基于SPD系统的板材自动套料软件研发与实现

针对目前船舶板材手工套料效率低且修改不便的问题,提出一种板材自动套料的解决方案,基于最小势能原理的不规则零件启发式算法实现板材的自动排样,利用具有自主知识产权的SPD系统进行功能模块开发,实现套料图形平台管理、套料数据模型管理以及自动套料,与CADWIN软件进行应用对比表明,本系统套料效率及板材利用率与其接近,而基于单一数据源的解决方案可有效避免异构软件间模型传递所导致的数据丢失问题,实现套料软件的自主可控。

弯管回弹的理论分析

针对弯管机冷弯加工实际,结合已有的试验数据,提出了一种弯管加工过程中弯矩随弯角变化的模型。在此基础上,推导出任意弯曲角度下的弯管回弹规律,它能较好地说明小角度弯曲情况下弯管的回弹行为,同时在大弯曲角度范围内与现有的弯管回弹规律保持一致。

圆柱形壳体上开大直径相贯圆孔的数控切割原理

对在圆柱形壳体上开大直径孔的数控切割原理进行了分析 ,主要是针对大直径开孔所涉及到的重要的空间几何关系和运动关系的计算 ,并介绍了DKK

基于基因群体的一维优化下料

针对一维优化下料问题,将基于群体的编码方法与遗传算法相结合,设计了一种适用于一维优化下料问题的编码方法,修改了经典遗传算子的操作方法,提出了降序最佳置换方法(BRD).引入最佳配合(BF)、优先配合降序(FFD)局部搜索算法,建立了求解一维优化下料问题的复合遗传算法.应用结果显示,本文方法的效果是令人满意的.

基于数值计算的切割焊接连续加工残余应力演变过程

热切割与焊接在船舶制造中以先后顺序连续作用于构件,形成复杂的工艺耦合残余应力场,给掌握船体结构残余应力分布带来困难。为此,以典型的平板结构切割成形后对接焊工艺过程为对象,基于热弹塑性有限元法,建立该过程的数值计算模型,分析切、焊耦合残余应力的分布规律与演变过程。结果表明,在切焊连续加工中,沿焊缝边缘存在超过材料屈服点的拉应力区,其宽度大于单独进行切割或焊接工艺时的情况;距焊缝较远位置的应力不仅受其温度升降影响,还要平衡热源周围的压应力,因此率先呈现出渐增的拉应力;初始切割残余应力对最终耦合残余应力的影响取决于温度变化梯度的大小。

钢结构氧气切割开孔残余应力数值分析与实验研究

氧气切割是船体结构临时开孔工艺中的首选方法,其产生的残余应力对后序封孔焊接与结构安全性均有重要影响.基于氧气切割原理,建立了预热火焰与铁氧反应生热的组合热源模型;基于热弹塑性有限元法,建立了氧气切割开孔过程的数值计算模型,并分析了切割温度场与残余应力场分布规律.通过氧气切割开孔实验进行结果验证,采用红外热像仪测量表面温度分布,应用压痕应变法测量残余应力,实验结果与计算结果基本吻合.研究结果表明:在割缝边缘存在超过材料屈服点的拉应力区,其宽度受切割速度、开孔尺寸与纵向约束等因素的影响.

型材优化下料的混合遗传算法

在传统遗传算法的基础上 ,引入 FFD、BF近似算法的思想 ,建立了该类问题的求解算法模型 ,对求解过程进行了分析 ,并给出了一个钢结构项目的下料算例 .实际使用表明 。

一维下料问题的改进自适应遗传算法

提出采用改进的自适应遗传算法与求解此类问题的一般算法——BFD算法相混合,构成一种改进的自适应混合遗传算法(MAHGA),并将其与另一种新的求解此类问题的EPFF算法进行了精度、速度等方面的比较。结果表明,本文方法可以取得较为满意的效果,文章最后给出了一个实例。

数控套料零件跳板分析与实践

船舶建造中船体零件数控套料是船体生产设计中必不可少的工序之一,套料的正确与否直接影响着生产设计的质量,套料的周期影响着船体生产设计进度与船舶的建造进度。目前用于船体零件数控套料的软件很多,多数船厂使用Tribon系统来套料。然而,在应用Tribon系统进行船体零件数控套料时零件会产生跳板现象。本文阐述了何为零件跳板,并分析了零件跳板的原因,最后对零件跳板现象提出了解决方案。

船体零件智能优化排样系统的设计研究

针对船体零件的排样问题,开发了基于智能算法的板材套料优化排样系统。该系统采用粒子群算法,并将免疫记忆和浓度机制引入算法提高了零件的排序优化速度。通过零件图形信息数据库管理模块和排样解码算法,实现图形的输入和编码、定位排放和正交靠接及自动计算生成最优排样结果。排样实例表明了该系统具有良好界面和人机交互功能,且有效提高了排样自动化程度和材料利用率。

海洋工程结构中多管-板相贯的求交算法

本文综合分析了多管 -板相贯的几何特点 ,并依据这些特点提出了多管 -板相贯求交的一个通用算法 ,根据这一算法数控切管机成功地实现了这类坡口一次数控切割成形 ,极大地提高了生产效率。本文并给出了一个较为典型的算例。

数字化绿色造船装备——数控样条研制

该文指出了目前船厂尚在使用的船体外板的成形样板和样箱所存在的问题,并对其革新方案的选择进行了分析,确定了数控样条采用类似活络样条对样的接触式检测方案,应用数字控制自动调节替代人工调节。在此基础上,陈述了数控样条系统的组成,并通过实验分析其成型精度。数控样条替代目前船厂所用的三角样板和活络样板,省去了传统样板制作的生产环节,由此降低了造船成本和资源消耗,避免了传统样板制作、存放和废弃对环境的污染。船厂推广这种数字化数控样条检测设备,必将为船厂带来可观的经济效益和社会效益。

船体零件自动套料的原理与方法

根据船体零件数量多形状复杂的特点，提出了一种实现零件自动套料的方法，并设计了相应的软件系统。主要内容为建立板材逐次切割的无干涉“切割套料”模型，给出零件自动套料的算法。采用数据开采技术从零件库中提取有用信息，实现对零件的分类，生成有关套料属性信息，并据此生成相应的套料规则，实现零件的自动套料工作。经初步考核，证明此方法是可行的，并且具有运行效率高与板材利用率高等特点。

基于矩形化动态匹配的船体零件排样算法研究

基于启发式搜索策略,提出了一种改进的排样算法——剩余矩形的动态匹配法来求解不规则船体零件的矩形化排样,并通过自动正交碰靠实现零件的紧密靠接和定位。动态匹配包括对入排零件与未排放的剩余矩形区域进行宽度匹配计算和排样高度的调整,并以其匹配度最佳及最低排样高度作为排样布局的评估准则来实现排样过程中的实时动态寻优。该算法在一定程度上实现了排样中定位与定序的协同思路,实例证明其有效性。

船体曲形板加工用活络样箱的设计

文章对活络样箱结构进行了设计,并对几种活络样箱进行了分析比较和优化,能够对船舶复杂曲度板加工、检验工装的改进起到促进作用。

“船舶管系放样与生产”课程建设与实践

《船舶管系放样与生产》是轮机工程技术专业的核心课程,主要面向船舶管系放样设计及生产管理岗位。课程组按照省级精品课程建设标准进行课程建设,对课程进行改革、创新,构建出以任务引领型的项目为导向的教学模式。

以项目导向建设船体放样省级精品课程的实践

船体放样课程设计打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,转变为按船体建造放样过程中各工艺阶段的工艺项目任务来设置课程内容,实施项目导向、任务驱动、教学做一体化教学。工作任务模块主要包括船体手工放样和船体数学放样2个能力训练模块,让学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务,并构建相关理论知识,发展职业能力。依托船体放样实训室和造船生产设计实训室两大专业实训室进行教学,引进造船工艺模拟软件,让学生在模拟环境中学习。

船体外板展开准线的几何精度

目前，大多数船厂对采用的计算机外板展开系统都不满意，这是因为采用这些系统在装配中都需要余量修整，大多数造船工作都都希望能无余量装配。本文把不同外板展开方法的测地线和短程线进行比较，分析其勘误产生的原因和分布规律，从而来研究外板展开准线的几何精度，这对船体无余量装配有重要的意义。

船舶舾装现场放样系统软件的开发研究

文章介绍了船舶舾装现场放样系统的主要组成、功能模块及特点。该系统实现了现场测量与舾装件安装的同步,可以大大提高现场舾装件安装精度,减少重复劳动,减少零部件的报废率。

每站冲势法展开双曲度板的准确性

分别采用传统测地线法、每站冲势法和三角形法展开某船船体同一帆形板,对比各展开结果,证实每站冲势法展开双曲度船体板的准确性,并指出该方法的适用性。