基于CAA的船舶工艺仿真环境搭建与LNS-SATSP排产优化

为解决在DELMIA原生环境下手动操作较多、工作效率低问题,提出一种基于CAA的船舶工艺仿真环境搭建与LNS-SATSP排产相结合的方法。通过CAA实现自动构建流程库与PPR树有效降低仿真环境搭建时间,并结合基于大规模邻域搜索的三次模拟退火算法(LNS-SATSP)进行排产分析,规划产品加工路线并自动优化仿真环境。以船舶肋骨段加工为例,引入自动建模,通过改进排产算法使平均加工时间缩短7.04%,并对优化后仿真环境搭建流程进行验证。

基于改进CenterNet的轻量级无锚框SAR图像多尺度舰船检测算法

针对复杂场景下多尺度舰船检测精度较差、效率较低、泛化性较弱等问题,本文构建了一个轻量级无锚框的合成孔径雷达图像舰船检测框架。为满足合成孔径雷达图像舰船实时检测的需求,提出了基于改进CenterNet的轻量级无锚框合成孔径雷达图像舰船检测方法,通过预测目标关键点的信息及检测框的相关属性,实现了合成孔径雷达图像舰船快速准确定位与检测。为解决合成孔径雷达图像样本稀缺的问题,采用了适用于合成孔径雷达舰船图像的数据增强方法以扩充训练样本,并引入了多尺度训练以增强模型泛化性能。实验结果表明:本文方法具有检测效率高、检测精度好、泛化性能强等优势,能实现复杂场景下多尺度舰船的实时高精度检测。

集装箱船货舱成型精度控制

从导轨架制作精度控制、导轨架安装精度控制、横舱壁分段总组精度控制和横舱壁总段合龙精度控制等关键环节进行集装箱船货舱成型精度控制。研发应用高精度检测工装,获取集装箱船货舱成型精度数据,实现高效精准完成吊箱试验的目标。

船用直堆式货筐设计及强度计算

针对船舶仓库中物资的存储和输转需求,设计具有物资存储和自动系留功能的船用直堆式货筐。在舍弃传统货架的基础上,仅依靠常规船用叉车或船用堆垛机在完成叉取工作的同时即可实现上下2层货筐之间的系留或解锁,简化了操作流程,节省了时间和人力成本。利用有限元分析软件结合船体摇摆的环境条件对船用直堆式货筐进行强度计算,结果满足要求。通过文章的研究可为船舶物资舱储进一步发展提供思路。

舰船尾迹特效动画关键帧图像智能增强算法

舰船尾迹是确定其运动方向的依据,在对其识别与跟随时,由于受多种因素的干扰,使得图像质量较差。为了令舰船三维动画的渲染效果更加逼真,研究舰船尾迹特效动画关键帧图像智能增强算法。利用颜色平衡算法对舰船尾迹特效动画关键帧图像实施仿射变换处理,平衡图像各颜色通道的灰度分布值;根据形态成分分析方法,将图像分离为结构图与纹理图;采用多尺度变换方法确定结构图与纹理图的低频系数与高频系数,并对其融合处理;通过多尺度反变换方法实现关键帧图像的智能增强。实验结果表明,该算法可以缓解关键帧图像细节信息丢失、颜色失真等问题,增强后图像的峰值信噪比提升幅度明显。

船舶肋骨线型高精度拟合方法

船舶肋骨线型拟合的精度直接影响数控肋骨冷弯机弯制的精度,传统“用单条三次曲线拟合一整根肋骨线型”的方法具有无法严格经过所有给定点、误差分析无依据和未考虑曲率半径等缺陷。为避免这些缺陷,将整根肋骨看成多个分段,每个分段是一个独立的三次曲线,且参数数量正好等于已知数数量,使参数的解静定。针对由考虑曲率半径产生的非线性优化问题,将分段函数的处理从全局坐标系转换到局部坐标系,将分段的待求解参数从4个降维至2个,便于指定参数的初始解。利用坐标变换,将局部坐标系的结果转换回全局坐标系,拟合后的肋骨线型满足:严格经过所有给定点;曲率半径以高精度逼近给定值,误差的数量级为10^(-5)。

基于响应面法的船舶I型加筋板架轻量化设计

利用Ansys Workbench软件对船舶I型加筋板架进行有限元分析。建立优化数学模型,对板架的上板厚度、下板厚度、板筋高度以及板筋厚度进行优化。利用灵敏度分析法分析在重压载荷条件下相关结构对板架的最大变形以及质量的影响,并利用响应面法对板架进行优化。结果表明优化后的某I型船舶加筋板架质量减轻了21%,证明该方法可以实现船舶I型加筋板架的轻量化设计。

基于卷积神经网络的旋转船舶目标检测算法

舰船目标检测任务在海上交通管制和航道安全维护等方面发挥着重要作用。为减小复杂背景的干扰,增强网络在遮挡环境下的检测准确率,本文在先进的S2A-Net(Single-shot Alignment Network)的基础上,采用了3种改进方法:首先增加骨干网络的深度,使得骨干网络更加充分提取目标特征;其次增加可变形卷积模块(Deformable Convolution Module,DCM),使得采样点可以根据目标形状自适应发生改变,更为全面精准地提取目标特征;最后,增添Cutout模块,使得网络在训练过程中学会应对遮挡情况,进一步提升目标检测精度。在HRSC2016数据集上进行的消融实验表明了本文提出的网络的有效性。

某78 m打桩船主桩架结构强度分析

本文采用有限元分析软件MSC.Patran/Nastran,校核了某78 m打桩船主桩架的结构强度。计算工况包括:起重工况;吊桩工况;打桩工况;变幅工况;搁置工况和试验工况。计算结果表明,某78 m打桩船主桩架结构强度符合要求。

“肋骨冷弯加工机器人”的研制

从弦线测量法控制原理、大地式检测装置、"肋骨冷弯加工机器人"信息集成系统、加工数据预处理、智能控制方法、自动冲印号料装置诸方面,较为详尽地介绍了最近研制成功的、国际首创的"肋骨冷弯加工机器人"。该"肋骨冷弯加工机器人"业已成功地应用于造船生产。

低速运动船只撞击埋置框架结构动力分析模型

通过引入合理的撞击模型,建立了水面运动船只低速撞击埋置框架结构的传递矩阵-节点耦合矩阵动力分析模型。该模型可模拟船只与结构在撞击过程中的短暂脱离,并分析撞击力时程曲线和整个撞击系统的动力响应。与有限元方法的比较验证了结构传递矩阵-节点耦合矩阵动力分析方法的有效性。不同于规范计算方法,分析发现撞击过程中的最大撞击力不仅与船只的初始动能有关,还受船只与结构间的接触刚度及结构的自身刚度影响,这两种刚度越大,则最大撞击力也越大,撞击持续时间则越短,而撞击力时程曲线的振荡越明显,甚至在船只撞击结构后的很短时间内就可能产生较大的撞击力峰值。

船舶螺旋桨水动力性能数值分析

为获取船舶螺旋桨的水动力性能,采用多参考系模型(Multi-moving Reference Frame,MRF)法,运用重正化群(Renormalization Group,RNG)k-ε湍流模型计算定常条件下的螺旋桨水动力性能,研究不同进速比与不同盘面比条件下的螺旋桨水动力性能,分析不同进速条件下的螺旋桨推力与扭矩等水动力参数变化特性。结果表明:随着进速比的增大,螺旋桨的推力与扭矩呈现下降趋势;在盘面比由0.45增大至0.55时,螺旋桨的推力与扭矩随着盘面比的增大而增大,但在盘面比由0.55增大至0.60时,螺旋桨的推力与扭矩减小。因此,在设计螺旋桨的过程中,需要考虑盘面比对螺旋桨水动力性能的影响。

船体肋骨三维外形检测及可视化系统

为推进船体设计、加工、制造的数字化和信息化发展,对广泛应用于工业领域的特种型材,尤其是船体肋骨所用T型钢的成形过程进行简要介绍,并设计船体肋骨三维外形检测装置及可视化系统,实现检测过程的自动化、记录的数字化和检测结果的三维可视化。该系统可为船体肋骨加工过程实现数字化和信息化打下良好的基础。

船体肋骨成型检测型线配准算法

船体肋骨数字化检测系统在进行船体肋骨完工检测时,需要进行肋骨型线测量点云与理论点云的数模配准。为改善配准效率和精度,提出一种船体肋骨型线配准算法,具体步骤包括点云粗配准、第一次ICP配准、测量点云偏置和第二次ICP配准。该算法已应用到船体肋骨成型数字化检测设备中,能够提升肋骨成型检测效率和精度,是实现船体构件加工成型智能制造的重要环节。

十字隔板相对刚度对舷侧结构碰撞性能的影响

双层舷侧内外壁板之间十字隔板相对刚度对船体舷侧结构的碰撞性能影响很大.通过对船舶碰撞动力学特性的分析,合理地简化了计算模型,并引入了相对刚度的概念,采用改变十字隔板厚度来改变结构相对刚度的办法,进行了系列仿真试验.结果发现,十字隔板相对刚度会限制舷侧结构变形损伤模式,以至于显著地影响到整个舷侧结构的损伤变形、碰撞力及能量的吸收与转换,尤其是最为关键的舷侧内板的损伤与之关系密切.通过合理地调整十字隔板的相对刚度,在一定程度上可以实现对舷侧结构碰撞性能的优化设计,为船舶舷侧耐撞性设计提供依据.

连续刚构桥船桥碰撞的计算模型和动力响应

以连续钢构桥为例,基于碰撞理论和边界等代原理,研究了船桥碰撞的计算模型;基于Timoshenko剪切变形理论和Hamilton能量泛函变分原理,考虑桥墩的弯曲、剪切、地基效应和上部结构的影响,导出了碰撞体系的动力微分方程;采用积分变换方法,对碰撞体系的控制微分方程和边界条件进行Laplace变换,在频域内求得波动解;运用Crump逆变换方法,使用数学软件Matlab编程进行数值反演,得到时域内的撞击力和各种动力响应。

船艏横向加强框架对船艏耐撞性能的影响(英文)

在撞击过程中船艏结构的典型损伤是外壳板和内加筋的褶皱,撕裂和弯曲。在以前的船舶结构的碰撞分析的简化方法或数值模拟中往往略去横向肋骨框架对船艏碰撞性能的影响。本文利用有限元数值仿真方法研究了横向肋骨框架在碰撞损坏过程中的作用,发现其对船艏结构的损伤形态、碰撞力及能量耗散有重要影响。因而是碰撞计算中不可忽略的因素。

基于大型打桩船桩架的三维力学特性分析

应用国际广泛使用的大型通用结构有限元分析程序ALGOR对110m大型打桩船桩架进行了三维力学分析,该装备是国内最高并在海上施工的桩架,因此对各工况进行了详细的分析研究,并给出了合理的设计建议。对从事该领域设计施工者有一定指导作用。

船舶撞击下的内河框架码头瞬态响应分析

基于目前内河大水位差框架码头结构的设计和计算方法,通过建立三维有限元仿真模型,对框架码头结构在船舶撞击作用下的瞬态响应进行了分析,并与传统静力分析相比较。结果表明:结构位移横向比纵向反应敏感,向江侧比向岸侧敏感,并且随着时间推移,峰值逐渐减小。结构整体、局部动力特性和撞击加载的共同作用,是造成各构件内力差异的主要因素。为得到比较真实精确的结果,设计人员应当考虑码头结构在船舶撞击下的瞬态动力影响,其研究成果能够为类似工程设计提供参考作用。

船体背液板架碰撞损伤机理研究

为研究舱内液货对船体结构损伤机理的影响,利用数值仿真软件MSC.Dytran,计算出背液板架流固耦合力、碰撞力、损伤变形以及能量吸收等,并与背空板架进行了对比分析.结果表明,背液板架的损伤机理明显区别于背空板架,流固耦合力使得结构的变形模式发生了改变、碰撞力增加、极限撞深减小.