水火弯板参数预报应用系统研究

摘要

船体外板的复杂曲面加工一直是船舶建造系统的瓶颈，而目前水火弯板工艺是复杂曲面成型的主要加工方法，因此水火弯板工艺得到了造船行业的大量关注。大连理工大学船舶CAM实验室在刘玉君教授的带领下，先后与大连新船重工合作研究开发了帆型板、鞍型板水火加工工艺参数预报系统以及水火弯板专家系统，并且参数预报系统在大连新船重工已经投入生产使用，效果非常明显。水火弯板工艺参数预报系统是基于生产目的的一种软件，它的开发意在提高船厂的生产效率和船舶建造质量，最终能够增强我国的造船能力。所以将这一软件的使用拓展到各大船厂，并在实际生产不断的将其完善是最终目标。 水火弯板工艺参数预报系统是在大连新船重工的大力协助下完成的，这个系统的一切条件基数都是大连新船重工提供的。若将其推广应用到其他的船厂，那么这些条件都会产生一定的变化，所以必须解决和协调在新的环境下使用产生的问题。 本论文主要解决了水火弯板参数预报系统应用中遇到的两个问题—数据接口的建立和数学模型的修正方法，以及探讨了应用模拟退火算法对帆型板工艺参数的优化。由于各船厂应用的船舶设计软件不同，所以必须建立不同的数据接口才能使预报系统方便于各船厂的应用，使整个系统保持正常的运作。由于数学模型采用的实验数据是大连理工大学船舶CAM实验室提供的，实验室在条件技术各方面会与船厂有所差异，所以要根据在船厂的实验数据对数学模型进行必要的修正。论文论述了利用BP神经网络修正模型法，数理统计回归分析法，利用数据拟合修改模型参数法这三种方法。工艺参数是水火弯板工艺的关键，优化这些工艺参数就不断的完善提高参数预报系统的质量。模拟退火算法在优化方面有着自身独到的优势，本文将阐述它在优化水火弯板工艺参数方面的具体做法，并作出算例给出最后结论。

目录

文摘

英文文摘

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1绪论

1.1水火弯板工艺

1.2水火弯板工艺的发展现状

1.3水火弯板工艺的基本原理

1.4水火弯板工艺的研究方法

2数据接口的研究

2.1水火弯板工艺的概述

2.2水火弯板专家系统

2.3建立水火弯板专家系统的数据接口

2.3.1建立数据接口的必要性

2.3.2建立数据接口的步骤

2.3.3附表

3水火弯板数学模型的修正

3.1水火弯板数学模型的建立

3.2数学模型的修正方法

3.2.1 BP神经网络修正法

3.2.2数理统计回归分析法

3.2.3数据拟合修改模型参数法

3.3水火弯板的数学模型修正算例

4模拟退火算法优化水火弯板控制参数

4.1模拟退火优化算法原理

4.1.1现代优化算法概述

4.1.2模拟退火优化算法概述

4.2水火弯板帆型板参数预报系统的基本原理

4.2.1船体帆型外板局部收缩量计算

4.2.2船体外板局部收缩量的数学模型

4.2.3船体帆型外板水火加工成型工艺参数预报

4.2.4水火弯板参数预报系统简介

4.3水火弯板工艺参数优化的模拟退火算法的实现

4.3.1水火弯板工艺参数优化设计

4.3.2模拟退火算法优化过程

4.3.3冷却进度表的选取[19]

4.4算例及结论

4.5模拟退火算法的改进和变异

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致 谢