微机船体建造系统通过技术评审

微机船体建造系统(以下简称“系统”)技术评审,于1987年5月在安徽省芜湖市顺利通过. 该“系统”是由芜湖造船厂和中船总公司应用软件开发中心联合研制的. 该系统是建立在IBM-PC/XT微机及其兼容机上的一个应用软件集成系统.整个系统包括型线光顺子系统、外板展开子系统和结构计算子系统三大部分.系统的主要功能是完成船体型线光顺(含艏艉柱光顺处理)、外板展开、船体结构零件生成和套料,以及提供光顺的船体理论站线型值和型线图、肋骨型值表和肋骨型线图、外板号料图、外板与结构零件套料图以及数控切割纸带等.     

船体建造系统HCS3.0

由中国船舶工业应用软件开发中心研制的“船体建造系统HCS3.0”是在微机上研制开发和运行的造船应用软件,它由船体型线光顺、外板展开、结构线定义和生成、板材结构零件生成、零件套料和数控切割代码生成等五大部分组成。     

肋距对环肋圆柱壳壳板稳定性的影响

为研究环肋圆柱壳壳板稳定性的有关性质,对其失稳临界压力进行曲线绘制。在潜艇耐压船体相关参数范围内,环肋圆柱壳壳板失稳时,纵向失稳半波数m=1,周向失稳整波数n〉10。壳板失稳临界压力随肋距的缩小而增大,当仅受轴向外压力时,壳板失稳临界压力不随肋距的变化而改变。根据潜艇耐压船体相关参数范围,计算环肋圆柱壳总体失稳临界压力和壳板失稳临界压力的取值范围。在设计中,应使总体失稳临界压力等于或略大于壳板失稳临界压力。     

肋距对环肋圆柱壳壳板稳定性的影响

为研究环肋圆柱壳壳板稳定性的有关性质,对其失稳临界压力进行曲线绘制。在潜艇耐压船体相关参数范围内,环肋圆柱壳壳板失稳时,纵向失稳半波数 m= 1,周向失稳整波数 n ＞10。壳板失稳临界压力随肋距的缩小而增大,当仅受轴向外压力时,壳板失稳临界压力不随肋距的变化而改变。根据潜艇耐压船体相关参数范围,计算环肋圆柱壳总体失稳临界压力和壳板失稳临界压力的取值范围。在设计中,应使总体失稳临界压力等于或略大于壳板失稳临界压力。     

数控外板切割中的几个问题

我厂从一九七一年以来,已先后用数控气割机切割了四十多艘万吨轮的钢板构件。虽然数学放样从船体线型光顺到结构放样,以及外板展开已经形成集成线,然而数控切割还仅局限于船体内部结构。如果能实现数控切割外板,那么,数控切割的范围将从占船体结构的30%增加到50%。这对提高生产效率,减轻劳动强度,保证造船质量,将起一定作用。我厂一九七九年在航标船上试验由电子计算机作外板展开,数控气割机垂直切割外板边线,并且同时冲印好肋骨位置的标记。两艘船     

船体肋骨型线图和外板展开图的计算机设计与绘制

本文主要讲述了应用计算机外板展开程序来设计和绘制船体肋骨型线图和外板展开图的方法.     

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.     

基于CUDA的散货船稳性并行计算

为提高散货船配载仪中船舶稳性计算速度,通过使用CUDA(Compute Unified Device Architecture)对稳性计算过程进行并行加速。首先基于CGAL(Computational Geometry Algorithms Library)中的切片模块按肋位纵向切割船体型表面,得到每个肋位处横剖面型值数据;然后对横剖面型值数据进行等距偏移模拟板厚,得到各肋位处的外板数据;然后将外板数据发往GPU;在GPU中通过水线面和外板数据求解并行计算雅克比矩阵系数;最后将雅可比矩阵系数传回CPU,求解稳性方程组。     

基于CUDA的散货船稳性并行计算

为提高散货船配载仪中船舶稳性计算速度,通过使用CUDA(Compute Unified Device Architecture)对稳性计算过程进行并行加速.首先基于CGAL(Computational Geometry Algorithms Library)中的切片模块按肋位纵向切割船体型表面,得到每个肋位处横剖面型值数据;然后对横剖面型值数据进行等距偏移模拟板厚,得到各肋位处的外板数据;然后将外板数据发往GPU;在GPU中通过水线面和外板数据求解并行计算雅克比矩阵系数;最后将雅可比矩阵系数传回CPU,求解稳性方程组.     

铝合金带筋板数控切割工艺应用

介绍某型系列船铝合金带筋板零件数控下料的技术攻关,采用激光定位、数控喷粉划线、激光切割的新下料工艺取代采用人工划线、手动切割的传统下料工艺。新工艺的实施大幅提高铝合金带筋板零件的加工质量和生产效率,同时降低安全风险及返废率,为该系列船的高质量、高效率建造提供技术储备。     

基于AutoCAD的外板自动展开技术

在船体结构详细设计阶段,外板展开图通常经由Auto CAD绘制而成。此类通用绘图软件对专业领域的针对性支持相对有限,在制图过程中仍需要大量的手工介入,操作繁琐且低效。通过对Auto CAD进行二次开发,利用计算机程序自动完成展开过程中的重复性工作,可提高其专业化程度,从而提高外板展开的效率。程序以肋骨型线图为输入数据源,通过对图形添加扩展数据来识别相关肋骨型线,实现外板的快速全自动展开。使用该技术,能极大地缩短外板展开过程。     

基于三维设计数据的船舶湿面积计算

为提高船舶湿面积的计算精度,提出一种基于三维设计数据的湿面积船舶计算方法。首先通过CGAL几何算法库中的切片模块按肋位切割船体型表面,得到每个肋位处横剖面的型值数据;然后根据船舶工程中常用的平均板厚模拟船壳厚度,提出“型值等距平移法”进行等距偏移,得到各横剖面处的外板数据;再通过水线面和外板数据求交得到水下部分横剖面,最后利用纵向积分计算出船体湿面积。以散货船“SHANDONG REN HE”为例进行了实例计算。结果表明,和装载手册值相比,本文算法的最大误差为0.0422%。相比传统计算方法,提高了船舶湿面积的计算精度,适用于任意浮态,且实时性较好,具有一定的工程应用价值。     

大型门式数控气割机

近年来,随着数字控制和计算机技术的不断发展,使我们有条件用数控气割机装备造船工业,以适应批量不大、形状复杂、改型频繁而精度要求又高的船体生产要求。在造船生产中,与船体线型质量密切相关的助板、纵桁等主要构件,用数控气割机切割,     

基座装配中的平行辅助线法划余量线

在中小型船舶上,主辅机基座大都插在或嵌在船体结构的主副龙筋与肋板之间,与船体外板及物件装焊在一起。图1、图2、图3所示,就是一些小型船舶基座的典型结构。由于基座一般是在内场组装好的,为了保证上船安装符合图纸规定,基座下口和与构架相连的端面处都留有一定的装配余量。在狭窄     

潜艇外部耐压液舱结构型式研究

讨论了潜艇外部耐压液舱可能的结构形式。指出了传统的全实肋板外部耐压液舱、耐压船体壳板应力集中较严重，轴向应力很大。指出了加强液舱南板难以降低耐压船体壳板应力，反过来，加强耐压船体壳板也难以改善液舱壳板的应力状态。指出了液舱壳板加纵骨的全实肋板同心双层圆柱层是一种优良的耐压液舱新型结构型式。     

外置式耐压液舱实肋板拓扑和开孔尺寸优化

[目的]为了简化建造工艺和减轻液舱结构重量,对外置式耐压液舱实肋板结构进行拓扑优化和开孔尺寸优化设计。[方法]首先,利用Hyperworks/Optistruct对外置式耐压液舱整体模型进行结构应力分析。然后,在拓扑优化中,除与液舱壳板和耐压船体壳板相连的约100 mm长条状范围外,以实肋板其他范围内的单元密度为设计变量;以与实肋板相连的液舱壳板和船体壳板上结构的典型应力及实肋板体积分数为约束,以实肋板上最大Mises应力最小化为目标,针对满载和空舱两种工况,利用商用软件Hyperworks/Optistruct对实肋板结构进行拓扑优化。最后,基于Matlab和ANSYS联合优化,以实肋板上von Mises应力和剪应力为约束,以相应结构重量极小化为目标,对实肋板开孔进行尺寸优化,从而得到精细化开孔方案。[结果]拓扑优化结果表明,外置式耐压液舱实肋板开减轻孔应集中在中、下部。开孔尺寸优化结果表明,相比初始方案,实肋板剪应力增加38%,其他关注区域应力相当时,内部实肋板上结构重量可降低19%。[结论]两类优化设计均表明,外置式耐压液舱实肋板开减轻孔应集中在中下部,且从下到上开孔面积应逐渐减小。     

船舶海损修理中的线型复原、外板展开和敲样加工技术

船舶在复杂气象条件下航行或在夜间航行,不可避免地会出现海损事故。其中,船舶海损事故发生时,艏艉部附近区域受损情况占海损事故的绝大部分。此区域往往是船体线型曲度大的区域。此外,船舶修理往往是周期紧、任务重、合并保养的项目多。因此,船体技术员要能够熟练运用船舶基本理论知识,能够快速有效地复原线型,并能掌握进行外板展开、排板和下料的方法。这些方法在海损修理过程中尤为重要。文章以某4 500 TEU集装箱船的海损修理的实例,分步骤讲述线型恢复、外板展开和敲样加工的技术原理和工艺方法。     

结构形式对船体振动的影响分析

以船体主机下肋板为例,研究船体振动时船底肋板在频率10～150Hz范围振动剧烈的减振方法。通过改变结构的刚度和阻尼,探讨降低肋板剧烈振动的方法。其中改变结构的刚度,包括改变板厚和安装加强筋等,改变阻尼是通过敷设阻尼层来实现。利用ANSYS有限元软件进行模拟计算,对比分析结构的刚度和阻尼发生变化时肋板的振动变化,得出改变结构的刚度和阻尼都可以对局部振动起到降低振动的效果。从实际应用的经济性考虑,安装加强筋方法最优。     

船体外板三角加工样板制作及辊压线求取工艺

船体外板加工是船体修造的重要工序,外板加工成型后的质量和精度,直接影响到后续安装的难度与完工后船体线型美观。文章通过多年来船体外板加工实践与船体修造工艺理论相结合,介绍了外板三角加工样板制作及辊压线求取的工艺方法,从而为外板的准确加工提供理论依据和技术保障。     

超大型矿砂船平行中体分段肋板压入工艺及精度控制研究

超大型矿砂船(VLOC)是航运市场中的一种重要船型,其载重量大,是理想的铁矿石运输工具。平行中体结构是超大型矿砂船的主要载货空间,在整个船体建造过程中占据重要地位。传统的平行中体分段肋板装配有杂组和肋板拉入两种工艺,但都存在着一些缺点。采用肋板压入工艺,提高了肋板的装配、定位效率及肋板压入精度,从而提高了生产效率。