三支点肋骨冷弯机自动控制方法的研究和实验

关于三支点肋骨冷弯机的自动控制问题,近二十年来几个主要造船国家都进行过大量的研究,先后出现了端点测量控制法和适应控制法等自动控制方法。由于船体肋骨曲线的曲率变化范围很大,而且弯曲加工过程是弹塑性变形过程,目前尚无法准确地计算卸载后的回弹量,加之采用三支点肋骨冷弯机加工型材时是逐段弯曲成形的,相邻段之间的互相影响难于准确估计。上述这些因素都大大增加了实现肋骨冷弯过程自动化的难度。因而,曾经发表过的几种自动控制方法,目前有的仍处于实验研究阶段,尚不能用于生产;有的国内虽曾在生产中试用过,但因加工质量较差,不能满足造船生产的精度要求而弃之未用。     

四点四位肋骨冷弯机的自动控制

为了发展我国的造船事业,进一步提高肋骨加工质量和自动化程度,研制新型的船体肋骨成形加工自动化生产设备,最后实现肋骨成形加工自动流水生产,是造船生产中需要解决的技术课题之一。已研制成功的纯弯曲(以下简称四点)肋骨冷弯机已使冷弯肋骨的质量和效率有所提高,在研制成功了该机的仿形加工和仿形数控加工之后,武汉水运工程学院和湖北省交通局船厂完成了四点四位肋骨冷弯机的自动控制。现将研制情况介绍如下。     

关于应用纯弯曲原理成型加工船体肋骨的研究

前言由于电子计算技术和数控技术的发展,近年来国内外许多船厂相继将电子计算机、数控系统和各种数控工艺装备用于船舶设计、生产和管理等各方面,并正在促使造船生产向着自动化、机械化和合理化的方向发展。现在利用电子计算机以数学方法求得船体形状已比较成熟,所以,船舶制造过程中的肋骨成型加工实现数字程序控制,也成为一种发展     

NC切割机和NC肋骨冷弯机的生产与应用

本文以ＷＫＱ系列数控切割机和ＷＬＷ－５０Ｔ智能微控肋骨冷弯机的开发，研制，生产与应用为例，说明了我国ＮＣ切割机和ＮＣ肋骨冷弯机的生产与应用情况。     

简易肋骨冷弯机

这台简易肋骨冷弯机主要用于弯制万吨轮的肋骨。它结构简单,推力大,操作简便,加工质量也比较好。该肋骨冷弯机采用焊接结构。它主要由一个主动轮和三个从动辊轮组成(如图)。主动轮由一台22瓩的电动机通过齿轮减速箱带动。左右两个从动辊轮各由一台7.5瓩的     

考虑筋/板相互作用的环肋圆柱壳屈曲强度分析

环肋圆柱壳是潜艇耐压壳体的一种主要结构形式.环肋圆柱壳的失稳破坏主要表现在肋骨间的壳板失稳和总体失稳.在计算肋骨间的壳板失稳时,传统方法认为肋骨为壳板提供简支边界,忽略了在边界上肋骨和壳板的相互影响.在实际结构中,由于肋骨提供扭转刚度,壳板在与肋骨相交的边界上将存在弯矩,并非自由支持边界.因而,壳板失稳时,筋/板产生相互影响,提高了壳板的屈曲强度.本文的主要目的是,推导考虑筋/板相互影响的环肋圆柱壳壳板屈曲强度的理论计算方法,分析筋/板的相互关系.通过本文的算例表明,本文推导的计算方法以及所编制的计算程序是可靠的,可以用于工程设计.     

船体外板展开算法及程序实现

对船体肋骨型线图和外板展开图的计算及绘制方法进行了研究,运用参数化三维实体建模技术解决船体外板的展开问题.使用VB.NET和SolidWorks图形软件开发了船体外板展开过程的计算机程序,并将建立的外板模型信息保存到数据库中,提供网络远程数据访问服务,用于生产与设计的需要.     

复合材料大变形偏心加筋板单元

构造了用于复合材料偏心加筋板结构大变形分析的偏心加筋板单元，在板和肋骨的方程中，引用VonKarman大变形理论计及几何非线性的影响，按照Mindlin-Reissoner一阶剪切变形理论考虑横向剪切变形；在肋骨的本构造方程中，计及常规梁单元忽略了侧向Poisson效应和扭转刚度，所构造单元的特点是在网格划分时，可不必考虑肋骨的位置，这就给网格划分带来了很大的灵活性。     

"肋骨冷弯加工机器人"的研制

从弦线测量法控制原理、大地式检测装置、"肋骨冷弯加工机器人"信息集成系统、加工数据预处理、智能控制方法、自动冲印号料装置诸方面,较为详尽地介绍了最近研制成功的、国际首创的"肋骨冷弯加工机器人"。该"肋骨冷弯加工机器人"业已成功地应用于造船生产。     

一种新型智能微控肋骨冷弯机问世

由福建省渔轮修造厂与中国船舶工业总公司船舶工艺研究所等几家单位联合研制的国内第一台WLW-50T智能型微控肋骨冷弯机问世。这种冷弯机具有稳定可靠、操作简便的特点,实现了进料、弯曲、回弹及伸长检测、垂向校平、打印号料等肋骨加工全过程的计算机自动控制,提高了船舶肋骨的加工精度和生产效率,改善了劳动条件。     

纯弯曲原理肋骨冷弯机

我们遵循伟大领袖和导师毛主席关于“打破洋框框,走自己工业发展道路”和“教育必须为无产阶级政治服务,必须同生产劳动相结合”的伟大教导,为了适应修造船工业发展的需要,更好地实现船体肋骨数控冷弯加工,在综合分析了国内外船厂肋骨冷弯机的使用情况后,于一九七二年初夏在国内外首次提出了应用纯弯曲原理设计数控肋骨冷弯机的设想。一九七三年四月完成了理论研究和实验室的模拟实验等     

仿形数控肋骨冷弯机

湖北省交通局船厂和华中工学院共同研制的仿形数控肋骨冷弯机,在武汉水运工程学院和汉江船厂的大力协助下,于今年五月完成,并投产使用。经生产检验,说明该机模型正确,逻辑设计合理,抗干扰能力强,工作稳定可靠,耗电省,操作简便,造价低廉,适用于中小船厂船体肋骨的加工。     

几何参数对环肋圆柱壳肋骨侧向稳定性的影响

环肋圆柱壳一般通过在周向布置肋骨来提高其稳定性,肋骨的侧向稳定性对环肋圆柱壳整体稳定性具有重要意义。根据肋骨的侧向失稳机理,利用肋骨侧向稳定性解析解公式,在理论分析和实例计算的基础上,分析了环肋圆柱壳肋骨的几何参数与肋骨侧向失稳临界压力的关系,研究了各参数对肋骨侧向失稳临界压力的贡献值,最后得到了几何参数对肋骨侧向稳定性的影响规律。     

肘板对肋骨侧向稳定性的影响

通过研究在环肋圆柱壳的肋骨周向均匀布置肘板,得到肘板能有效限制肋骨的侧向变形,改善肋骨的侧向稳定性,提高肋骨的临界失稳压力,通过对比分析半肋距肘板和整肋距肘板,得到整肋距肘板对肋骨的侧向约束效果更明显,更有利于提高肋骨的侧向稳定性,最后得出整肋距肘板能有效提高肋骨的侧向稳定性和圆柱壳的整体稳定性。     

肋骨不等间距布置对圆柱壳振动特性的影响

本文研究了肋骨不等间距排列对加肋圆柱壳振动的抑制作用。采用2种肋骨间距,交替排列,构造整个圆柱壳的肋骨不等间距排列形式,2种肋骨间距的确定方法是:保持2种肋骨间距的总和不变,逐步增大两者的间距差,从而增加相邻的肋骨间的2个圆环结构的固有频率差,直至固有频率差趋于不变,最终确定了2种肋骨间距。分别计算并对比分析了肋骨等间距和不等间距布置的圆柱壳的均方振速,结果表明:肋骨不等间距排列可以降低圆柱壳高频振动。     

船、桥共用型钢的选择——正交异性板用开敞式肋骨

我国钢产量连续几年居世界首位,人均钢产量接近世界的一倍,大量使用钢梁、钢塔和钢桩是桥梁设计必然趋势。在设计钢箱梁中,对上下面板（外板）的加强,存在着开敞式肋骨和封闭式肋骨两种形式,本文指出：开敞式肋骨有工艺优点,易于焊透;提高疲劳抗力;不用进一步加工,直接从市场购入;等几方面优点。建议设计者多选用。本文对2007年邓文中先生所写热轧封闭式肋骨的“一个新构思”作了可行性讨论,文中探讨性地设计了两种轧制方法,结果认为：在轧机上,用热轧法生产很难实现。可看作一个轧钢专业人员的响应。     

肋骨非均匀排列的圆柱壳振动特性研究

研究了肋骨非均匀排列对加肋圆柱壳振动特性的影响。首先,以安德森定域效应的原理为基础,肋骨间距为随机分布,分析了肋骨非均匀排列时圆柱壳的振动特性,然后,采用两种肋骨间距,交替排列,构造整个圆柱壳的肋骨不等间距排列形式,两种肋骨间距的确定方法是:保持两种肋骨间距的总和不变,逐步增大两者的间距差,从而增加相邻的肋骨间的两个圆环结构的固有频率差,直至固有频率差趋于不变,最终确定了两种肋骨间距。分别计算并对比分析了肋骨等间距和不等间距排列的圆柱壳的均方振速,结果表明:肋骨不等间距排列具有一定的减振效果。     

肘板对肋骨侧向稳定性的影响

在环肋圆柱壳的肋骨周向均匀布置肘板,结果显示肘板能有效限制肋骨的侧向变形,改善肋骨的侧向稳定性,提高肋骨的临界失稳压力;对比分析半肋距肘板与整肋距肘板发现,整肋距肘板对肋骨的侧向约束效果更佳,更有利于提高肋骨的侧向稳定性。研究结果显示,整肋距肘板能有效提高肋骨的侧向稳定性和环肋圆柱壳的总体稳定性。     

肋骨冷弯机发展概述

肋骨冷弯机是船舶型材加工的重要设备。典型的有传统的肋骨冷弯机、半自动化的程控肋骨冷弯机和基于Labview的数控机械手肋骨冷弯机等。本文围绕肋骨冷弯机的发展历程就肋骨成型加工方法、各类肋骨冷弯机的特点以及国内外冷弯机发展现状作一简要介绍。     

船体肋骨成型检测型线配准算法

船体肋骨数字化检测系统在进行船体肋骨完工检测时,需要进行肋骨型线测量点云与理论点云的数模配准。为改善配准效率和精度,提出一种船体肋骨型线配准算法,具体步骤包括点云粗配准、第一次ICP配准、测量点云偏置和第二次ICP配准。该算法已应用到船体肋骨成型数字化检测设备中,能够提升肋骨成型检测效率和精度,是实现船体构件加工成型智能制造的重要环节。