基于DELMIA/Robotics船体分段焊接仿真

随着造船自动化程度不断提高,工业机器人在船舶建造过程中的运用会越来越广泛。本文运用DELMIA/ Robotics对船体分段焊接过程中进行离线仿真。系统研究了复杂空间环境下机器人焊接过程中任务仿真、路径规划、碰撞干涉、离线编程等问题,验证了造船机器人焊接的可行性、安全性,提高造船自动化技术水平。     

船舶分段制造装备智能化需求分析

针对国内造船企业船舶分段制造装备自动化、智能化应用水平较低的现状，以作业工序的零件打磨、理料、小组立焊接、中组立焊接及喷涂等方面为切入点，分别从路径规划、信息感知、协同作业、智能决策等方面提出船舶分段制造装备的智能化需求，为船舶分段智能制造装备的研制提供必要的目标图像。     

基于机器人焊接的机舱曲面分段划分方法改进与评价分析

分析了船舶曲面分段的结构和建造特点,并分析了基于机器人焊接的曲面分段划分考虑的影响因素。以8万t级散货船机舱曲面分段为例,介绍了三种不同的划分方法,然后利用模糊综合评价法对三种不同的划分方法进行评判分析。结果表明:方法三为最佳划分方法。按照该方法划分机舱曲面分段后更有利于焊接机器人进行焊接。     

中国的造船焊接技术及自动化

自１９８２年以来，中国船舶工业总公司推广应用了高效焊接技术，使造船焊接技术水平大幅度提高，为船舶工业以的发展做出了较大的贡献，也促进了中国焊接材料和设备制造行业的发展。最近，中国船舶工业总公司正在推广应用低成本自动化焊接设备及技术，并在此基础上组建平面分段自动装焊流水线，从而可望进一步提高造船生产效率。     

用于船体装配的先进的焊接机器人系统

随着造船环境的不断变化，即劳动力减少和工资增加(特别是在船体分段装配阶段的电弧焊工作)，日本各造船公司越来越多地应用机器人自动化。为了获得良好的投资性能价格比，研究发现船体建造工作最适合于使用机器人系统，并需对标准型号的焊接机器人进行修改并增加部分功能。日本石川岛播磨重工(IHI)研制成功一个新的造船系统，即“平面分段和开口处理”系统。它适合造船自动化，并开发成功一套在装配阶段使用的全自动化机器人焊接系统。此系统包括自动化材料输送系统，机器人定位系统和数控(离线)教学系统。此系统已成功地在石川岛播磨重工应用。     

大型船舶分段焊接智能车间标准体系研究

文章介绍了大型船舶分段焊接智能车间的内涵及其标准体系研究现状,构建了大型船舶分段焊接智能车间的标准体系,阐述了该标准体系各部分的基本内容。大型船舶分段焊接智能车间的标准体系的研究为船舶企业分段焊接智能车间的建设提供了基础平台。     

基于灰色关联度的船舶分段焊接定额工时估算方法研究

为提高船舶分段焊接定额工时估算的效率和精确度,在综合分析了分段焊接工艺特征和外部环境的基础上,建立基于分段"焊缝长度—焊脚高度"的定额工时估算模型.首先针对影响分段焊接工时的焊缝长度、板厚、焊脚高度、焊接位置和平均气温5类因素,引入灰色关联分析法测算各影响因素与工时的关联度,明确关键影响因子,并结合相应权重赋值理论影响...     

船舶上层建筑铝合金分段焊接质量控制要点

14 400 t系列船的上层建筑设计为铝合金结构。根据铝合金材料特性及可焊接性，针对铝合金分段焊接难点，阐述铝合金分段的焊接方法、焊前清洁、焊接顺序、无损检测及注意事项等焊接质量控制要点。在实船应用中，结合焊接质量控制要点，铝合金分段的强度和焊接质量得到有效保证，为扩大铝合金在工业领域的应用提供参考。     

曲面分段全建造流程的误差累积及精度预测

以海洋平台典型曲面分段为研究对象,梳理建造企业对切割和弯曲工艺的精度要求及误差响应,以及焊接工艺对应的典型接头力学载荷,并将其作为曲面分段建造的源头误差。基于弹性有限元方法,分析焊接工艺对曲面分段建造精度的影响;考虑切割和弯曲误差对焊接工艺的影响,并预测闭合加工误差的焊接工艺及其产生的焊接变形。为提升曲面分段建造精度的评估效率,建立基于遗传算法的BP(Back Propagation)人工神经网络,并以27组数据为训练样本,以9组数据为验证样本检验其预测的准确性。通过弹性有限元分析研究不考虑、保留及矫正切割和弯曲加工误差等3种情况下的曲面分段建造精度,结果发现三者存在明显差异。考虑切割、弯曲的加工误差及其焊接闭合工艺对曲面分段的建造精度的显著影响,基于遗传算法的BP人工神经网络具有极高的预测精度和稳定性。     

基于固有应变理论的船体焊接变形仿真研究

大型船舶构件尺寸大、焊缝分布广,传统的有限元焊接仿真方法难以满足其大尺寸结构计算的要求。基于热弹塑性有限元法对T型局部接头进行焊接变形计算,获取焊缝处平均固有应变值,然后将其作为初始载荷施加在全尺寸壳单元分段模型上进行弹性计算,最终得到大型分段的整体焊接变形。仿真结果表明,结合小模型的热弹塑性法和大结构固有应变法,能准确高效的预测大型结构的焊接变形。     

舰艇典型分段焊接工艺仿真及其变形规律分析

针对舰艇分段结构采用不同的装焊工艺顺序,会出现不同的焊接变形的问题,以某舰艇256#分段焊接的整体最小变形量为目标,基于热弹塑性和固有应变理论,对该分段焊接常用的六种不同焊接工艺顺序,采用ABAQUS有限元软件进行焊接变形数值仿真;对比六种不同的方案计算结果表明,舰艇分段焊接采用C方案以矩形块为单位,由中间向两端对称焊接、从船中向两舷焊接横向和纵向构件的工艺顺序,该分段整体变形量为最小,为最优焊接工艺顺序方案。     

大型复杂船体分段焊接变形研究

为了预估大型复杂船体分段的焊接变形,运用热弹塑性法计算典型结构的焊接变形,得出典型船体分段的固有应变,采用固有应变法计算该船体分段焊接变形,并与实测结果进行对比验证。结果表明:采用固有应变法计算大型复杂船体分段的焊接变形是可行的;船体分段焊接变形呈现整体外张的趋势,且两舷侧边缘位置的焊接变形量最大。     

船体分段钢结构焊接过程仿真

通过有限元与神经网络相结合的方法，模拟了船体上层建筑、舷侧分段钢结构典型部位的焊接过程，并对其温度场、位移场进行了仿真，分析了组焊工序、焊接工艺参数对上述分段钢结构焊接变形的影响。研究结果表明，采用有限元与人工神经网络相结合方法，可以快速分析、预测船舶钢结构的焊接变形，且仿真结果与实焊数值能较好吻合。并分析出影响船体分段钢结构焊接变形的主要因素是钢板拼焊后产生的残余应力，增加消除焊接应力工序，可以明显降低船体分段钢结构焊后产生的变形量。     

焊接顺序对船体分段的焊接变形影响

采用固有应变法仿真计算不同焊接顺序下船体分段的焊接变形。研究结果表明,在三种焊接顺序下,船体分段整体呈现外张趋势;同一焊接顺序下,纵骨越靠近舷侧,垂向变形越大;从横向和垂向焊接变形来看,先由船中向两舷对称地焊接横向构件,再由船中向两舷对称地焊接纵向构件,即焊接方案A为船体分段较优焊接顺序。     

45000t集装箱滚装船水密门精度控制

为更好地控制集装箱滚装船门框结构的安装精度,以45000t集装箱滚装船中只包含水密门结构的分段为例进行水密门精度控制研究。通过研究该分段的建造方式,改进分段的建造工艺,合理安排门框结构在分段建造过程中的安装顺序,进而缩减结构变形;同时,利用精度测量仪器进行跟踪测量,保证始终把精度控制在有效范围内。对焊接过程中采用的焊接方法进行研究,改进焊接工艺,采取逐步退焊法控制焊接热量,进而减少焊接变形。通过对分段水密门门框结构的安装工艺及焊接工艺进行研究,将理论与实践相结合,总结出一套行之有效的建造工艺,确保分段门框结构安装精度得到有效控制,保证水密门的性能,为该系列船后续的分段建造提供参考。     

船舶分段装配焊接精度控制应力应变数值模拟

造船生产过程中精度控制通常采用主动控制的方式,对各种影响因素进行深入研究,在误差产生之前采取合理的方式加以控制。随着加工精度提高、生产流程优化,焊接变形的控制成为造船精度控制的关键。通过以57500DWT散货船底部分段为研究对象,将焊接变形与焊接能量输入关系及板厚公式化,采用基于固有应力的等效载荷方法对船体分段的焊接变形量进行有限元分析与计算,对船体分段建造过程中焊接变形进行有效而准确的预测,为分段焊接补偿量的设定提供了有效依据,通过实测船舶长度X、宽度Y、高度Z三个方向均达到精度要求,为造船精度控制技术的广泛应用提供了有效途径和方法。     

船体分段钢结构焊接变形控制方法

船体分段钢结构焊接变形导致焊接工艺下降,提出基于极限强度应变动态调整的船体分段钢结构焊接变形控制方法。构建船体分段钢结构船体板和加筋板试件的载荷分析模型,通过累积塑性损伤和疲劳裂纹损伤特性分析,建立循环载荷幅值响应与裂纹分布的动态分布关系,根据单调载荷下船体板极限强度的应变特征分析和动态反馈调整,实现对船体分段钢结构焊接变形控制。测试表明,该方法提高了船体分段钢结构焊接的可靠性,降低变形屈服响应,提高极限承载性能。     

大型船舶分段装配过程中的焊接变形

针对大型船舶分段结构的特点,以及高效焊接和计算机技术应用于造船生产后对分段建造精度的影响,本文结合生产实践,探讨了大型船舶分段组立过程中的焊接变形问题。     

曲面分段制造自动化中胎架型值和有关参数的计算方法

前言船体曲面分段制造过程自动化,尽管在技术上存在着许多困难,然而国内外造船界仍然积极地进行研究试验,一些技术难关正在不断地被突破。因此,在不久的将来,由专用自动机械装置组建的曲面分段制造自动线必将取代目前的手工生产方式。由于分段空间曲面的多样化,又没有适当的构件能作为装配基准,所以,大多数曲面分段制造自动化方案和自动装置的研究试验,都是     

铸钢艉柱的分段制造工艺

1000吨级沿海出口货船的铸钢艉柱是船体结构的重要部件。为缩短周期,采用分段铸造、拼装焊接而成。本文就艉柱分段概况、装焊前准备工作、焊接要求、拼装焊接工艺、热处理、验收标准,以及检验结果作了扼要论述。