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。     

复杂曲面船体外板非对压多压头成形技术

文章阐述了船体外板加工的现状,介绍了多点成形技术的原理及在国内外的发展,同时在分析多点成形技术的优缺点的基础上提出了新的板材成形技术即非对压多压头冲压成形技术.结合成形过程系统地研究了这种新成形技术的抑制成形板材压痕、皱折的原理.并利用自主研制开发的弯板实验样机对不同厚度的板材进行成形实验并对实验结果进行了分析,验证了其有效性.     

用于船体外板成形检验的数控样条多点自动成型技术研究

当前船厂对船体外板的成型加工仍然采用处于人工作业状态的三角样板与活络样条,这与现代造船模式—数字化绿色造船发展趋势极不相符,亟待革新。文章分析了当前船厂所用的三角样板、活络样板生命周期中的弊端,提出了一种新的板材成型检验工具——数控样条,对其多点自动成型关键技术进行了阐述,并通过精度检测实验验证了应用该技术研制的数控样条具有一定应用价值和实用性。     

船体三维曲面外板成形工艺方法研究进展

船体外板中的船板零件有相当部分是三维曲面,其加工成形是船舶生产中的重要环节。传统的弯板主要有水火弯板和冷弯加工两种方法。通过分析发现,弯板加工方法虽然取得了一些成果,但还存在自动化水平不够、与生产实际存在误差以及弯板过程中的压痕、回弹等技术难题,不能适应数字化造船的要求,需要业界进一步的研究与开拓。文中的介绍与分析可为相关工作人员提供参考和借鉴。     

多点成形与模压成形的数值模拟对比研究

以"活络式方形压头曲面成形装置"为几何模型,建立有限元数值仿真。以Q345钢材为例,进行多点成形仿真,通过试验验证数值模拟的精确性。与模压成形过程进行对比,分析2种成形方式的前后曲率变化和板材上下表面接触情况,并对比了2种成形方式对应力分布与回弹位移量的影响。总结出两种成形方法对回弹的影响并提出控制回弹的建议。     

板材多点成形回弹的有限元分析

以球面板成型为例,利用ANSYS/LS-DYNA有限元方法对板材进行动态显式分析计算成型,然后进行静态隐式分析计算回弹,通过在不同的板厚情况下进行模拟研究,通过对比分析,揭示成型效果与板厚之间的内在关系。     

船体外板水火加工成型技术

大型复杂船体外板水火加工成形(水火弯板)技术是造船生产中技术含量很高的一种曲面钢板成形工艺方法,目前被世界各国造船厂普遍采用。它首先把钢板在辊床上加工成筒型,然后对钢板边缘(或中间)用氧乙炔焰进行线状加热到红热状态后再浇水急剧冷却,使钢板发生局部收缩变形,形成所需要的三维曲面。由于这种钢板     

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。     

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。     

船体外板“双重”线加热成形研究

文章在“单”线加热的机理研究基础上,重点对“双重”线加热进行有限元分析,对其温度场和变形场进行了大量基于ANSYS的数值计算,并与“单”线加热进行了比较。仿真结果说明“双重”线加热能有效提高船体外板的成形效率,非常适合加工大变形的船体外板。     

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...     

船体曲率板感应加热成形工艺研究

在船体曲面板的冷成形过程中,回弹是影响成形精度的主要因素,为提高板条成形质量,需研究回弹预测方法以获得合适的回弹控制方式,进而指导模具设计。

基于全卷积神经网络（FCN）对回弹图片进行像素级计算和回归计算,从而实现对每个成形位置的回弹量预测。首先,利用ABAQUS 2019建立有限元模型,并通过实验结果进行准确性的对比验证;然后,采用验证后的有限元方法计算获取神经网络训练样本集,将板条几何信息作为神经网络的输入,并基于不同卷积层结构采用TensorFlow深度学习框架来搭建全卷积网络模型;最后,对比分析不同神经网络的优劣,并将最优网络应用于模具设计。

算例分析结果显示：FCN模型预测回弹量的最大误差为8.49%,具有较高的准确度,其中FCN32的精度最高;FCN模型可以实现模具形状的一次性设计,计算时间仅为0.5 s,最大误差仅为1.00%,显著提高了计算效率。

全卷积神经网络算法提供了一种快速高效的板条回弹预测方法,以及快速设计模具形状的新思路。

     

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.     

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。     

船用厚板高强度钢焊接性及其焊接裂纹的形成和预防

随着各类大型化、超大型化船舶的诞生,使得厚板高强度钢的使用日益广泛,但随之而来的是此类高强度钢易产生焊接裂纹的问题。文章列举了国内外船用厚板高强度钢焊接的工艺特点,分析了焊接裂纹的起因,并就预防措施进行了初步探讨。对从事船体结构的研究人员有一定的帮助。     

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。     

不同冷却方式对大尺寸钢板感应加热成形的影响

为有效解决船用中厚钢板复杂曲面加工问题,本文探究了空气冷却、正面水冷和反面水冷方式对大尺寸钢板弯曲成型的影响因素。首先采用COMSOL Multiphysics仿真平台模拟了电磁感应加热和冷却变形多物理场同步耦合过程,然后分析了各种因素对大尺寸钢板弯曲成型影响,最后通过实验验证了有限元模型的可靠性,并对感应加热弯曲成型效果进行评估。研究结果表明:(1)相对于水冷,空冷对钢板Y向位移改变效果显著。(2)相对于空冷,水冷对钢板角位移的改变影响明显。(3)当频率为50kHz时,电流频率对表面温度和角位移影响显著。(4)当钢板长宽比≥1:2时,Y向位移的增加比较显著;当长宽比≈1:1时,角位移的改变比较明显。     

电机极靴冷锻成形三维有限元模拟和工艺优化

采用三维有限元模拟方法对电机极靴冷锻过程进行研究,总结了初锻预成形毛坯对终锻模具受力的影响,确定初锻毛坯的最佳成型高度,达到降低终锻模具的受力,延长模具使用寿命的目的。这一研究对生产有指导作用。     

钢箱梁板单元件变形火工矫正技术

火工矫正是钢结构领域生产实际中对焊接变形进行矫正的常用方法。本文针对钢箱、梁桥和梁板单元件各类变形形式,详细介绍了加热顺序、位置、温度、形状等火工矫正参数,以及不同变形形式下采用的不同矫正方法,并分别对其矫正工艺进行了阐述。     

每站冲势法展开双曲度板的准确性

分别采用传统测地线法、每站冲势法和三角形法展开某船船体同一帆形板,对比各展开结果,证实每站冲势法展开双曲度船体板的准确性,并指出该方法的适用性。