鞍形板水火加工工艺参数预报方法研究

利用氧乙炔焰或其他热源的水火弯板工艺,广泛应用于船体外壳的建造.本文应用鞍形板水火加工工艺参数的数学模型,结合曲板成型所需局部收缩量的理论计算结果,进行了鞍形板水火加工工艺参数预报方法的研究,并在此基础上建立了预报系统.该预报系统能够给出鞍形板加工焰道的合理布置方案和加工工艺参数.通过算例证明该系统具有工程使用价值.     

鞍形板感应加热成形的弹性有限元分析

鞍形板是典型的船体双曲度板之一，在使用高频感应加热成形鞍形板的研究过程中，多加热线的感应加热变形预测是钢板感应加热工艺研究的关键技术问题。该文基于固有应变理论和弹性有限元分析方法，通过大量钢板多场耦合的数值计算建立了工艺参数和固有应变的关系数据，以实际的固有应变作为载荷输入参数，应用弹性有限元模型计算多加热线鞍形板的整体变形。鞍形板的弹性有限元分析结果得到的挠度值与实验值一致，计算时间短，计算误差符合工程精度要求。因此，分析结果表明鞍形板多加热线的弹性有限元分析模型可以应用于鞍形板的变形预测。     

应用梁理论建立鞍型板自重成型的数学模型

应用有限元方法建立船体板自重成型样本库,推导建立在梁理论基础上的鞍型板自重成型的计算公式,参考该公式建立回归模型,使回归模型具有一定的物理意义,从而达到较好的回归拟合效果。     

船体外板自重弯曲有限元法研究

本文应用有限元法对平板在自重作用下引起的变形进行了计算。并对影响外板横向及纵向曲率的外板几何尺寸进行了多元线性回归,最后给出外板自重成型时的横向及纵向曲率最大公式。使得在外板计算展开后,就可以决定该板是否需要弯曲加工。     

海洋平台曲板冷弯压制成形的数值分析及工艺规划

为避免加热弯曲成形中温度变化对板材力学性能的影响,曲板成形时经常采用冷弯成形工艺,而冷弯成形时的回弹问题,严重制约其弯曲成形的精度和效率.基于动态显式求解的有限元分析,研究双曲率鞍形板和帆形板的冷弯压制成形工艺及其回弹量,给出不同类型曲率板压制成形的压模挠度经验公式.同时,针对拆解平台大弧板冷弯压制成形精度较差的问题,分析异种曲率板的压制成形机理,提出了修正的压模挠度,极大地提高大弧板的压制成形精度.     

饱和软黏土十字板强度的相关性研究

水运工程地基海相沉积的软黏土地层较多,软黏土十字板强度指标是进行地基和边坡稳定验算的重要指标,但在海上进行十字板试验受风浪、潮汐影响,实施较为困难,试验数据的相关性研究较少。结合多个港口软黏土十字板测试成果数据,分析了十字板强度与有效自重应力及标贯击数的相关性,并建立了相关公式,对软黏土十字板强度指标的获取和应用具有实用和借鉴意义。     

船体外板自重引起的纵向变形

本文定量地给出了外板自重对纵向弯曲成形的影响,深入了水火加工成形中纵向弯曲变形的研究。     

船体外板火焰成型加工专家系统

本文介绍了该系统的基本功能及其软件设计方法,给出了系统的软件结构及运行方式。并着重阐述了外板自重弯曲的算法分析以及基于知识的加工方法选择专家系统的结构和建立方法。     

水火弯板与外板排板

外板加工一直是各修船厂在船舶改装及修理时所面对的难题,文章通过考虑船体外板在排板时,如何与水火弯板相得益彰,从而实现加工的方便性与快捷性,方便船舶的修理并节省坞期.     

双幅板组合滑轮应力检测结果分析

1 前言 双幅板组合滑轮是镇江黄墟锚链厂研制开发的新型滑轮,其结构如图1所示.其两块钢质圆盘形幅板通过翻边4与轮毂5过盈结合,同时,圆盘形幅板的圆周上开有一定数量的铆管孔 ,由空心铆管6将两块圆盘形幅板2牢固地铆在一起,组合成为一个钢质轮体.轮缘1是具有开口的尼龙圆环,其截面成楔形,嵌入两幅板构成的凹槽内,由于自锁作用,使轮缘1无需紧固件紧固而牢靠地固定在轮体上,因此更换方便.当轮缘被钢丝绳磨损报废后,只需更换轮缘,且这种尼龙轮缘对钢丝绳的磨损比钢质轮缘要小得多,这就大大提高了钢丝绳和滑轮的寿命.     

基于插补原理的船体复杂曲面加热线布置方法

船体曲面成形技术是船舶加工过程中重要的环节。如何更好更快实现船体复杂曲面加工,一致以来备受国内外学者的关注。本文借鉴插补原理,对传统船体复杂曲面加热线布置进行了优化设计,得到了圆弧形板、s形板、帆形板和马鞍板的加热线。采用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件,分析四种加热线下钢板变形情况,并通过实验检验了插补形式下的船体曲面成形效果。结果表明：(1)插补算法得到的船体曲面加热线路程比传统加热线路程节约75%以上。(2)对有限元计算位移进行曲面拟合,得到的预测模型与实际船体曲面基本一致。(3)实验了四种曲面加热线,并将有限元预测位移与实验进行对比,二者误差在6%以内,有限元计算与实验结果基本吻合。该方法降低加工时间,提高加工效率。     

船体外板加工成型自动检测方法研究

应用水火弯板智能机器人测量加工后的钢板表面数据,采用Ferguson曲面模拟钢板曲面;借助参数样条曲线、空间坐标转换及误差分析理论,分别对加工后的钢板横向和纵向成型,及扭曲进行计算,以判别船体曲面外板成型状态,并提供未成型钢板二次加工所需的补火位置及补火量等信息.算例表明,该方法可对加工后的钢板成型情况作出符合工程要求的判别.     

大型舰船总纵强度计算方法研究

由于现有国内水面舰船设计规范仅适用于船长160m以下的舰船,为了更好地研究大型舰船的总纵强度,本文对一船长约200m的目标舰按照<中国船级社钢质海船入级与建造规范>(CCS)与基于<舰船通用规范>(GJB)基础上的建议标准以及全船有限元直接计算这三种方法作了计算与比较,得出了一些有益的结论,对大型舰船的总纵强度研究与规范的制定提供了较好的参考.     

舰船壳体模块感应磁场的等效计算

典型的舰船壳体是主要由薄钢板和肋骨构成的复杂结构,采用磁矩量法计算其感应磁场时,会碰到数据准备复杂,剖分单元数目过多的问题。按照横截面积与磁化率乘积相等的原则,将舰船壳体模块等效简化为一个各向异性的简单薄钢板结构。针对一个有代表性的数值算例,采用磁矩量法分别计算简化前、后舰船壳体模块的感应磁场,并对比计算结果。研究发现,等效前后的计算误差不超过1.5%,证明所提出的磁性等效方法不仅能简化数据准备工作,而且还可以减少单元数目,对于磁矩量法计算非常有利,能够作为计算舰船壳体感应磁场的一条可行途径。     

Test of extensively damaged hybrid ship hull

A hybrid ship hull model made with a steel truss and composite sandwich panels was tested and analyzed with the goal of gaining insight into how well this structural concept holds up after major damage. One of the ideas of the concept was to mount the sandwich panels to the steel truss such that they can be blown out in a controlled fashion to ventilate a large internal blast. The hull should be designed to have sufficient strength for the ship to reach a port safely even after such extensive damage. A 6-m model of such a hybrid ship hull, consisting of a stainless steel truss and 60 composite sandwich panels, was manufactured and mechanically tested. A number of panels were then removed one by one and the hull was retested to the design load after each panel had been removed. The removed panels simulated major damage. After nine panels had been removed, from all the different areas of the hull, it could still carry the design load, although with considerable nonreversible deformations of the hull girder. The hull was eventually loaded to final failure, which occurred at 25% above the design load.     

考虑船体惯性的蒸汽动力船舶制动能力简易分析方法

在论述现有蒸汽动力船舶制动能力分析大多集中于动力系统本身的变工况过程、没有充分考虑船体惯性影响的基础上,通过建立船体惯性影响下的蒸汽动力船舶制动过程、对比母型船舶得到允许实施全速倒车制动的正车航速、根据部分航速下的滑行数据建立船体滑行速度与滑行时间的关系等,形成了考虑船体惯性的蒸汽动力船舶制动能力简易分析方法。该方法得到的结论偏于保守,对于蒸汽动力船舶的机动性指标论证和试验试航等,具有指导意义。     

船体曲线曲面的B样条光顺

根据给定的船体型值点，以三次非均匀B样条为光顺函数，采用整体光顺方法，以应变能最小、曲率变化均匀为准则，以控制点为未知量，建立最优化问题的约束方程并求解，实现船体曲线的光顺。根据曲线的相对曲率线图，将优化后的光顺B样条船体曲线与插值B样条曲线、传统最小二乘法逼近曲线进行了比较。构[循规蹈矩本曲面，以UV方向上的单参数曲线族或站线、水线、纵剖线方向的截面曲线族为研究对象，以曲线族的应变能之和最小为准则，进行光顺处理，最后，以NURBS为统一数学表达式，根据光顺后得到的控制点网络，应用双三次非均匀有理B样条得到光顺的船体曲面。     

Research and development of a digital design system for hull structures

Methods used for digital ship design were studied and formed the basis of a proposed frame model suitable for ship construction modeling. Based on 3-D modeling software, a digital design system for hull structures was developed. Basic software systems for modeling, modifying, and assembly simulation were developed. The system has good compatibility, and models created by it can be saved in different 3-D file formats, and 2D engineering drawings can be output directly. The model can be modified dynamically, overcoming the necessity of repeated modifications during hull structural design. Through operations such as model construction, intervention inspection, and collision detection, problems can be identified and modified during the hull structural design stage. Technologies for centralized control of the system, database management, and 3-D digital design are integrated into this digital model in the preliminary design stage of shipbuilding.     

多体船技术开发

回顾并分析近年来国内外多体船技术开发的概况,首先介绍多体船开发的背景,然后以图表、数据展示澳大利亚、英国、中国、日本等国对超细长双体船研究开发的实例,最后简述国内外对三体船以及五体开发的情况。