Study on the methods of precision controlling for the manufacture of hull curvature sections

The precision controlling technology is a key step for the modern ship construction, with the precision controlling of the ship-hull curvature as one of bottlenecks in shipbuilding, where the initial is to present a compensation value for the ship-hull plate precisely. The compensation value of the curvature plate is composed of two parts: the construction compensation, which results in the process of heating construction of curvature plate, and the assembling compensation, which results in welding ribbed stiffeners onto the curvature plate. Based on the developed computation system for the local contraction value, this paper presents a method to establish the experimented samples for the assembling compensation by means of numerical experiments, and another method to establish the practical mathematical model for the construction compensation of curvature plate. Furthermore, it introduces the experimental measuring method for the assembling compensation of the curvature plate, based on which the related database system has been developed. Numerical examples are analyzed to demonstrate the process to establish mathematical model for the assembling compensation values.

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。

基于人工蜂群算法和有限元强度计算的集装箱船剖面结构优化

[目的]现有基于有限元强度计算的结构优化研究大多采用改写单元节点信息文件来实现参数化建模的方法,为解决在船体剖面结构优化过程中难以考虑型材数量变化的问题,提出一种基于参数化几何建模分析和人工蜂群(ABC)算法的船舯剖面结构优化方法。[方法]首先,在Matlab平台编写蜂群算法,并基于ABAQUS内核语言Python建立能够在其CAE模块中生成几何模型的脚本文件;其次,建立能够提交有限元计算和读取结果的Python脚本文件,通过将算法每次生成的解改写到脚本对应位置完成几何模型的更新,后台调用ABAQUS并依次运行脚本文件;最后,将计算结果返回到Matlab平台中进行校核,完成参数化几何建模与有限元分析。[结果]以4600 TEU集装箱船在总纵弯矩作用下的舱段剖面结构优化为例验证了该方法的可行性,得到集装箱船舱段结构减重达18.7%。[结论]经对比分析,在设定条件下基于有限元的优化方法比基于规范的优化方法更加充分。

直线型测量臂测量潜艇耐压壳锥段的误差规律

针对一种新型直线型测量臂配合激光圆度分析仪进行潜艇耐压壳体锥段圆度测量时存在的偏差问题,分析偏差的来源,建立偏差修正过程中锥段拟合圆挠度中误差的数学模型,并利用仿真试验进行验证,进而分析直线型测量臂在耐压壳体锥段圆度测量的误差规律,通过模型测量试验验证锥段修正的误差规律。结果表明:测点经修正后可满足锥段拟合圆的精度要求;测量臂的比值越小,挠度中误差越小;测量臂与肋位平面的距离及锥段锥度对修正测点的挠度中误差影响较小。

船体分段测试及数据处理技术

本文研究基于计算机的船舶数字化技术,重点分析船舶组合曲线设计方法,给出船舶基于计算机的数字化设计过程,探究船舶分段测试方法。着重介绍全站仪的结构及其在船舶分段测量中的应用,同时对船舶测量数据的配准算法进行研究。最后阐述船舶分段测试的数据处理方法,并结合PID神经网络对本文提出的船舶分段测试的数据处理方法进行分析。

基于激光扫描的岸边集装箱起重机船体离梆监测系统

船舶离梆是集装箱码头装卸作业中的重要安全隐患。基于二维激光扫描技术,设计了一套岸边集装箱起重机船体离梆监测系统。该系统利用激光扫描仪实时获取正在岸边装卸作业的集装箱货轮的垂直截面轮廓,计算出船体的整体倾斜角或整体平移量,如果大于预设值,即发出船体离梆报警信号,提醒相关人员及时采取安全防范措施。经实船测试验证,该系统具有有效性。

船体分段智能车间产储配协同管控技术探讨

随着新一代信息技术的快速发展,数字化、网络化、智能化日益成为未来制造业发展的主要趋势。船舶建造随着互联网技术的进步逐渐向智能化转型,为了改变船舶制造业多品种小批量离散制造、作业环境恶劣、工艺流程复杂等特点,对船体分段智能车间产储配协同管控技术进行研究及应用,促进了船体分段数字化建造,提高了船体分段建造效率。本文对造船厂提升船舶建造技术,缩短船舶建造周期,降低造船成本提供了技术借鉴。

大开口船型波浪弯/扭矩间接监测方法

为准确得到大开口船型波浪弯/扭矩监测结果,本文基于船体扭转基本理论研究了大开口船型波浪弯/扭矩间接监测方法。根据船中横剖面弯/扭矩与结构纵向应变之间的关系,提出了一种联合双剖面监测法,并用数值方法建立了波浪弯/扭矩间接监测的数学模型,通过多次数值模拟验证了所识别波浪弯/扭矩的准确性。在联合双剖面监测法中,同时监测船体结构2个邻近的横剖面,分别计算两横剖面的双力矩、弯矩和自由扭转扭矩,得到中间剖面的波浪弯/扭矩。数值模拟结果表明:联合双剖面监测法能够准确地反求出波浪弯/扭矩,特别是在波高较大的情况下反求精度更高。

基于横剖面积曲线的船型变换法

对传统的母型变换法进行扩展，提出了以变换函数为工具，在母型船舶横剖面积曲线上进行变换，得到新型线方案的一种用于计算机辅助设计的型线设计法；并做了软件实现．算例的结果验证了此方法在船体型线设计中的实用性．

船舶中剖面结构优化设计研究进展

综述了船舶中剖面结构优化设计的研究现状，内容涉及到数学模型、优化策略、优化方法和专家系统，并对今后的发展作了进一步的展望。

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。

大型分段吊运安全之“保险吊环”的应用构想

由于各种意外因素的存在，近年来分段吊运安全事故频繁发生，给船厂带来巨大的财产和生命损失。因此，“保险吊环”的构想应运而生，“保险吊环”的设置相当于给分段吊运安全加了一道保险，能在意外发生时将损失和危害降到最低。

一种实用船型设计方法

介绍船型设计中对兴波阻力影响最大的两个因素——横剖面面积曲线和球鼻首的设计方法。20年间,结合实用船型的特点,采用该方法研发出一种对中高速船行之有效的船型设计程序,并先后对四种具有完全不同尾型的实用船型进行优化设计,即1984年完成的球首长轴套新船型、1988年完成的球首蜗尾新船型、1992年完成的球首双尾新船型、2002年完成的球首常规尾沿海客滚船新船型,都取得了良好的消波、减阻与节能效果。在设计航速下,与各自的对比船型相比较,四种新船型均大幅度减小兴波阻力,减小剩余阻力20％以上,节省有效功率分别为16.2％、5.5％、5.8％、10.3％。

船身截面结构优化设计

合理的船舶截面设计方案是提高船舶结构设计质量以及航行安全性的重要途径,为了提高船舶结构截面刚度,本文将有限元法与变密度理论相结合,将整个船身截面作为设计区域。以结构密度作为设计变量,最小化结构柔度作为设计目标函数,对船身截面进行优化设计。本文优化得出的船身截面对原船身结构改动不大,同时具有较好的结构加工工艺性,可为船舶结构刚度设计提供参考。

船体分段车间制造过程数据分类

梳理船体分段车间在制造过程数据的特点和问题,提出构建船体分段车间制造过程数据模型的必要性。以船体分段车间的产品实物流为基础,分析制造过程数据包含的范围并细化分类,对主要数据类型进行详细分析,建立过程数据结构框架。着重提取分段建造中的3条加工生产线,根据船体分段车间制造流程及车间管控的架构,分析关键生产线的设备信息传输关键节点及主要流向,为构建完整企业车间管理数据库奠定坚实基础,推进企业信息化、精细化生产管理进程。

基于共同结构规范的主甲板纵向结构疲劳简化评估方法

针对主甲板区域是油船和散货船疲劳评估的重点区域,而规范的疲劳评估方法较为繁琐的问题,针对油船和散货船主甲板区域主要承受纵向应力的疲劳节点,提出基于散货船和油船共同结构规范的疲劳强度简化评估方法,通过在设计初期对“船体梁疲劳剖面模数”或“许用应力集中系数”的控制,使得主甲板构件的疲劳强度能得到基本满足,实船算例验证表明,该方法合理实用,在设计初期可以采用此方法控制船体梁结构尺寸,以避免后期因详细疲劳计算结果不满足规范要求而引起船体构件尺寸等的大量修改。

船体薄壁梁剖面特性参数计算方法

讨论船体薄壁梁剖面特性计算的4种主要方式,并以一个“标准”的船体剖面对采用各种计算方式得到的剖面特性参数的结果进行比较和分析,说明在大开口船舶弯扭组合强度计算分析中,采用等效板厚的方式引起的误差不大。

基于模拟退火算法的船中剖面优化设计研究

将模拟退火算法技术应用于船中剖面优化设计,在图形环境中建立了船中剖面力学模型和优化模型。以船中剖面面积为目标函数,钢板厚度和型钢断面面积为设计变量,在强度和稳定性约束下进行优化,使优化后的船中剖面满足设计要求。算例结果表明结合模拟退火算法技术进行船中剖面优化是可行的,该法在初始设计阶段可用于船中剖面设计。

船体梁剖面特性计算中对称映射输入的实现

在大开口船舶弯扭组合强度进行计算过程中,剖面特性计算是一项主要内容。采用中国船级社(CCS)的SCLOS程序系统计算剖面特性时,一般需要对整个剖面进行离散,数据量大,规定复杂。利用剖面的对称性和图形的拓扑原理,实现了只输入一半剖面信息进行全剖面计算的功能,可以大大减小输入数据的工作量和出现差错的可能性。

FC-空间中的上下界平衡问题

上下界平衡问题是向量平衡问题中的一个很有意义的问题,它是G.Isac,V.M.Sechgal,S.P.Singh(Indian J Math,1999,41(1):25-31.)公开提出的,并逐渐成为非线性分析中重要且有效的工具.建立了关于FC-凸包的新的非空交定理,通过应用这个非空交定理和不动点定理,解决了上下界平衡问题和拟平衡问题解的存在问题,这些结论在更弱的假设条件下回答了以上所提到的公开问题.从而改进了最近文献中的相关结果.