大型邮轮薄板感应加热矫平研究

为了控制大型邮轮建造过程中的薄板结构焊接变形，开展薄板矫平研究。水火弯板作为船厂最常见的甲板矫平方式不适用于邮轮薄板矫平，因此引入了感应热矫平方式。文章首先介绍了感应热矫平的机理及矫平电源关键参数理论计算方法，并进行现场试验，验证了感应矫平的效果并提出了当前工艺的不足。然后通过试验方法，确定AH36薄钢板的材料性能，并以此为基础，通过有限元仿真方法模拟感应加热矫平过程。现场试验和仿真研究直观展现了感应加热矫平效果以及矫平过程中的磁场分布、钢板温度变化和塑性变形。同时，形成了矫平电源关键参数理论计算方法以及感应加热矫平仿真计算方法，为后续优化感应矫平工艺奠定了基础。     

电磁感应矫平工艺试验研究

为了掌握电磁感应矫平的工艺规律，设计并搭建电磁感应矫平试验原型系统，可实现典型焊接结构件电磁感应矫平。利用试验原型系统开展对接焊件的固定式感应矫平试验，获得电流大小、加热时间和初始焊接变形量对矫平量的影响规律。通过金相试验和硬度试验分析感应矫平工艺对微观组织的影响，为薄板矫平工艺参数的设置提供技术支撑。     

豪华邮轮薄板建造控制变形措施研究

针对豪华邮轮薄板建造过程中存在刚性差及装焊吊运、堆放、火工等工序控制难度大等问题，明确豪华邮轮薄板使用要求，在分析薄板变形原因的基础上，提出薄板分段建造过程中控制变形的有效措施。结果表明：以上措施可有效控制薄板变形的机率，同时利用相关技术方法及先进工艺设备也可一定程度降低薄板的变形和收缩机率。     

客船上层建筑薄板板架的变形控制与火工矫正

中小型客船上层建筑中的甲板及其下围壁通常都是薄板板架结构。薄板板架结构在冷热加工、大中小组装、焊接、吊运中都会产生各种变形。本文论述上层建筑薄板板架结构在预加工、薄板拼接、构件加工、小组装、分段组装中的变形控制,以及变形的火工矫正工艺原则和施工流程等。     

邮轮居住舱室结构净高控制方法

为了保证邮轮舱室结构净高度,避免建造中因为舱室结构净高度不足造成的施工返修,分析豪华邮轮居住舱室结构净高度控制难点,采取加强精度控制、设计优化、现场管理等先进工艺和技术管理措施,开发使用邮轮翻身工装、电磁矫平设备等关键工具工装,为邮轮建造居住舱室结构净高度控制提供了针对性的改善方案.     

8500 PCTC薄甲板分段制造工艺设计

针对滚装船薄甲板结构在建造过程中易产生变形、影响建造质量的问题,根据分段结构特点,分析产生变形原因和影响因素,采取精度全过程控制方法,提出建造过程各工序工位的控制要点和具体措施,重点分析分段装焊工艺和火工矫正方法,尤其是钢杯焊接设备、多头火工背烧机等新工装工法的研发和应用,为控制薄板结构变形提供保障。     

感应热矮平——薄钢板焊接变形矫平方法

在造船行业中,只要用到薄钢板,船甲板就将产生扭曲变形,而这种变形将无法完全消除,这种认识已经被广泛的接受.然而,当发现产生变形的根本原因后,我们发现一种最具有经济效益和管理效益的Terac热矫平方法.     

“海洋地质十号”调查船薄板变形控制

"海洋地质十号"调查船是一艘重量轻、航速快的船舶。该船对船舶重量控制严格,对舱室围壁板选用了厚度为4 mm的薄板。薄板变形控制是该船建造的最大难点。本文从薄板建造的各个环节(原材料来货、数控下料、拼板、片体制作、薄板加强保型、薄板开孔、薄板吊运、薄板火工调型作业、焊材选用、焊脚控制等)分析薄板变形的原因和采取的防变形措施,使变形得到了有效控制。     

上建总组搭载阶段变形控制

本文通过对某型船3条船上建总组搭载阶段的变形监控记录进行分析,分析上建变形的原因,以及结合建造过程中不断优化的技术方案,总结出比较完善的上建总组搭载阶段防变形控制方法,确保后续船上建总组搭载阶段薄板建造质量,减少后续火工及换板工作量.     

4300辆汽车滚装船薄板分段建造工艺

以4 300辆汽车滚装船的2D03固定甲板分段为例,介绍了薄板分段从数控切割开始到火工校正达到分段报检状态的建造过程以及精度控制方法。通过过程的层层控制,减少了分段的变形和收缩,编制了薄板分段的新工艺。     

精密三角高程测量技术在水运工程中的应用

通过对水运工程中高程控制测量现状的研究分析,引入介绍了精密三角高程测量技术的原理和方法,并结合某水运项目的具体应用,对精密三角高程测量技术的精度进行分析,并与水准测量进行比较,论证其在水运工程中应用的优越性,为水运工程领域测绘工作的开展提供了一种新的解决方案。     

单曲率船体外板电磁感应加热弯曲成型工艺规划

以18.000 mm厚的船用AH36钢板为研究对象，开展电磁感应加热弯曲成型试验并测量板材的瞬态温度，采用手持式三维扫描仪获取板材点云数据，利用后处理软件得到板材面外弯曲变形云图。基于热-弹-塑性有限元分析，模拟板材电磁感应加热弯曲成型过程，温度和面外弯曲变形计算结果与测量数据较吻合，验证建立的数值模型的准确性。基于高通量的有限元分析，建立热源移动速度与横向弯曲角度的数学关系。针对单曲率板材，提出内接折线法和外切折线法拟合板材弯曲形状，给出相应的板材加热线位置和热源移动速度等工艺参数，进行热-弹-塑性有限元分析。计算结果表明，由提出的两种方法得到的面外弯曲变形均与目标曲率板的弯曲形状相吻合，证明内接折线法和外切折线法应用于实际工程的可行性。     

三维移动式钢板高频感应加热成形电磁-热-力全耦合有限元建模研究

文章基于ANSYS-APDL语言,建立了三维移动式钢板高频感应加热成形电磁—热—力多物理场耦合有限元模型,并使用线圈单元选取法实现了感应线圈热源模型的移动。文中采用此模型研究了Q345钢板在不同加热功率下的变形情况,得到如下结论：钢板加热时受热不均匀,加热区上下表面温差很大最后阶段出现端部效应;随着加热功率的增大,钢板表面瞬时最高温度也增大;加热过程中钢板最大压应力出现在上表面加热区前端,最大拉应力出现在钢板上表面加热区的前方;冷却后钢板最大压应力出现在加热线末端,最大拉应力出现在加热线中段区域;开始时加热区上翘,已加热区冷却下凹,当热源接近末端时,已加热变形区上翘,钢板经过冷却后,整体下凹;随着加热功率的增大,加热区域Y方向变形 Uy越大,钢板弯曲角度线性增大,曲率半径先减小后趋于定值;改进后模型的模拟结果与相同实验参数下的实验结果基本吻合,与传统模拟方法相比更接近实验结果。     

钢板弯曲工艺中的高频感应加热过程数值分析

作为电磁感应热源应用于船体板水火弯板工艺的一项基础研究,首先阐述了钢板感应加热的磁热耦合理论,然后利用ANSYS软件代码开发了钢板感应加热的有限元模型.数值计算结果和实验结果相一致,并得出了钢板感应加热过程中的电磁场分布规律和和温度随时间的变化规律,计算结果符合感应加热的特征.     

钢板感应加热机理及电磁-热耦合场的数值模拟

在船体外板水火成形工艺的实际加工和机械自动化加工试验中,研究发现使用氧-乙炔火焰热源存在很多难以解决的问题和局限,为此本文提出了采用电磁感应加热取代氧-乙炔火焰加热,阐述了感应加热的原理和过程,并利用ANSYS有限元软件对感应加热中的电磁-热耦合场进行了数值模拟,对计算结果进行了相应分析.     

船体曲率板感应加热成形工艺研究

[目的]在船舶建造过程中,板材的弯曲成形工艺不仅影响建造成本及周期,而且其成形精度也会影响船舶的水动力性能及其运营成本。[方法]针对船体板材双曲率成形效率低且精度差等问题,首先以感应加热作为热源,实现热弯成形,得到典型的帆形曲率板;然后通过高效的热?弹?塑性有限元(TEP FE)计算及基于弯曲力矩的弹性有限元计算,再现板材双曲率热弯成形的力学响应;同时,研究感应加热过程工艺参数影响板材弯曲成形的力学机理,提出线性逼近迭代二分法,实现板材热弯成形中加热位置和热源移动速度等工艺规划,并进行板材热弯成形过程及参数的有限元计算验证。[结果]结果显示,采用基于规划的工艺参数计算分析所得面外弯曲变形与目标曲率板的弯曲形状相当吻合。[结论]研究结果验证了线性逼近迭代二分法在实际工程应用中的可行性和准确性,并为曲率板成形工艺的优化提供了新的解决方案。     

感应加热板材成形的有限元分析及工艺规划

通过感应加热实现板材的热弯成形，具有精准控制、安全便捷等特点。本研究采用新型便携式感应加热设备，对8mm船板钢进行热弯成形试验；并基于热-弹-塑性及弹性有限元计算，预测感应加热面外弯曲变形，与测量数据基本吻合。同时，考虑试验成本高昂，通过大通量的有限性计算，建立感应加热参数与板材弯曲的数据库；并通过回归分析，拟合出感应线圈移动速度与板材弯曲角度间的数学关系。当板材弯曲曲率相同时，通过线加热位置的迭代二分法，可线性逼近板材的目标弯曲形状，进而快速规划加工工艺，并进行了验证。     

高频感应热源应用于水火弯板工艺的可行性研究(英文)

The purpose of this paper is to investigate the feasibility of high-frequency induction heat for the line heating process through a series of experimental studies and numerical calculations. The results show that the heating temperature of induction heating meets the demands of steel plate bending, and the deformation of a steel plate heated by induction heating can achieve the same effect as flame heating. Meanwhile, the finite element model of moving induction heating of the plate is developed, and the comparison of the residual strain fields and transverse shrinkage between these two kinds of heating shows that great similarity has been achieved.     

基于计算机视觉的水火弯板线位移测量系统

详细介绍了研制开发的基于计算机视觉的水火弯板线位移测量系统的主要组成与工作原理 ,该系统的成功应用 ,对研究水火弯板成形加工规律、实现水火弯板的机械化及自动化提供了支持     

基于高频感应加热的船用钢板材弯曲成形

在船舶建造过程中,高频感应加热是实现船体板材高效高精度弯曲成形的重要方法。本文首先采用25KW新型高频感应加热设备,进行不同感应加热过程及工艺的实验,得到典型弯曲形式的船体外板（马鞍型和帆型）。同时,采用三坐标定位仪进行面外弯曲变形的测量和曲面重构,得到实验板材面外弯曲变形的分布和数值。通过热-弹-塑性有限元分析与弹性有限元分析两种方法,计算预测板材在高频感应加热作用下的面外弯曲变形;两种数值方法预测的板材面外弯曲变形趋势和数值与测量结果比较吻合,且在弹性有限元分析中,计算机资源消耗少,计算结果精度高。