面向船舶曲面分段建造用柔性胎架系统的研究与开发

发布时间：2021-05-21 05:13

　　胎架是船体分段建造及焊接的一种专用工艺装备,其工作面与分段外形相贴合,在分段制造过程中主要作用有支撑分段、保证分段曲形正确和控制装焊变形,其设计的质量和效率对船舶建造质量、成本和周期等各个方面都会产生直接影响,因此,科学合理的胎架设计对造船企业极其重要。胎架设计要考虑多方面因素,传统胎架设计存在通用性差、调整不便、建造精度控制能力弱等不足,本文以柔性胎架系统单一模块方案设计为基础,基于柔性胎架控制系统和柔性胎架点位分析与计算模型等技术建立了柔性胎架数据处理设计机制,开发了集数据处理和远程控制于一体的柔性胎架数据处理系统,实现了支撑船舶曲面分段智能化设计。论文主要研究工作如下:（1）针对传统的胎架高度上还不能进行连续调节的问题,设计了柔性胎架机械传动结构方案,实现了胎架在高度上的连续调节,完成了胎架平台底盘模块划分和结构设计,便于胎架点位柔性布局,提出了军民船体分段支撑工艺通用切换方案,实现了最大覆盖不同民船和军船的分段建造,为柔性胎架控制系统设计奠定了基础。（2）针对船舶企业现有绝大多数胎架自动化程度低的问题,基于柔性胎架系统单一模块方案设计,提出了柔性胎架控制系统的总体设计方案,完成... 

【文章来源】：江苏科技大学江苏省

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 胎架研究现状
        1.2.2 曲面控制顶点研究现状
    1.3 本文研究内容及论文结构
        1.3.1 论文主要研究内容及研究思路
        1.3.2 论文章节安排
    1.4 本章小结
第2章 柔性胎架系统单一模块方案设计
    2.1 引言
    2.2 柔性胎架机械传动结构方案设计
        2.2.1 柔性胎架总体结构设计
        2.2.2 柔性胎架系统强度计算与压杆稳定性分析
    2.3 柔性胎架系统底盘结构方案设计
        2.3.1 柔性胎架系统底盘结构技术要求
        2.3.2 柔性胎架系统底盘结构设计
    2.4 军民船体分段支撑工艺通用切换方案设计
    2.5 本章小结
第3章 柔性胎架控制系统硬件平台搭建及程序设计
    3.1 引言
    3.2 柔性胎架控制系统的总体设计
        3.2.1 柔性胎架升降运动控制系统
        3.2.2 PLC驱动与数据采集系统
    3.3 柔性胎架控制系统关键零部件的选型设计以及硬件平台的搭建
        3.3.1 柔性胎架控制系统关键零部件的选型
        3.3.2 柔性胎架控制系统硬件平台的搭建
    3.4 柔性胎架控制系统程序设计
        3.4.1 GX Works2编程软件
        3.4.2 柔性胎架升降运动程序设计
        3.4.3 柔性胎架控制系统反馈功能程序设计
        3.4.4 柔性胎架控制系统复位功能程序设计
    3.5 本章小结
第4章 柔性胎架点位分析与计算模型研究
    4.1 引言
    4.2 柔性胎架点位布置理论分析与计算模型
        4.2.1 柔性胎架点位布置与分区管理
        4.2.2 反算三次B样条插值曲线的控制顶点
        4.2.3 调用柔性胎架的坐标优化算法
    4.3 柔性胎架点位支撑力与过载保护分析与计算模型
        4.3.1 柔性胎架点位支撑力与过载保护分析
        4.3.2 柔性胎架点位支撑力的计算模型
    4.4 本章小结
第5章 柔性胎架数据处理系统开发与应用
    5.1 引言
    5.2 柔性胎架数据处理系统的设计思想
        5.2.1 设计目标与特点
        5.2.2 开发环境
        5.2.3 MATLAB与组态王通讯
    5.3 柔性胎架数据处理系统设计
        5.3.1 系统总体结构规划
        5.3.2 柔性胎架数据处理系统的功能模块设计
    5.4 应用实例
        5.4.1 主要参数计算
        5.4.2 主要参数导入
        5.4.3 柔性胎架数据处理系统的工作流程
    5.5 本章小结
总结与展望
    研究总结
    创新点
    研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于非均匀有理B样条的轻量化船体曲面逼近[J]. 张彦儒,林焰,陆丛红,纪卓尚.  上海交通大学学报. 2018(02)
[2]基于三菱FX3U的立体车库模型控制系统设计[J]. 陈元招,张洁平,刘兴祥.  中原工学院学报. 2018(01)
[3]基于CATIA/CAA平台的飞机曲面优化技术研究[J]. 李丽娟,邢悦,林雪竹,刘涛.  制造技术与机床. 2018(02)
[4]基于组态王与MATLAB/Simulink的OPC实时通信构建半实物仿真系统[J]. 郑勇,彭皓林,卢冠达.  工业控制计算机. 2017(09)
[5]基于Matlab与组态王的智能控制实验平台设计[J]. 盖文东,张宁,张婧,高宏岩.  实验科学与技术. 2017(04)
[6]船厂胎位计划的信息化管理[J]. 丁俊,朱安庆,尹祥军.  造船技术. 2017(02)
[7]我国船舶行业智能制造的新内涵与应用[J]. 张雪峰.  舰船科学技术. 2017(07)
[8]曲线曲面逼近与插值的统一表示[J]. 严兰兰,黄涛.  计算机工程与应用. 2018(05)
[9]基于船舶曲面分段数控胎架的柔性化制造技术研究[J]. 宋俊杰,于洋,王健,陈勇,赵守君.  船舶与海洋工程. 2016(02)
[10]船舶胎架技术及发展展望[J]. 王小龙.  中国水运(下半月). 2015(03)

博士论文
[1]空间离散点集三维建模及简化算法研究[D]. 陈杰.昆明理工大学 2012

硕士论文
[1]基于逆向工程的曲面构造技术以及仿真加工的研究[D]. 赵月玲.长安大学 2017
[2]基于三元组图模型的数据拓扑结构研究[D]. 郭君.大连理工大学 2016
[3]车身关键数据辅助设计平台的研究与实现[D]. 邱海辉.大连理工大学 2013
[4]数控胎架设计研究[D]. 徐红昌.武汉理工大学 2012
[5]B样条曲线及曲面研究[D]. 郭怀天.合肥工业大学 2012
[6]NURBS技术剖析及其在船体线型表达上的行为研究[D]. 杜广东.大连理工大学 2000



本文编号：3199117