船体曲板热成型工艺方法研究综述

船体曲板加工成型是船舶建造过程中的一个重要的环节。热成型仍然是大型商用船舶船体曲板加工的主流工艺手段。对船体曲板热成型工艺相关文献进行了系统回顾。国内外学者在船体曲板热成型工艺的成型过程、热源方式、温度场变形场分析、火路布置决策和板材测量等方面作了详尽的研究。但在加热参数与温度场和变形场控制方面仍不够全面细致,在热成型装备自动化方面依然存在很多问题亟待解决。可为相关研究人员提供参考和借鉴。     

基于深度学习的船体曲板多视角三维重建方法

船体曲面外板加工成形是船舶建造精度控制的重要环节,传统曲面外板加工精度检测主要依靠样板和样箱,实现曲板成形自动化检测的关键是快速、精准地重建曲板三维曲面。提出一种基于深度学习的曲板摄影测量方法,该方法通过PatchmatchNet推断深度图得到曲板稠密点云,对稠密点云拟合二次曲面,基于拟合曲面去除曲板表面法线方向上的噪点,并基于主成分分析法（PCA）和最近点迭代法（ICP）对稠密点云和设计曲面进行自动配准,通过实例分析三维重建方法、图像数量、图像拍摄范围等对重建点云精度的影响。结果表明：曲板多视角三维重建精度小于2mm,满足船体外板加工精度要求,可为实现船体曲板精度自动化测量提供了参考与借鉴。     

基于单元等长的船体曲板展开方法

为获取较为精确的船体三维曲板放样展开曲面,在船厂测地线法展开船体外板的工艺操作方法基础上,提出一种船体三维曲板展开方法,采用NURBS曲面插值拟合待展曲面并划分四边形网格单元,应用改进的迪杰斯特拉算法求解展开基准线,保证单元等长,对船体曲板进行展开。充分考虑钢板套料和曲板加工等后续工艺环节的实际需求,计算展开曲面的面积误差和平均应变能系数,通过与测地线法展开结果进行对比,验证单元等长展开法可靠。     

船体曲板成型在线检测技术与系统应用介绍

针对船舶制造过程中曲板成型工艺,分析了不同检测方法的优缺点,提出了基于主动双目激光三维扫描的船体曲面成型检测方法,建立了主动双目视觉测量的应用流程,研制了一套基于主动双目激光三维扫描的船体曲面成型检测原型系统,实现了水火弯板过程中船体曲面的在位检测、偏差计算与显示.     

基于数字化测量的分段搭载工艺

为实现数字化测量在船舶分段搭载过程中的应用,提出一种基于数字化测量的分段搭载工艺技术。该工艺采用的实时监控和预警系统在距离测量上具有较高的精度和稳定性,可通过激光测距、姿态测量和多目标点数据快速解算,生成可视化的搭载分段与基准分段相对位姿视图,实现分段搭载过程中对数据的采集、分析和仿真等功能;同时,通过人机交互、软件与测量系统集成和软件与简化模型集成,实时展示测量数据、计算结果数据和三维模型仿真等,使定位监控过程更加直观。通过数字化分析和可视化操作,与现场定位人员协作,引导吊装过程,达到实时监控分段搭载定位过程、缩短搭载工时、降低返工率和提高搭载效率的目的。     

船体曲板的双目视觉测量方法

针对船舶制造现场工作环境较为复杂和船体曲板为大尺度板的情况,提出基于结构光辅助扫描的计算机双目视觉测量方法.使用张正友标定法计算摄像机的内部参数和外部参数,在图像中根据颜色空间和形态学处理初步提取激光线,根据基于海森(Hessian)矩阵的Steger算法得到亚像素级的激光中心线,根据极线匹配方法计算激光点坐标并根据二...     

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.     

基于数字射线检测的船舶焊缝无损检测应用

以数字射线（Digital Radiography,DR）检测与常规射线检测为对象,研究在船舶建造过程中使用DR检测部分替代常规射线检测的可行性和实用性。采用板对接试件和管对接试件进行试验,对比DR检测与常规射线检测的特点、优势、不足和成本,发现船舶建造过程中的较多检测场景均契合DR检测要求,DR检测优势较好地得到发挥,确定可使用DR检测在船舶建造内场作业的拼板焊缝检测和管系焊缝检测中替代常规射线检测。     

曲板辊轧线的准确生成

本介绍了船体可展曲板的辊弯（或压弯）加工辊轧线准确生成的几种方法,适用于以手工放样和数学放样为基础的船体建造。     

曲板成形装备运动控制系统研究

针对曲板成形装备的运动控制问题,提出了一种基于工业PC机和运动控制卡的开放式数控系统,根据曲板成形装备的实际功能需求,给出硬件系统配置方案,在对开放式数控系统研究的基础上,软件采用模块化的设计方法,构建了基于工业PC机和运动控制卡的曲板成形装备的开放式数控系统。     

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     

船体复杂曲板展开的几点思考

分析了因曲板成形工艺不同而致使展开方法不同的机理,指出了船体复杂曲板展开过程中应注意的几个问题及其处理方法。     

基于Lipschitz指数估计的含裂纹板损伤检测

对板的振动模态进行大间距二维采样,并用二维小波对得到的模态信号进行分解,判断损伤的大致位置。在损伤位置的附近分别沿平行于板两边的方向进行加密一维采样,对采样信号进行连续小波变换,求得各点在两个方向的Lipschitz指数,判断裂纹的具体位置和尺寸。用有限元法模拟一个含穿透裂纹的矩形板结构,求解其自由振动模态,模拟结果表明,本方法准确有效。     

基于曲面测量点数据的船体曲面板成形检测

船体双曲度外板制造完成后,造船工人使用样板或者样箱检测钢板的成形形状。然而,这种人工的检测模式不满足自动化成形和检测的需要。文章采用激光全站仪测量待测钢板的曲面特征点数据,根据该数据和设计曲面数据对曲面进行粗定位,采用迭代最近点（ICP）算法对曲面进行精细定位,在此基础上,提出曲面成形度评估的曲面欧式距离差值图和高斯曲率差值比量化评价方法。通过曲面测量案例验证该方法的有效性,计算结果表明该评估方法有效,能满足船体双曲度外板成形检测的要求。     

船体曲板测地线作图方法分析

分析船体曲板测地线作图方法,指出一种作图方法的错误.     

船体曲板测地线作图方法分析

分析船体曲板测地线作图方法,指出一种作图方法的错误。     

数控高频感应弯板成型设备曲板成型数据库系统开发研究

针对数控高频感应弯板加工工艺的特点和实际生产的具体要求,结合计算机技术和数据库技术,在探明弯板加工工艺的基础之上,前台运用面向对象的并运行于.NET Framework之上的高级程序设计语言C#语言,后台则采用MySQL 6.0建立数据库,开发了高频感应曲板成形设备的曲板成形数据库管理系统,实现从Tribon数据库中获得每一块加工的板的原始数据,记录并保存加工工艺参数数据,并且实现板的比较、形成数控指令、以及表格、文本及图形显示等功能,旨在收集和总结技术工人熟练的加工经验,快速确定出弯板加工的工艺参数,从而大大提高产品质量、效率和生产安全性.     

基于非线性波调制CFRP板冲击损伤的检测研究

文中用非线性波调制法检测CFRP板中由钢珠冲击产生的损伤;通过压电晶片CFRP板中激励低频振动和高频载波,研究冲击损伤、振动、波之间的相互作用;采用损伤指数评价板内不同程度的冲击损伤,分析非线性波调制强度的影响因素.结果表明在冲击作用下CFRP板内非线性波调制强度逐步增强,损伤指数与冲击次数成指数衰减规律;检测时应尽可能提高低频振动激励电压以提高非线性波调制法对微损伤的检出能力.     

基于加速度和卷积神经网络的船体板裂纹损伤检测

裂纹是船舶结构中最常见的损伤形式之一。由于船舶结构十分复杂而且密闭空间多,传统的依靠人力的裂纹损伤检测方法耗时长、主观依赖性强,难以满足智能船舶的需求。本文提出了一个基于加速度和卷积神经网络（convolutional neural networks, CNN）的船体板裂纹损伤实时在线无损检测方法,该方法能够自动地学习裂纹损伤特征。通过基于Python语言的Abaqus二次开发技术建立简支板损伤模型并计算其动力学响应。采集板的加速度数据用于训练CNN模型,利用数据裁剪技术对数据集进行扩充,讨论了不同CNN结构形式对船体板裂纹损伤检测的影响。与基于小波包变换的多层感知机神经网络相比,提出的CNN方法能够更好地提取裂纹位置和长度损伤特征,同时对噪声的敏感程度较低。