一定的指导和参考作用。     

"打桩5号"船多功能技术改造--新颖的轻型桩架结构

在小型打桩船船体不加宽的前提下,设计开发了一 种新颖的轻型桩架结构的新型的“ 丝杠变幅式桩架”的躺倒／拉起系统,大幅度提高了打桩船的综合技术性能,使打桩架高度H与船宽B之比（H／B）突破3．3达到了3．43,同时桩架躺倒后距水面的高度仅为13．5m,这些指标在国内现有的打桩船中是最好的,使打桩船的技术潜力得到充分发挥, 开辟了一条老旧工程船技术改造的新思路。