浅谈船体双斜切分段建造的精度控制方法

双斜切分段一直是船体建造精度控制的难点,其曲型外板曲度变化较大,胎架布置方式与船体坐标成一个空间上的夹角,给精度测量和数据分析造成了困难。通过分析其建造难点,提出了提高胎架制作精度的方法。结合软件操作,完善施工图纸信息,提出部件快速定位的方法。制作了简易测量工装,提出结构角度的测量方法。通过实际施工证明,以上方法的实施可以快速有效的提高双斜切分段的建造精度。     

最佳斜切胎架的电子计算机辅助设计

一、概述船体曲面分段建造过程中,胎架是一种重要的工艺装备。艏艉部分的外板分段一般跟基准平面(水平面、纵剖面、横剖面)保持倾斜。因此,必须对胎架底面位置进行转换。最理想的转换结果,应该是外板表面上各点到胎架底面距离的最大差值为最小。符合这个条件的胎架底面称为理想胎架底面。采用理想底面的胎架对模板式胎架来说,其用料最省;对支柱式胎架来说,其支柱调节高度差为最小。本文介绍理想胎架电子计算机辅助设计的数学模型和计算方法。其特点是,应用机械制     

基于模糊PID控制的船用胎架高度联控方法研究

胎架作为船舶分段建造变形控制的重要工装,但不具有联合调控与自适应控制能力,无法快速响应分段建造质量问题,为此本文提出基于模糊PID控制的船用胎架高度联控方法.首先,基于船舶分段拟合曲面建立胎架高度补偿模型,为胎架的自适应调控提供依据;其次,基于分段变形范围和受压载荷构建胎架间关联机制,达到胎架系统的动态联调;然后,利用模糊PID控制算法实现胎架高度的自适应调控,达到抑制分段外板变形的目的;最后,通过智能胎架系统对本方法进行验证分析,并与常规PID对比分析,表明本文方法具有较好的稳定性.     

坐标支撑式胎架的应用

坐标支撑式胎架是一种以均匀分布的诸“座标型值点”来取代“横板型线”的新型胎架,它不仅可以提高船体的建造精度,而且还可节省大量人工、材料(钢板和木材),并改善施工条件,因而颇受人们的重视。坐标支撑式胎架适用于船体多种分段的建造,而舷部分段尤为实用。选择坐标支撑式胎架的舷部分段,可根据其线型变化的不同程度分别采用正切、单斜切、双斜切等几种不同胎架     

造船胎架计算程序鉴定会

由上海造船工艺研究所研制成功的“造船胎架计算程序”已于一九八一年九月十七日通过鉴定。鉴定会是由六机部委托上海市造船工业局主持召开的。“造船胎架计算程序”是HCS船体建造集成系统的一个组成部分。它可为船体曲面分段胎架的制作和外板的定位、拼接、划线和内部构件定位角度等提供数据。程序的几何模型是,     

船体外板水火成形焰道布置算法研究

船体外板水火加工成形自动化研究过程中,焰道布置是一项重要的组成部分。通过对船体加工外板和目标外板形状研究,对其对应特征点的弦距线进行匹配,确定外板水火成形加工焰道布置路线。经过实验验证,该匹配算法确定的加工焰道布置和人工确定的相比,其误差较小。     

面向船舶制造的柔性胎架调节设计

针对船用胎架尚未实现与现有造船集成制造系统数据的自动化对接和自动调节的问题,在传统胎架的基础上进行柔性胎架设计。运用图形学中常用的非均匀B样条,根据船舶型值表,利用MATLAB仿真重构船舶曲面外板,反算控制顶点,估算曲面曲率,将初始化船舶外板拟合曲面数据导入数据处理系统,换算为每个胎架的坐标,结合胎架实际受力情况调整胎架位置和高度,可提高船舶胎架的利用率、造船效率、分段装配和焊接精度。     

内河小型船舶简易胎架建造

为了保证船体外形与设计理论线型吻合,在船体分段建造及整体建造时,都必须按照设计线型设计制造出分段及总段建造胎架。复杂完整的胎架实际上是整个船体的外模,所以用在制造胎架上的工时及材料甚多,势必增加建造成本,影响生产进度。据有关资料统计,复杂胎架所耗材料占船体总材料的30%以上,计划工时占26%左右,建造成本占船体总成本的15.4%。因此胎架形式的选择,是船体建造中需要着重考虑的问题。为了使胎架既保证船舶     

复杂线型大型舷侧门建造技术研究

介绍从舷侧门技术参数、组成、建造精度要求及布置出发，分析其建造和安装难点，通过同胎架建造技术研究、焊接变形控制技术研究、以及铰链眼板轴孔同心度控制技术研究，制定舷侧门建造工艺流程，达到提升舷侧门建造效率和质量，减少坞内高空作业风险，提高舷侧门安装后与复杂线型船体外板的吻合度，从而确保船体外板的水密性能和船体美观。     

新型造船活络头通用胎架的研究

胎架是制造船体曲面分段和曲形立体分段的形状胎膜和工作台,是造船中使用最普遍、最重要的必备工装,分为专用胎架和通用胎架两大类。其主要作用是在分段制造过程中支撑分段、保证分段曲形正确和控制装焊变形。本文在分析数字化通用胎架功能要求的基础上,提出了一种新型造船活络头通用胎架,并介绍了该胎架的设计方案,以期为相关研究提供参考。     

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.     

一种船体外板自动成形检测方法

利用安装在直角坐标机械手上的激光传感器采集船体外板表面各条肋骨一系列离散点的三维坐标,由此逆向回归出整个外板曲面;基于空间坐标转换及误差分析理论,对比理论肋骨型线,分别对加工后外板的横、纵向成形及扭曲进行计算和判别,并作为未成形板材二次加工的控制依据。     

船体外板三维曲面的有效提取

复杂工业环境下不规则曲面的提取方法是水火弯板机器人的重要研究问题之一。本文提出了一种水火弯板机器人复杂曲面提取方法,经过曲面数据采集,加工区域确定,曲面边缘提取,曲面边缘处理,最后根据曲面边缘提取船体外板三维曲面。实验结果表明,该方法在控制处理时间的同时提高精度,缓解点偏差问题,能在海量点云数据下提取出复杂曲面的三维点云数据。     

船体外板水火成型智能机器人控制器的研究

针对船体外板水火成型在造船生产中表现出技术性强，难度大，工作环境恶劣，且具有很强特色的一种经验性钢板曲面成型的特点，本文基于船体外板水火成型工艺参数预报系统，设计了该类型特种智能机器人控制器，首先介绍了船体外板水火成型机器人的工作原理及其加工工艺流程，接着描述了该机器人的总体结构及其技术要求，最后就所设计的智能机器人控制器，详细地阐述了其硬，软件系统设计过程，调试结果证明，所设计的智能机器人控制器具有良好的性能，大大提高了船体外板建造质量和速度。     

潜艇横向刚性构架区域应力计算解析方法

本文对框架肋骨及平面舱壁船体结点区域的应力进行理论求解,考虑了内、外框架肋骨和结点区域嵌入厚板,以及厚、薄板连接处由于中曲面不一致引起的附加力矩和邻近普通肋骨对框架肋骨及平面舱壁纵向弯曲的影响.应用本文的计算方法、现行计算方法和有限元方法进行实际结构结点应力的比较计算,结果表明本文的计算方法比现行的计算方法更合理、更全面.     

一种船体分段翻身架发明设计

针对用传统吊装翻身的方法吊装薄板立体分段的诸多弊端，设计一种船体分段翻身架，解决开放式薄板立体分段翻身变形问题，保证薄板立体分段的精度要求，特别适用于豪华邮船分段建造，同时适用于其他类型船舶分段的翻身。     

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.     

一种优化的船体外板三维点云数据提取方法

针对水火弯板机检测系统中船舶外板三维点云数据自动提取过程存在边缘噪点、板下贴合垫木识别效率低以及外板边缘拟合等问题,提出一种优化DBSCAN聚类算法,首先根据现场加工环境精简点云,利用网格划分来建立外板点云拓扑模型,然后根据DBSCAN密度聚类算法搜索出外板点云,最后采用最小二乘法进行边缘拟合。结果表明,该算法能有效识别外板边缘,提取出外板点云。     

舰船舷侧液舱防护设计(英文)

Based on the traditional Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) algorithm, the linked-list search algorithm combined with the variable smoothing length and square support domain was put forward to improve the calculation efficiency and guarantee the calculation accuracy. The physical process of high velocity fragment impact on a broadside liquid cabin was programmed for simulation. The numerical results agreed well with those of the general software ANSYS AUTODYN, which verifies the effectiveness and feasibility of the numerical method. From the perspective of the outer plate thickness of the liquid cabin, the width of the liquid cabin, and incident angle of the fragment, the influence of these parameters on protective mechanisms was analyzed to provide a basis for protective design of a broadside liquid cabin. Results show that the influence of outer plate thickness is not obvious; therefore, the conventional design can be adopted in the design of the outer plate. The width of the liquid cabin has a great influence on the residual velocity of the fragment and the width of the liquid cabin should be designed to be as wide as possible under the premise of meeting other requirements. There is a certain incident angle in which the velocity attenuation of the fragment is most obvious, and the high-pressure zone near the inner plate is asymmetric. The inner plate of liquid cabin should be strengthened according to the hull form, principal dimensions, and vulnerable points.     

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。