造船工法研究与创新

介绍了我国造船工法研究在企业流程再造、精度造船、涂装完整性等方面与日、韩船厂的差距,提出了为缩小这些差距应采取的相应措施,强调积极引进技术、努力自主创新、加大科研投入和强化产学结合是全面提升中国造船技术水平的必由之路。     

船舶和海洋结构物建造中的计算焊接力学进展

针对薄板结构的失稳现象,基于固有变形理论和弹性有限元分析,预测其焊接失稳变形分布、失稳变形模态及对应临界失稳条件;针对海洋平台中厚板的多层多道焊问题,热弹塑性有限元分析需要消耗大量的计算机资源以及计算时间,且计算精度不易确保,这就需要应用更先进的数值分析方法进行研究,若得到焊接残余应力的精确分析结果,则可用于焊接接头和结构的强度、断裂等性能的评估。总结当前轻量化造船中薄板结构的焊接失稳变形,以及海洋平台用大厚板结构多层多道焊的残余应力等计算焊接力学的进展,并归纳了影响焊接接头力学性能的因素。     

基于数据驱动的船体板件数控等离子切割精度控制

摘 要：船体板件切割的尺寸误差直接影响船体分段制造的尺寸精度,造成分段精度难以满足整船装配精度要求。为提升船体板件的数控等离子切割精度水平,本文首先基于板材切割过程的大量精度数据,引入统计过程控制(Statistical Process Control, SPC)方法,评价了数控等离子切割的精度状况;然后再结合现场工艺过程分析精度数据的过程控制图,确定了影响切割精度的主要因素;同时,针对主要影响因素提出了相关改进措施,并借助过程控制图对切割精度进行循环控制;最后使用假设检验的方法,从样本到整体验证了切割精度的提升。     

超大型集装箱船用超高强度钢EH47焊接残余应力模拟与实验研究

超高强度钢EH47广泛应用于超大型集装箱船舱口围板等区域结构中,建造过程中常常伴随着较大的焊接残余应力,直接影响到船体结构的安全及使用寿命。论文基于有限元分析软件ANSYS,对平板对接焊进行模拟,得到焊接残余应力的大小和分布,并采用盲孔法对焊缝区域进行残余应力测量。结果表明:残余应力在靠近焊缝中心及区域附近处表现为拉应力,随着逐渐往焊缝中心靠拢,拉应力迅速增大,当达到焊缝中心附近时拉应力达到最大值。随着逐渐远离焊缝中心,拉应力迅速减小,达到一定距离时转变为压应力,并在距离焊趾2.5 cm处达到压应力最大值,数值模拟结果与试验测量值基本吻合,同时焊后热处理能有效降低有损结构强度的焊接残余应力。     

基于L-M算法的BP神经网络预测艉轴管圆柱度误差

为优化艉轴管镗孔的镗削工艺,研究镗削用量和加工过程中各影响因素对艉轴管尺寸误差的影响,采用基于L-M算法的BP神经网络对影响艉轴管镗孔的各因素进行分析,得到艉轴管镗孔误差与各因素之间的非线性关系.建立多输入单输出的BP神经网络模型,并应用镗孔的实际数据对其进行训练.采用正交试验法得到相应的加工数据,对预测模型的有效性进行验证,结果表明,采用基于L-M算法的BP神经网络建立的艉轴管镗孔误差预测模型,能对艉轴管的镗孔误差进行较为准确的预测.     

基于集成环境下的编码体系分析

现代造船模式的一大特点就是信息集成,如何实现信息的集成并构造与信息集成相匹配的编码体系是现代造船模式下全新的概念。本文分别从设计、物资采购、物资集配、生产及经营管理等几方面入手,分析集成环境下的编码体系的构成及相互联系。     

大型船舶结构吊装数值模拟研究

提出描述吊装所引起变形程度的物理量:变形量和变形率,并阐述这2个物理量的概念及运用实例。运用数值仿真方法对18万t散货船的舷侧总段及机舱大总段的吊装过程进行模拟,参照结构吊装安全准则优化舷侧总段吊装加强,将优化成果运用到实际生产中,取消原来的圆管加强,减少安装、拆除的工程量,提高生产效率;在有限元计算的基础上,模拟不同工况下机舱大总段整体结构的受力情况,并对计算结果进行分析。结果表明:机舱大总段结构在起吊上升及移位2个阶段的应力和变形超出了安全范围,需采取应对手段。对机舱总段吊装进行数值模拟有利于实现总段大型化、保证吊装的安全性;同时,可提高总段的完整性,使许多坞内工程陆地化,为缩短船坞周期提供理论依据。     

20000TEU集装箱船水密横舱壁结构精度建造的预控

水密横舱壁作为20000TEU集装箱船的关键结构,对尺寸精度的要求十分严苛,尤其是焊接变形严重影响其建造精度。针对这一问题,采用基于固有变形理论的弹性有限元分析,来预测水密横舱壁结构的面外焊接变形。同时,比较了计算固有变形的两种方法的准确度,并且总结了热输入与固有变形各分量的经验公式,还提出了减小面外焊接变形的措施。结果表明,通过与实测数据对比验证了弹性有限元分析可快速、准确地预测水密横舱壁结构的面外焊接变形;对于对接接头,变形反演法比应变积分法得到的横向固有弯曲更准确;热输入与固有变形各分量呈线性递增关系;将整个水密横舱壁结构由原来的3段分成5段,并采用对称焊接顺序,面外焊接变形最小,同时会降低对船厂吊装能力的要求。     

油轮单壳改双壳的变形控制实施研究

主要阐述了油轮单壳改双壳工程中的重点和难点一变形控制,介绍了在工程实施过程中采取分期分阶段施工的方法,合理安排现场工艺孔的开设,并加强施工过程中的现场监控和测量,使整体变形控制在2mm之内,符合船舶检验要求。