基于遗传算法的船台分段吊装顺序优化

在分段工艺约束和船台资源有限的情况下,为实现多艘船舶分段吊装顺序优化和船台资源的合理配置,首先在资源受限项目调度问题理论的基础上,建立了分段吊装顺序优化的数学模型.然后针对标准遗传算法过于依赖种群规模和交叉变异算子等不足,提出了自适应调整策略,改进了算法性能,并将其应用到上述模型中.最后以4艘3900TEU集装箱船的分段吊装顺序优化实例,并和船厂初始调度方案作了对比,论证了文中提出的改进遗传算法对于解决多艘船舶分段吊装顺序优化问题的合理性和可行性.     

船体分段吊装工艺

<正>现代造船除了一些小船采用整体建造外,有条件的厂基本上都采用分段建造工艺。为了使分段中的大部分焊缝处于俯焊位置,以改善施工条件,保证焊接质量,一般都用反造工艺。对一些线型比较复杂的首尾分段,为简化胎架、节省材料也往往反造。随着预舾装工艺的采用,并为缩短船台周期,分段尺度及重量愈来愈大,所以分段的吊运和翻身成为船体建造中的一个重要工序。为保证分段、设备、人员的安全,对吊运翻身工艺应仔细考虑计算,以免分段发生严重变形和损坏,造成事故。     

船体分段吊装工作的安全性分析

分段吊装中人员、工件及设备的安全非常重要.本文从吊环布置方向、安放位置、强度,以及吊环下船体结构的加强等方面进行了安全性分析,并提出了确保安全吊运的检查措施.     

船体分段吊装参数的确定

本文给出了确定船体分段在船台上合拢时的吊鼻安装位置、吊绳长度和吊绳与吊鼻受力的公式及其简化形式以及计算图谱。按计算出的这些吊装参数进行分段合拢,可以使分段吊起后具有符合安装要求的角度,从而有利于合拢定位,加快合拢速度。并可以按受力大小合理选择吊鼻,这既能保证安全,又不会造成浪费。     

船体分段吊装吊码布置综合优化研究

以某船厂57000DWT散货船G901分段为研究对象,根据最小应变准则与吊装设备性能等约束条件,利用粒子群算法实现吊码位置的优化,结合基于二分法的吊码最小数量优化方法,解决吊码数量和位置的综合优化问题,使优化后分段结构的总体应变能和最大应力得到有效降低。该优化方法对船体分段吊装的吊码布置具有实用和借鉴意义。     

船体分段吊装参数计算器计算法

船体分段船台合拢设计可以收到安全、高效率的效果.分段吊装参数的计算采用本文介绍的计算器计算法,比采用图谱法、查表法,以及计算机程序计算法,来得简单、迅速、经济、适用.     

基于遗传算法的突发情况分段吊装顺序调整

为保证企业初始吊装方案的顺利实施,基于工期固定-资源均衡理论,建立突发情况分段吊装顺序调整的数学模型。针对标准遗传算法过于依赖种群规模和交叉变异算子等不足之处,提出自适应调整策略改进算法性能,并将其应用于上述模型。给出4艘3 900TEU集装箱船的分段吊装顺序调整实例,并与企业初始吊装方案对比,进一步论证该方法对于解决突发情况多艘船舶分段吊装顺序调整问题的合理性和可行性。     

船体曲型分段外板板架吊装工艺优化

针对曲型分段建造时外板板架的吊装、装配过程在传统吊装工艺存在局限性,以某散货船的曲型外板板架为例,探讨起吊设备对其脱胎、翻身、大组整个吊装过程中影响作业效率的因素.在传统吊装工艺的基础上,结合现场实际情况,优化并设计新的吊装方案,使船体曲型外板板架的吊装作业更加便捷、高效.     

大型船体分段水上吊装的实现

本文分析了4300PCTC(汽车运输船)船艏部大型分段在整个吊装作业过程中所面临的各种问题,阐述了解决这些问题的思路和方法,总结了大型船体分段高难度吊装的经验。     

船体分段数据转换及吊装过程强度分析

提出了一种从船舶设计软件到有限元分析软件数据转换的方法,该方法可以将TRIBON、SB3DS等输出的数据转换成命令流文件,直接读入到有限元分析软件,数据转换速度快,且不受模型大小的限制.基于该方法,开发了数据转换工具,并通过对某船厂船体分段模型吊装过程中的强度分析,对该方法进行了验证.     

基于遗传算法的船体分段装配优化

优化装配序列对提高造船生产效率具有非常重要的意义。选择典型的船体分段为研究对象,首先结合生产实际将装配结构层次化,生成子装配体以缩短遗传算法中染色体的长度,加快算法向最优解的收敛速度,提高装配规划效率;然后应用遗传算法得到船体分段最优装配序列;最后利用CATIA软件对分段进行建模,并完成分段虚拟装配过程的仿真演示。实例分析结果验证了应用遗传算法的可行性与有效性,显示其有助于优化船体分段装配顺序。     

基于能量法的船体分段翻身吊装方案优化设计方法

分段翻身吊装难度较大,风险较高,目前主要依靠人工经验设计吊装方案,较少有针对分段翻身的优化设计研究。论文首先对翻身过程中吊绳与相关船体构件的典型干涉问题做出干涉评估并提取干涉约束,结合吊点适应度约束确立若干吊点布置方案。然后以在翻身过程中结构的最大应变能最小为优化目标,得到最优吊点布置方案。最后使用结构分析软件验证最优方案的可靠性。     

基于量化分析的船体分段装配工艺优化研究

分段装配,按照装配程序划分为分离装配法、混合装配法和放射装配法;按照装配基准面划分为正装法、倒装法和侧装法。因此,基于分段的装配工期最短,或者工时最少,或者工人的施工难度最低,在众多的装配工艺路线中必定能够选择出最优的一种来。     

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。     

基于分段吊装工艺的有限元分析

基于有限元TSV仿真软件建立15 000 DWT化学品船机舱241+242分段的弱框架结构有限元模型,计算分析得到该分段在吊装翻身过程中最大拉应力和最大剪应力均满足规范要求,但是Fr26处的变形最大,变形量达到3 050 mm。采用有限元分析方法得到机舱分段吊装时的应力分布和结构变形后,所提出的分段吊装改进措施合理有效,并验证了提出的局部结构加强吊装方案的合理性、安全性。     

基于BLS吊装软件的船体结构吊装方案优化设计

为避免船体结构在吊装过程中出现结构失稳、局部变形及屈由破坏等危险状况,提出了基于BLS(BIock Lifting System)吊装软件的船体结构吊装工艺优化设计方案。应用BLS软件对某型散货船艉部分段的吊装过程进行了模拟仿真,校核了多种吊装工况下船体结构的强度、刚度及稳定性。根据校核结果对该艉部分段的吊装方案进行了优化,提出了合理的结构加强措施和吊装改进方案。通过对改进方案重新进行安全性评估得到最优吊装方案,保证了该艉部分段吊装的顺利完成。     

船体分段吊装眼板有限元细网格快速生成方法

提出一种船体分段吊装眼板有限元细网格快速生成方法,在粗网格基础上对吊装眼板几何模型进行网格细化。建立吊装眼板有限元网格细化流程,确定细化区域,划分细化区域,控制节点间距,生成细网格,并进行实例分析。结果表明,该方法可较大地提高船体分段吊装眼板的建模效率。     

计算机辅助船体分段吊装强度计算方法及系统开发

分段吊装方案的结构补强设计主要依据设计人员的现有经验进行,存在理论不足、材料浪费、优化性差等诸多问题。为了改善分段吊装方案的结构补强设计状况,开发了专门针对VLCC船体分段吊装强度计算系统。论文在研究Tribon系统内分段结构及数据抽取方法的基础上确定了分段重构所需的基本参数,并在ANSYS系统内实现了分段有限元模型的重构,该过程完全由外部程序调用相应的工程软件完成,最终通过输出有限元分析结果来确定结构是否需要补强及补强形式,从而使得分段吊装方案的结构补强设计更加合理、规范。     

船体分段的划分

本文就船体工艺设计中最主要的问题之一——船体分段的划分作了探讨。作者提出了分段划分的四个原别:(1)分段或总段扩大和起重运输设备的充分利用;(2)生产劳动负荷的均衡性;(3)充分满足工艺上的要求;(4)结构强度上的合理性。按照分段划分原则和各种船舶类型、尺度、结构布置以及船体线型等,对船体结构中各个部位,如甲扳,舷侧、底部、仓壁、艏、艉和上层建筑等提出了各种不同的具体划分方法。最后,得出的结论是:(1)船体分段划分是贯彻建造方案的重要措施,它还直接影响到建造周期、成本和质量;(2)分段划分必须满足在船台上安装时焊接接头的良好工艺性,同时尽可能在分段的数量以及在船台上安装零件的数量上达到最少的程度;(3)工厂起重和运输设备的能力是分段划分的主要因素;(4)船体分段的划分存在着许多矛盾,必须全面地深入地分析,找出起着主导作用的矛盾,予以解决,其他矛盾可在保证质量的前提下,进行适当的安排。