水火弯板

摘要： 针对辊弯板多加热线的三角感应加热变形计算难题,提出基于固有应变法的弹性有限元计算方法,根据钢板感应加热的实验,数值分析固有应变的分布规律,结果表明,辊弯板在进行多条加热线加热后,钢板挠度值的计算结果和实验结果一致,而且计算时间短.基于固有应变的弹性有限元分析能够克服钢板热弹塑性模型在进行多加热线模拟时的计算难题,可以应用于钢板多加热线感应加热过程的整体变形计算.

摘要： 线加热是船体外板曲面变形的主要技术手段,常用氧乙炔火焰作为热源.然而,目前世界上大多数船厂在使用氧乙炔火焰下的"方法"存在能耗大、污染重、自动化程度低等缺点.本文拟在世界范围内首次采用氢氧火焰作为热源来解决上述问题,氢氧是一种重要的清洁、非排放能源.通过建立机理模型和有限元数值计算模型,研究了板的变形机理和规律.通过工艺参数的确定、温度场和变形的验证、氢氧乙炔火焰成本的比较等实验,验证了模型的准确性、可用性和节能效果.结果 表明:有限元模型计算结果与实验结果吻合较好;氢氧火焰的加工效果和效率能较好地满足船体板弯曲成形的要求;在相同的工艺条件下,氢氧火焰的综合消耗成本比氧乙炔火焰的综合消耗成本要低得多.

摘要： 水火弯板是船舶曲面外板成型的主要工艺,可靠的成型预测方法是板件成形自动化系统研究的基础.本文研究了水火弯板加工的机理及加工工艺参数确定的算法.在建立并以实验验证了水火弯板的数值模拟模型的基础上,确定了火焰成形的温度场和变形场等主要影响参数,提出了温度场及变形场的描述方案,并通过计算得出了板的温度场及变形场与主要加工参数之间的关系,最后对给定帆形板典型船体结构曲面板的水火成型过程进行了热弹性有限元模拟并确定加工工艺参数算法.

摘要： 针对某船船体外板的特点,通过水火弯板外板加工、特殊胎具热压加工、机器设备冷弯加工等不同外板加工方法的实际应用,对该船船体EH36高强钢曲面外板的加工成型进行工艺实践,为同类型船或相似船曲面外板的加工成型与技术交流提供参考.

摘要： 介绍基于三维激光扫描技术的船用水火弯板测试原理和测试过程。利用高斯曲率作为评价依据,通过逐一对比船用外板肋骨线实测数据和设计数据来计算并评价曲面成形度,进而完成对水火弯板的成形检测。通过试验证明该技术方法能有效完成水火弯板成形检测和评价,并能辅助控制成形误差.

摘要： 船舶生产过程中最重要的环节是三维曲面船板零件的加工成形.传统的三维曲面船板零件的加工方法有两种,分别是:水火弯板和冷弯加工.虽然目前在弯板的加工方法方面已取得了一些成果,但还存在一些技术瓶颈需要突破,例如,加工过程自动化水平较低、生产的成品与实际需要存在误差、弯板的回弹问题及弯板加工过程中产生的压痕无法修复等.

摘要： 在水火弯板过程中利用脉冲电磁力可以对钢板施加一定频率、近似为连续的约束力,不仅能够改善铜板高温加热条件,提高钢板成形效率,而且有利于加工控制和提高成形精度.根据电磁力辅助水火弯板的实际需求,介绍了电磁力辅助水火弯板IGBT驱动电路的设计思路和各电路的功能,将IGBT驱动电路与控制电路整合于同一电路板上,并利用数字示波器和12V电源对电磁力辅助电路实物进行了信号输出检测和分析,结果验证了电磁力辅助电路设计的正确性.

摘要： 本文简述了船舶外板的定义，介绍了外板排板的原则及案例，并通过考虑船体外板在排板时,如何与水火弯板相得益彰,从而实现加工的方便性与快捷性.

摘要： 本文简要介绍了船舶建造中的水火弯板技术、残余应力的概念和危害以及振动时效的方法原理,应用有限元方法对振动时效消除船体板的水火弯加工残余应力过程进行数值分析,计算结果表明,振动时效可以有效降低船体板残余应力.

摘要： 本文简要介绍了船舶建造中的水火弯板技术、残余应力的概念和危害以及振动时效的方法原理,应用有限元方法对振动时效消除船体板的水火弯加工残余应力过程进行数值分析,计算结果表明,振动时效可以有效降低船体板残余应力.

摘要： 本文针对大型复杂曲面水火弯板是造船生产中技术性强、难度大、工作环境恶劣、且具有很强特色的一种经验性钢板曲面成形的热冷加工工艺方法,基于水火弯板加工专家系统,讨论了大型复杂曲面水火弯板智能机器人的结构和加工工艺流程逻辑关系,研究和设计了智能机器人控制系统,给出了加工/测量控制逆运动学几何解.实践证明,所设计的控制系统具有良好的功能,提高了造船生产效率.

摘要： 采用计算机视觉的方法对水火弯板的线位移进行测量,旨在找出板材在水火弯曲成形加工中的变形规律,为实现水火弯板的机械化和自动化提供数字参考,为变形机理的研究及工艺工程的控制提供正确的数据资料.测量精度的高低直接决定着这些数据的可靠性.

摘要： 本文运用等距曲面的性质及BP网络模型,分析厚度船体外板展开的角变形量计算,基于高斯曲率的区域划分算法给出了线变形量的计算方法,提出一种同时考虑角变形量和线变形量的准确计算厚度曲面钢板展开的方法。通过实板算例表明,该方法为进一步确定水火弯板的加工工艺参数提供可靠依据。

摘要： 本文说明了船体复杂曲面外板水火加工自动化技术研究的工程意义,介绍了水火弯板工艺自动化研究的基本原理和数学方法,提出了实现水火弯板自动化所要解决的关键技术.

摘要： 本发明实施例提供的一种水火弯板工艺知识分层式数据存储方法，通过存储数据的存储层次对数据进行分类存储，通过关系表对分类存储之后的存储数据关联起来，使得存储数据的存储过程快速且井然有序，存储数据在数据库中的存储位置清楚明确，且各个存储数据之间具有关联关系，进而能够清楚快速有效地对存储数据进行查询检索，解决了现有的水火弯板数据存储混乱，数据查询极度不方便的技术问题。

摘要： 本发明公开了一种水火弯板焰道轨迹自学习生成方法及装置，该方法包括：计算获取加工外板对应的初始目标角变形量变化曲线；根据加工外板对应的单条焰道加工的最大角变形量，获取加工外板的初次加工焰道轨迹，对加工外板进行初次加工，并计算获取加工外板对应的本次加工后的目标角变形量变化曲线；获取预设加工参数下焰道加工位置与实际变形量的学习修正模型；获取二次规划的焰道轨迹，利用对加工外板进行二次加工；本发明在不知道每条焰道加工后所产生的角变形量的前提下，通过预设单条焰道的最大角变形量的方式保证不会对加工外板进行过度加工，通过自学习修正，获取相同加工参数下焰道的实际角变形量大小，精确制定二次加工的焰道轨迹。

摘要： 本发明提供一种水火弯板智能加工高度保持装置，火枪平台上设有火枪和测距传感器，测距数据获取模块实时获取火枪在工作中，测距传感器与待加工钢板之间的工作间距；高度差比较模块将工作间距与预设间距进行比较，当工作间距超出预设间距时，计算工作间距与预设间距之间的间距差值；电机控制单元根据高度差比较计算模块计算的间距差值，控制伺服电机运行，使Z轴升降机构带动火枪平台升降，将测距传感器测量的与待加工钢板之间的工作间距调节到预设间距范围内。实现水火弯板智能机器人火枪高度自动跟踪的功能，使其高度保持在工艺要求的范围内。

摘要： 本发明公开一种水火弯板特征配准点的选取方法及系统，是从获取到的点云数据中选取出水火弯板特征的配准点，对点云数据采用自由曲面重构法进行曲面重构，计算目标板与检测板的特征点法相矢量，分别对目标板和检测板特征点法相矢量一一对照，通过近似法矢局部配准，找到相似法矢特征点，将此相似法矢特征点的坐标转换至两直角坐标系统一，按照船舶制造工艺给定的阈值，用空间几何算法得出检测板特征点与目标板特征点高度差；求取相似法矢特征点的单位向量，用肋骨线上单位向量相似特征点配准，偏差包络线以给定阈值画出，所围面积最大者为该水火弯检测板特征的配准点。本发明降低了水火弯板的加工成本，避免了主观上的形变认识而产生的废品率。

摘要： 本发明涉及一种基于切比雪夫不等式的水火弯板成形检测方法，包括以下步骤：S1.在目标板肋骨线上任取一点，并在待检测板肋骨线上找到与之对应的点；S2.计算目标板肋骨线点的空间三维坐标值的均值和标准差；S3.利用切比雪夫不等式计算待检测板肋骨线点与目标板肋骨线点的匹配率；S4.对待检测板肋骨线上所有的点进行步骤S3的操作，分别求取出其与对应的目标板肋骨线点的匹配率；S5.设定一合格判断阈值，将匹配率大于或等于合格判断阈值的待检测板肋骨线点判定为合格点，然后统计合格点占待检测板肋骨线点总点数的比率，若该比率大于或等于h，则认定待检测板弯曲程度足够，匹配成功，否则，认定待检测板弯曲程度不足，匹配失败。

摘要： 本发明公开了一种船用帆形板水火弯板火线路径及火焰参数确定方法，包括以下步骤：(S1)确定目标帆形板的尺寸及收缩量、板面分割间距H；(S2)对成形曲面进行精确展开，定义收缩单元并获取曲面展开后其上的火线终点及分裂点坐标，计算板边收缩量及中位收缩量；(S3)确定辊弯后平面与辊弯前曲面间的坐标转换规则Re，建立曲面上火线路径表达模型；(S4)构建基于神经网络的火焰参数计算模型，基于训练样本将其训练至精确，输出火路起点距离、水火间距及加热时长。该方法用船体外板精确展开法和火焰参数计算模型确定火线的路径方向、火线终点位置和火焰参数，得到的火线路径和火焰参数更为精确，使得一次成形质量高，提高了成形效率。

摘要： 本发明提出一种水火弯板扭曲板焰道规划方法，计算测量数据的每一个特征点到目标曲面对应特征点的距离，生成加工曲面到目标曲面的偏差云图，取偏差云图上偏差量最大的一个顶角，将该顶角与相对的顶角连接起来，在偏差云图上生成一条曲线；在该曲线上每隔一段距离取一点，并将该点的等差线绘制出来；将等差线投影到加工曲面上，规划出焰道轨迹。本发明焰道规划合理度高，该方法不仅适用于不可展曲面，而且适用于可展曲面如扭型板的焰道规划，同时，本发明采用专家的经验规则对焰道轨迹进行修正，使焰道轨迹更加合理优化。

摘要： 本发明涉及一种基于ISSA‑ELM的水火弯板变形预测方法，步骤为：采集水火弯板历史加工数据，构建水火弯板加工训练集；将获取的训练集样本归一化处理；根据所采集的数据样本，确定ELM网络的输入层、输出层和隐含层参数，建立ELM模型；利用改进的樽海鞘优化算法(ISSA)优化原始ELM网络的初始权值和阈值；利用训练集对ELM网络进行训练，完成对ELM网络的最终构建；将实际的加工数据输入到ELM网络中，输出结果反归一化处理；最终得到水火弯板加工变形预测结果。本发明可有效的应用于水火弯板加工变形预测，具有良好的预测精度和稳定性。

摘要： 本发明公开了一种用于水火弯板加工的淋水冷却装置及其应用，属于淋水冷却装置领域，装置将多个横向滑道可移动地设置于纵向滑道之间，每个纵向滑道上可移动地设置多个喷头，每个喷头与水箱体中的电机出水管通过伸缩软管连通，电机出水管、电机入水管与变频电机相连后与水箱体内部连通；工作时，在变频电机的带动下，冷却水沿着电机进水管和电机出水管内循环，在压力的作用下，冷却水自喷头中喷出至加工板材下表面对板材进行冷却，然后冷却水在重力作用下回到水箱体。本发明喷淋冷却过程中冷却水在电机进水管和电机出水管内循环，减少了资源消耗；实现对水火弯板加工板材的自动喷淋冷却，提高了生产效率。

摘要： 本实用新型公开了一种带有自动检测和反馈装置的水火弯板成型装置，包括按顺序设置在流水线上的加热枪、折弯机、喷水冷却装置以及校正装置，校正装置包括扫描枪和上位机，上位机可控制加热枪、折弯机以及喷水冷却装置工作；加热枪用以对待折弯的金属板进行加热；折弯机用以对加热后的金属板进行折弯，喷水冷却装置用以对折弯后的金属板喷水冷却定型，扫描枪用以扫描定型后的金属板，并将其发送给上位机，上位机将扫描枪接收到的图像与预设图像进行比对，并调整加热枪和折弯机的控制参数，通过使用本实用新型提高了的加工精度，降低了加工难度，使得控制更加方便，缩短了造船周期，可用于造船中。