2021(02):1-7. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2021.02.20210201
摘要:在建立全船有限元模型的基础上,基于腐蚀模型完成各服役年限模型的更新,并使用自主开发的软件,依据规范,对浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)船体结构进行屈服强度与屈曲强度的直接计算。结果表明,在生命周期(Life Cycle,LC)内各年限船体结构强度计算结果均满足规范值。受腐蚀损伤影响,FPSO船体结构的屈服利用因子与屈曲利用因子逐渐增加;随服役时间增加,二者增长趋势逐渐加快。研究结果对FPSO的设计、维护与延寿具有一定的参考价值。
2021(02):8-11. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2021.02.20210202
摘要:介绍某型沉垫自升式海上风电安装平台的总体参数及性能、沉垫设计和船体布置,并结合海上风电施工作业的要求,分析在设计该平台时需要考虑的一些特殊因素。该平台针对海上风电施工作业所进行的特殊优化布置,可为类似风电安装平台的设计提供借鉴。
2021(02):12-15. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2021.02.20210203
摘要:为实现快速救援和提高救援成功率,依据多体船概念设计出一款新型三体式救生装置,这是一种桥连接的三体式救生装置,装置包括前体、侧体和连接桥。在满足快速救援的条件下以阻力性能最优为指标确定新型三体式救生装置的总体设计。其总体设计思路主要是实现快速救援,新型三体式救生装置需同时满足性能和布置上的要求,性能需满足快速性和稳定性,布置需布局合理。采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)仿真方法计算装置的阻力,在数值分析中湍流模型选用重正化群(Renormalization Group,RNG)k-ε。结果表明,内部部件排布位置和配重重量及其排布位置对装置的阻力影响大。给出2个设计方案,比较后得出方案2的设计为最优。
2021(02):16-20. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2021.02.20210204
摘要:以某30 000 t 举力浮船坞为研究对象,为更好地掌握其横摇运动的特性,分析浮态变化规律。根据浮船坞自身的特点,利用鲁棒控制原理,对其横摇减摇系统进行设计。并且基于灵敏度极小化的思想,对浮船坞横摇减摇控制系统进行仿真。通过分析得到,减摇控制系统对海浪干扰的抑制能力能够达到设定的干扰抑制要求。
2021(02):21-26. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2021.02.20210205
摘要:采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)软件建立静止域(舵、导管及船体)和旋转域(螺旋桨)的三维几何模型,在螺旋桨流场内求解雷诺平均纳维-斯托克斯方程(Reynolds-Averaged Navier-Stokes equations,RANS),由此对船用螺旋桨产生的推力和转矩特性进行数值模拟。对比分析在压载工况和满载工况下螺旋桨桨叶的压力分布、沿不同轴的受力情况和绕不同轴的转矩情况,为轴系弹性校中提供更加准确可靠的应力情况,对船用螺旋桨的生产设计提供有益的参考。
2021(02):27-32. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2021.02.20210206
摘要:主流大型舰船的横舱壁结构以加筋板型式为主,但加筋板受制于其单层结构特点,较难提出新的设计。设计一种波纹夹层板,将其应用于大型舰船的横舱壁结构。采用有限元软件建立简化数值模型,研究在高速破片侵彻作用下的波纹夹层板横舱壁结构动态响应和破坏机理,并与传统单层加筋板横舱壁结构进行比较。结果表明,应用波纹夹层板,横舱壁结构的抗侵彻性能有明显提升。
2021(02):33-36. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2021.02.20210207
摘要:结合800 t船坞龙门吊的建造,为解决建造过程中的实际问题,给出主梁的预拱设计方法。为保证主梁建造质量,确立主梁分段的建造工艺,并针对一些具体问题提出处理办法,以保证主梁建造精度。在龙门吊完工后,进行不同工况下的拱度测量以检验建造精度。实测值同设计值较为接近,表明所采用的建造工艺是可靠的,可为类似大型龙门吊的建造提供参考。
2021(02):37-41. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2021.02.20210208
摘要:以6 000 m3 C型独立式液货舱液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)加注船为研究对象,利用Patran软件的热分析模块,使用有限元法对液货舱区域温度场进行数值模拟。计算过程主要考虑传导和对流,并对计算模型加以合理简化,根据热力学理论计算出热对流换热系数,使用Patran软件建模并进行有限元计算,得出温度场。根据温度场分布,可确立钢材等级,为液货舱区域船体结构钢板的选材提供指导。
2021(02):42-45. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2021.02.20210209
摘要:介绍船舶废气脱硫系统技术,对开式废气脱硫系统进行实船加装设计,分析设计要点和难点,并为满足系统功能要求提出设计注意事项及应对措施。通过在实船运营中的测试反馈,该系统完全可满足国际海事组织(IMO)规定的排放核准值,为今后船舶开式脱硫装置的加装设计提供可靠依据。
2021(02):46-49. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2021.02.20210210
摘要:基于上层建筑完整性设计建造的成功经验,对船舶上层建筑完整性设计建造工艺进行研究。各船厂可根据自身的硬件条件和设备设施进行上层建筑的策划、设计和建造,并在完整性水平评估基础上进行持续改进,不断提高上层建筑中间产品完整性交付水平,从而提升船舶建造的生产效率。该研究为各船厂进行流程再造、实现上层建筑完整性设计建造提供技术指导。
2021(02):50-55. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2021.02.20210211
摘要:针对船舶制造现场工作环境较为复杂和船体曲板为大尺度板的情况,提出基于结构光辅助扫描的计算机双目视觉测量方法。使用张正友标定法计算摄像机的内部参数和外部参数,在图像中根据颜色空间和形态学处理初步提取激光线,根据基于海森(Hessian)矩阵的Steger算法得到亚像素级的激光中心线,根据极线匹配方法计算激光点坐标并根据二阶偏导数筛选边缘点。该非接触测量方法精度较高、适用性较好,可满足船舶制造的曲板检测要求。
2021(02):56-60. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2021.02.20210212
摘要:针对船用焊接机器人焊缝跟踪问题,提出一种分数阶比例积分微分(Fractional Order Proportion Integration Differentiation,FOPID)控制技术。根据FOPID控制原理,设计FOPID控制器。针对FOPID特有的控制参数λ和μ,通过阶跃响应试验确定最佳论域范围,优化设计FOPID控制器。通过仿真试验,对FOPID控制器的各种性能进行测试,并与传统比例积分微分(Proportion Integration Differentiation,PID)控制器进行对比,结果表明FOPID控制器精度高、抗干扰性强、鲁棒性强,可满足工作需求。
2021(02):61-64. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2021.02.20210213
摘要:在船舶电缆敷设过程中,很难借助有效的工装提高劳动效率,低空间的高强度作业存在严重的安全风险。以船舶电缆自动化敷设系统为分析对象,介绍系统组成和系统接口,采用比例积分微分(Proportion Integration Differentiation,PID)算法计算系统行程,通过PROFINET总线完成数据传输,以人机界面(Human Machine Interface,HMI)实现系统性能要求。在风电安装平台上的实际运用表明,该系统可解决造船行业劳动力成本高和安全风险大的问题。
刘森峻,翁戍生,鲍雨晖,张宝民,郑晓光,杨利春,臧大伟,徐建军,高飞
2021(02):65-69. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2021.02.20210214
摘要:依托车间现场可视化平台,通过制订装配编码规则、转换轻量化装配模型、集成模型与图纸和文件信息、设定装配信息发布规则,实现面向生产车间的大舾装可视化虚拟装配分段装配规划(Detailed Assembly Planning,DAP)技术应用。以某超大型油船(Very Large Crude Carrier,VLCC)的典型分段为对象,进行实例应用。通过实例,大舾装可视化虚拟装配DAP技术的有效性和先进性得到验证,可为更深入的船舶智能制造研究打下基础。
2021(02):70-73. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2021.02.20210215
摘要:以37 500 m3液化乙烯气(Liquefied Ethylene Gas,LEG)船货舱区液罐吊装为研究对象,对液罐吊装前的干涉检查和数据匹配等工作进行梳理,建立一套完整的液罐吊装模拟匹配流程,并对实际吊装过程出现的问题提出解决方案,旨在为后续同类大型液罐的吊装提供参考、积累经验。
2021(02):74-77. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2021.02.20210216
摘要:分析国内船厂大型起重机械安全运行保障面临的问题,阐述船厂现有大型起重机械技术保障措施,并针对问题提出船厂大型起重机械安全运行保障的相关应对建议。研究结果对减少船厂大型起重机械事故发生及提升船厂本质安全水平具有一定的指导意义。
2021(02):78-83. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2021.02.20210217
摘要:为提升船舶企业焊接自动化率,研究面向机器人焊接的小组立三维结构模型处理、复杂结构机器人焊接仿真、复杂结构焊接工艺数据库等关键技术,以提高船舶部件的焊接效率和质量。明确船舶小组立复杂结构智能焊接装备应用方案:针对加工对象梳理焊接流程;利用软件建立工艺数据库以实现焊接数据处理;完成控制系统设计和总体结构优化。利用该方案构建的智能焊接装备在船厂得到应用。实践证明,该方案具有较强的可实施性。
2021(02):84-87. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2021.02.20210218
摘要:为解决传统基于全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)的船厂物流定位解决方案无法在室内应用的问题,设计一种基于超宽带(Ultra Wide Band,UWB)的船厂物流室内定位系统。通过添加运动传感器芯片,动态调整UWB标签的工作时间,延长其续航。采用到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)定位算法,减少标签与基站间单次定位需要的通信次数,降低坐标解算的复杂度,提升系统的易用性和可扩展性。该系统配合企业制造执行系统(Manufacturing Execution System,MES),可为船厂物流运输管理、托盘集配管控等生产环节提供新思路。
2021(02):88-92. DOI: 10.12225/j.issn.1000-3878.2021.02.20210219
摘要:通过梳理国内船体分段制造车间存在问题,确定船体分段智能车间建设蓝图。以信息化及软硬件发展水平为基础,制订船体分段智能车间智能制造实施路径:开展2.0补课,推进3.0普及,实施4.0试点。提出船体分段智能车间建设思路,重点针对车间架构进行分析设计,旨在推进船企信息化生产管理。