冷加工与火工结合的船舶外板成型加工

船艏和艉部区域的船舶外板通常呈现单曲面或者双曲面形,其加工及安装精度是船体建造控制中的重点。冷加工结合火工的船舶外板加工工艺,可有效加工双曲外板,并提高其线型精度,解决船舶线型外板的加工难题。在船厂生产实践过程中,采用冷加工和火工配合的方法,解决船体曲面外板加工仍然是不可替代的工艺方法。     

船体外板自动展开程序

在船舶结构设计中,外板展开图的信息是船舶设计建造的关键,它的精准性直接影响船舶的建造质量。利用Auto LISP语言编制的外板自动展开程序功能,阐述了按水线、纵剖线和边舱展开及自由展开几种外板展开模式的原理和实现方法,并就程序编制和使用过程中的注意事项作了技术说明。实践证明,该程序的应用提高了外板展开图的绘制精度,保证了图纸质量。     

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。     

考虑加工塑性变形因素的外板展开方法

本文介绍一种不回避不可展曲面无法展开在平面上的事实，而考虑到船体外板加工时的收缩或廷展变形因素的外板展开方法的思想、原理，并以水火弯为例叙述了展开步骤。     

三维曲面船体外板数学展开方法研究

为了实现船体外板展开的自动化以及对展开精度的控制,在手工撑线法展开船体外板的理论基础上,提出一种三维船体曲面外板展开的新方法——小曲面三角形法。介绍三角形法展开船体外板的机理,理论分析三角形法展开船体外板的可靠性与精度,利用TRIBON软件产生的外板数据,对其进行三角形法展开,将得到的结果与TRIBON生成的船体外板展开图进行对比,验证三角形法的可靠性与精度。     

基于NURBS的船体曲面切割和排板技术的探讨

船体曲线和曲面的分割与曲面排板是船舶计算机辅助设计与制造中的一项关键技术。本文使用一种新的算法实现了船体NURBS曲面的切割以及外板曲面的生成,并对某集装箱船的船体曲面和船体某外板曲面进行了计算,验证了该算法的正确性和可行性。     

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。     

TRIBON系统曲面建模模块在精度造船中的应用

船体精度控制是船舶生产设计中必须考虑的内容之一。船体曲面包括板缝与外板的定义、定位Mark线、外板与型材加工、胎架与样箱等信息的制作,其信息的精确程度直接影响到船体的建造精度。本文分析了船厂原有的生产设计和出图模式以及生产过程中的精度控制,利用TRIBON系统曲面建模模块能自动生成精确的板架信息这一优势,对原有的生产设计进行优化,使图面信息更精确、更全面,为后续的精度控制提供了依据。     

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。     

GAUSS曲率数值计算及其在船体外板展开中的应用

本文对按照离散型值描述的船体外形,提出了一种Gauss曲率的数值算法,以判别船体曲面的可展性,以解决外板的分段展开问题。 Gauss曲率的数值计算是:把船体曲面按照水线和分段线划分成若干小块曲面,判别每一个小块曲面的可展性可推广到较大曲面的可展性。在小块曲面内,首先计算某一定点处的各个方向上的法曲率,然后求出该点的Gauss曲率数值,并由这一数值大小来判定小块曲面可展的几何特性。 本方法避免了复杂的曲面方程,只采用一些简单的表达式计算,对船舶设计和建造收到了一定的效益。     

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.     

Flash8.0在“可展曲面的展开”课件制作中的应用

为满足职业院校中船舶及相关专业的教学需求,采用Flash8.0软件制作"可展曲面的展开"多媒体课件,介绍课件的设计思路、制作过程、关键步骤。     

基于逆向工程的船舶复杂曲面结构件的自动化加工技术研究

船舶的外表面通常都是由不可展的空间曲面构成,为了提高船体表面的强度和使用寿命,常采用硬质合金等较难加工的材料,加工难度大、精度要求高,采用传统的加工方式很难满足船舶复杂曲面结构件的加工要求。近年来,基于逆向工程的自动化加工技术成为业内的研究重点,逆向工程是通过采集结构件的三维参数生成结构件的CAD模型,并利用数控技术完成结构件的加工。逆向工程可以提高复杂曲面结构件的加工效率,本文结合逆向工程技术研究了船舶复杂结构件的参数采集、数据分析、数控编程等内容。     

摇摆式薄板自动焊

为了适应航运事业的全面发展,我厂根据国家需要,除了继续建造万吨级远洋货轮外,还承担了建造长江中下游大班轮及港作拖轮等类型船舶的任务。这类船舶的上层建筑大部分是薄板结构,其中板厚在3～4毫米左右的数量不少。由于薄板本身的特点,在采用自动焊工艺时,极易出现气孔和焊穿等缺陷(化费在处理这些缺陷上的劳动量往往超过自动焊的劳动量),     

基于三维设计数据的船舶湿面积计算

为提高船舶湿面积的计算精度,提出一种基于三维设计数据的湿面积船舶计算方法。首先通过CGAL几何算法库中的切片模块按肋位切割船体型表面,得到每个肋位处横剖面的型值数据;然后根据船舶工程中常用的平均板厚模拟船壳厚度,提出“型值等距平移法”进行等距偏移,得到各横剖面处的外板数据;再通过水线面和外板数据求交得到水下部分横剖面,最后利用纵向积分计算出船体湿面积。以散货船“SHANDONG REN HE”为例进行了实例计算。结果表明,和装载手册值相比,本文算法的最大误差为0.0422%。相比传统计算方法,提高了船舶湿面积的计算精度,适用于任意浮态,且实时性较好,具有一定的工程应用价值。     

船体外板多点数字化成形技术研究

船体外板曲面大都是由复杂的不可展空间曲面构成的,其弯曲成形目前仍靠手工完成,成为了船体建造数字化的瓶颈之一。为了实现船体外板的数字化加工,根据船体外板成形的技术要求,提出了将目前迅速发展的多点数字化成形技术应用于船体外板成形的技术方案,通过实验证明：多点成形技术可较好地完成船体外板的数字化成形,经过精度检验可以用于船体外板的成形加工。     

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。     

船舶海损修理中的线型复原、外板展开和敲样加工技术

船舶在复杂气象条件下航行或在夜间航行,不可避免地会出现海损事故。其中,船舶海损事故发生时,艏艉部附近区域受损情况占海损事故的绝大部分。此区域往往是船体线型曲度大的区域。此外,船舶修理往往是周期紧、任务重、合并保养的项目多。因此,船体技术员要能够熟练运用船舶基本理论知识,能够快速有效地复原线型,并能掌握进行外板展开、排板和下料的方法。这些方法在海损修理过程中尤为重要。文章以某4 500 TEU集装箱船的海损修理的实例,分步骤讲述线型恢复、外板展开和敲样加工的技术原理和工艺方法。     

不可展曲面近似展开的保形映射法

提出了以保形作为基本展开原则,对不可展曲面进行近似展开的保形映射法.以船体帆型板为例,给出了整张板的展开方法及顺序,并通过对船厂实船板保形映射展开后所得到的各项数据进行分析,来阐明该方法的正确性.