舰船船体变形及其测量方法

从舰船船体变形对测量设备影响的客观存在出发,讨论了船体变形产生的原因和船体变形测量的必要性,进而介绍了目前船上使用的大钢管基准法等变形测量方法,以及近几年提出的一些船体变形测量新方法如像机链位姿传递摄像测量方法等,探讨了船体变形测量技术的发展趋势。     

不同载荷下船体框架变形程度自动检测系统

为实现不同载荷下船体框架变形程度自动精准检测,设计一种新的船体框架变形程度自动检测系统。此系统的光电探测模块由线阵CCD相机,采集船体框架变形图像后,通过图像采集和传输单元将采集的图像打包整理,使用网络交换机传输至中心控制台的工控计算机,工控计算机启动基于相机位姿的船体框架变形程度测量模型,结合线阵CCD相机位姿数据,计算获取图像中船体框架变形检测点的实际变形量,完成变形程度自动检测。经实验验证,所设计系统在6级海况载荷、8级海况载荷工况中,对船体甲板框架变形程度自动检测结果,与实际值不存在明显的异常偏差,吻合度显著,可实现不同载荷下船体框架变形程度自动精准检测。     

船体变形测量技术综述

讨论了船体变形产生的原因,对目前常用的船体变形测量技术研究现状进行了叙述和分析,主要介绍了偏振光能量测量法,大钢管基准法,双光源双CCD测量法,双频偏振光法,光栅法,液体压力测量法,摄影测量法,应变传感器测量法,多部位安装航姿系统,惯性测量匹配法,GPS测量法等,探讨了船体变形测量技术面临的问题和未来发展方向.     

面向任意位置姿态估计的无人艇虚实交互研究

无人艇作为一种高度集成的海洋装备,全船位姿状态感知成为无人艇智能感知与位姿补偿的迫切需求。面向全船任意位置点的姿态估计需求,本文设计基于数字孪生的无人艇虚实结合三维交互系统。该系统主要包括物理空间实体无人艇、信息空间三维可视化交互软件以及物理空间与信息空间的交互接口3部分。结合湖试验证,该系统实现了无人艇实时状态从物理空间向信息空间的真实映射。利用虚实结合跨空间数据融合方法,该系统实现了无人艇船体任意位置的实时速度观测,为无人艇局部位置点设备位姿变化补偿提供了参考输入。     

考虑船体变形的INS/GPS/CNS组合系统研究

针对船体变形对INS/GPS/CNS组合导航系统的影响,研究了船体变形的抑制、变形测量以及补偿方法.对船体变形特性以及变形对组合系统的影响进行分析研究,建立了船体变形的数学模型;提出了船体变形的补偿方案,进行了考虑船体变形的联合卡尔曼滤波器设计.仿真结果表明,所提出的船体变形补偿方法是切实可行的,有效地克服了船体变形对INS/GPS/CNS组合系统的影响,保证了系统的精度.     

基于多天线的船体总段相对位姿测量方法

应用GPS载波相位测量技术,测量安装在船体总段上的GPS天线阵列的相对位置,根据多基线矢量的空间关系,得到船体移动段和基准段之间的相对位姿参数,依照船体总段姿态调整控制模型,实现船体总段自动合拢.     

船体变形及其对舰载红外警戒系统测角的影响

船体变形会对舰载红外警戒系统获得的目标测角数据的精度造成影响。分析船体变形的模型,给出典型情况下船体变形的大小,进一步推导船体变形与舰载红外警戒系统测角精度之间的数学关系。由于船体变形对测角影响很大,给出采用局部捷联基准来减小船体变形影响的建议。     

基于PLC的大型船体分段合拢对接控制系统

设计一种基于PLC的大型船体分段液压自动对中合拢控制系统,能够快速准确地进行船体分段的顶升、平移、位姿调整及行走对接,从而实现了船体分段合拢对接作业的自动化,可减少大型吊车的占用时间,提高作业效率,并具有安全、可靠、低作业成本等优点.     

箱型结构船体大面积换板的变形控制

中港一航局一公司今年初从国外购进一艘大型打桩船,进行坞检时发现船体板锈蚀严重,需要大面积换板,由于重达300多吨的打桩架支撑在船体首尾两个支撑点上,换板过程中必然加大船体变形,而船体变形又会对打桩架的变幅液压缸系统相关的轴系产生影响,甚至会产生损坏液压缸的严重后果.制定合理的换板工艺,对保证设备安全有至关重要的作用,因此,我们会同天津新港船厂认真编制了换板工艺,有效的控制了船体的变形量,确保了试车成功.在此抛砖引玉介绍给同行,供商榷.     

科考船传感器安装位置及偏角测定方法

科考船是装配多种调查设备,集成多种传感器,实现实时观测和数据处理的水上移动测量平台。本文基于科考船船体结构特点,提出了构建船体坐标系的方法,便于使用全站仪等设备进行测量。基于AHRS(Attitude and Heading Reference System)航姿参考系统体积小、精度高等特点,提出测定AHRS安装偏角的理论和方法;基于船底大型传感器阵列类型,提出测定其安装位置和偏角的技术原理与方法。通过实例验证了该方法的实用性和有效性。     

建造中的船体在船台上的应力松驰现象研究

为得到建造中的船体在船台上的船体变形数据,基于FBG技术设计了船体在船台上的蠕变和应力松驰现象的监测系统,将该系统布置在实际船体结构上,测量了在船台上受结构蠕变和结构应力松驰现象综合作用所造成的船体结构变形,分析了监测过程中造成船体结构变形的因素,指出应力松驰是主要因素。数据分析表明:利用FBG传感技术进行船体变形长期监测是可行的;船体在船台上存在结构蠕变和应力松驰现象。最后,并基于壳体理论估算了船台上的船体结构的内应力释放速率。     

可控基础激励轴系推进实验系统研究

为解决因波浪导致的船体柔性变形及船体刚性运动等情况下的推进系统实验研究,对一种以垫升船舶为设计原型的实验系统进行了结构设计和控制策略研究。实验系统采用空气弹簧为弹性支承模拟波浪环境,通过电路设计对空气弹簧进行位移控制,实现了对柔性基础的激励控制,模拟了波浪对船体的变形影响。利用该实验系统,进行了实验系统基础中拱变形状态和轴段的振动测试。实验结果表明：该实验系统能够以可控激励实现模拟波浪激励对船体的影响。     

船体零件的加工精度对船体结构装焊变形的影响

船体结构的总变形由船体零件、部件以及分段结构的装配变形和焊接变形两部分组成。船体结构的装配误差和变形包括零件加工误差、吊运变形、运送变形、堆放变形以及装配精度等,所以控制船体结构的装配变形,实际上是从零件加工工序开始,直至装配的全过程对变形的全面控制。根据船体建造精度标准的要求,用“一步一矫”的办法,消除船体结构     

舰船变形研究

在外部应力的作用下,舰船会发生变形,随着科学技术不断进步,船体变形对其精度的影响也日益突出,成为保证船用设备质量的关键技术,文章对船体变形进行初步分析,并给出几种实用的变形测量方案。     

船体变形对轴系横向振动的影响研究

船体变形是影响船舶推进轴系振动的一个重要因素,但目前对于轴系横向振动的研究都是在基于船体为刚性体,不发生变形的前提下进行。针对某散货船,采用有限元法建立了船体变形下,轴系中心线垂向相对变形对轴系横向振动影响的计算方法和流程。结果表明:船体在不同工况下,轴系中心线垂向相对变形对轴系横向振动固有频率有着显著的影响。     

设备与船体结构耦合振动机理研究

针对设备与船体结构的耦合振动机理进行分析,首先将设备-隔振器-安装基础视为多自由度振动系统,基于振动理论,建立了设备与安装基础的耦合振动分析模型,推导了设备对安装基础的激励力计算公式;在此基础上,开展了设备对船体结构的激励力计算方法研究,建立了设备与船体结构耦合振动分析的简便方法,并采用算例验证了方法的正确性。研究表明,设备对船体的激励力不仅与设备激励力密切相关,还与设备质量、隔振器刚度及阻尼、船体结构刚度等密切相关。     

110，000吨油船下水结构强度计算

针对船体货舱区，本文主要研究船体静置于船台滑道时以及船台纵向下水船体艉部开始上浮时的结构强度和可能出现的局部结构变形。应用Nastran／Patran进行有限元分析，可根据分析结果，对船体结构局部适当加强，防止船体变形。     

铝合金船体焊接变形及其控制措施

铝合金材料线膨胀系数大、导热性强,焊接时容易产生翘曲、波浪变形等,因此建造全焊接铝合金船体要比建造钢质船体困难得多。精度控制与变形控制等船体建造关键工艺技术研究是全焊接铝合金船体结构建造工艺研究中很重要的一部分,是保证产品建造质量的关键。针对某船全焊接铝合金船体结构装焊易变形的特点,开展焊接变形分析并考虑合理可行的变形控制措施,深入研究总结铝合金船体建造过程中变形的控制方法,为系列船的批量化生产积累经验和技术,同时也为其他铝合金产品的生产提供参考和技术支撑。     

大型船舶船体变形对轴系校中的影响分析

针对某大型散货船,根据有、无尾管前轴承两种不同的轴系布置,分别进行轴系的校中计算,并估算极限状态下的船体变形,在校中计算过程中考虑船体变形的影响.分析结果表明,船体变形影响轴系中的轴承负荷分布,无尾管前轴承的轴系布置对船体变形的敏感程度相对较低。     

一种基于惯性匹配的船体姿态基准传递方法

船体变形角的存在是造成船体局部姿态基准失准的根本原因。本文基于惯性姿态匹配法,提出一种抑制船体变形影响、实现高精度姿态基准传递的方法。首先对光学设备测得的船体变形角数据进行频域分析,实现船体变形角高精度建模。然后利用中心主惯导和船体局部捷联惯导的姿态输出构建卡尔曼滤波方程,实现船体变形角的实时高精度估计。最后仿真验证了船体变形角建模方法和姿态匹配算法的可行性,为船体局部高精度姿态信息获取提供理论参考。