【摘要】：系泊錨鏈是船舶的重要裝置,其質(zhì)量問題關(guān)系著船舶航行安全。因此,近年來研究人員越來越關(guān)注系泊錨鏈制造中的質(zhì)量評估問題。閃光焊接系泊錨鏈已經(jīng)成為現(xiàn)階段造船業(yè)高質(zhì)量錨鏈市場的主流,而傳統(tǒng)的系泊錨鏈焊接質(zhì)量檢測只能在生產(chǎn)后進行拉力試驗,這樣不僅不能保證鏈條的質(zhì)量,而且對故障鏈進行修復(fù)需要耗費較大的成本。因此,系泊錨鏈實時質(zhì)量評估方法對于及時發(fā)現(xiàn)并避免故障產(chǎn)品和提高鏈條的質(zhì)量是至關(guān)重要的。首先,開發(fā)了一種基于工業(yè)控制計算機和多功能數(shù)據(jù)采集卡的錨鏈閃光焊接控制系統(tǒng),能夠?qū)崟r控制錨鏈閃光焊接過程,并且可以調(diào)控管理焊接工藝參數(shù),減少故障鏈產(chǎn)生的幾率,同時對焊接過程中的傳感器信號進行實時采集和記錄。為實現(xiàn)錨鏈閃光焊接質(zhì)量評估提供了可靠的焊接過程中實時采集的傳感器信號。其次,提出了基于改進的動態(tài)時間規(guī)整算法和多維尺度分析法的錨鏈閃光焊接質(zhì)量評估方法。能夠解決閃光焊接信號(電極位置和電流信號以及其組合的二維信號)之間的時空不對齊的問題,并且量化了這種差異,使異常焊接信號的數(shù)學(xué)描述更加準確。并根據(jù)正常和異常焊接信號在規(guī)整距離矩陣中存在著明顯的差異這一特點,引入了多維尺度分析法對規(guī)整距離矩陣進行降維和可視化,最后用KNN分類算法實現(xiàn)質(zhì)量評估。再次,對于KNN分類模型存在的對訓(xùn)練數(shù)據(jù)的容錯性太差以及分類不均衡樣本效果差等問題,提出了狄利克雷混合模型對改進的動態(tài)時間規(guī)整和多維尺度分析法處理過的信號進行分類。狄利克雷混合模型是一種非監(jiān)督聚類,在狄利克雷混合模型中無需預(yù)先設(shè)定簇的數(shù)量,每一個簇都遵循多變量高斯分布,每一個新的觀測都被分配到一個多變量高斯分布產(chǎn)生的概率最大的簇中,對不均衡樣本的分類準確性以及容錯性都很好的解決了KNN分類算法的不足。最后,深度學(xué)習(xí)算法在近些年受到了廣泛的關(guān)注,并且應(yīng)用于各個領(lǐng)域都取得了較大的突破。本文提出了一種新的基于遞歸圖的深度學(xué)習(xí)算法,對采集的焊接過程中的傳感器信號進行了進一步分析。首先對焊接過程中隱含較多焊接質(zhì)量信息的電極位置和電流信號計算其遞歸圖,然后用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)直接對遞歸圖進行深度學(xué)習(xí)以實現(xiàn)質(zhì)量評估。實驗結(jié)果表明,本文所提出的方法將對故障焊件的識別轉(zhuǎn)換為對焊接過程中傳感器信號進行分析,可以有效的對焊接質(zhì)量進行分類,并實現(xiàn)實時質(zhì)量評估。準確率表明,電流信號對確定閃光焊接的質(zhì)量比電極位置信號更重要。而且,選擇較大步長的動態(tài)時間規(guī)整算法得到的規(guī)整距離矩陣能夠更好地揭示正常和異常信號之間的差異。本文提出的研究方法顯示了強大的潛力,能夠為閃光焊接實時質(zhì)量評估方案提供有效的解決方法。
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U671.8
【圖文】：

第 1 章 緒論1 研究背景及意義隨著陸地資源的不斷減少，海洋資源逐漸映入人們的眼簾，各國紛紛開發(fā)利資源，海洋經(jīng)濟已成為世界經(jīng)濟發(fā)展新的增長點，成為本世紀發(fā)展的特征。建工程平臺及其各項裝備是海洋探測、海洋資源開發(fā)的基礎(chǔ)，同時高級別的系泊海洋工程平臺及其裝備在海洋中系泊固定的主要方式，也是船舶與艦艇在海洋停）泊固定及失事后進行應(yīng)急拖帶的關(guān)鍵部件。因此，系泊錨鏈的質(zhì)量直接關(guān)濟發(fā)展及生命安全。實際生產(chǎn)過程中，對系泊錨鏈的質(zhì)量要求為：每個鏈環(huán)不允許存在氣孔、裂紋且焊縫區(qū)不允許存在過熱、夾渣等缺陷。系泊錨鏈的每環(huán)都要經(jīng)過磁粉探傷和探傷，出廠前的整體拉力試驗必須合格。錨鏈中任何一個鏈環(huán)出現(xiàn)質(zhì)量缺陷都整根鏈條的失效，同時在成品錨鏈中替換缺陷鏈環(huán)的成本遠遠超過單個鏈環(huán)的本，特別對于超長錨鏈而言，有時根本無法完成單個鏈環(huán)的替換。

江蘇科技大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文近年來的各項統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，過半的工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量問題都來自于生產(chǎn)制造的過程中，制造過程是形成產(chǎn)品質(zhì)量的主要階段。如圖 1.1 為錨鏈閃光焊接工業(yè)現(xiàn)場，閃光焊接是錨鏈制造的最核心環(huán)節(jié)，其焊接過程的穩(wěn)定性與質(zhì)量直接決定著錨鏈的最終質(zhì)量。同時由于焊接時間短、環(huán)境惡劣且焊接質(zhì)量表征不明顯，故人工很難判斷是否存在焊接缺陷，導(dǎo)致缺陷鏈環(huán)流入后續(xù)工序，直至探傷及出廠拉力試驗才被發(fā)現(xiàn)，然而僅靠出廠檢驗并不能有效減少的錨鏈的不合格品率并提高其制造質(zhì)量。所以建立錨鏈制造過程質(zhì)量數(shù)據(jù)實時采集方法，構(gòu)建制造質(zhì)量實時評估系統(tǒng)，才能有效的降低錨鏈的質(zhì)量風(fēng)險并提高企業(yè)市場競爭能力。1.2 閃光焊接原理及工藝過程閃光焊接過程是受多種參數(shù)影響的并且是不連續(xù)的過程。現(xiàn)階段，有兩種焊接工藝（即，連續(xù)閃光焊接和預(yù)熱閃光焊接）發(fā)展的較為完善，并且得到了廣泛的使用[1]。

第 1 章 緒論流程圖，預(yù)熱階段包括前進階段、加熱階段、后退階段和均衡階段，這四幾次后直到達到特定的溫度，然后來到了在整個焊接過程中占據(jù)主要地位階段。最后，閃光焊接過程到達了對焊接質(zhì)量同樣起到?jīng)Q定性作用的頂鍛有電頂鍛和無電頂鍛），并且電極位置復(fù)位。

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;Lc函數(shù)鋁—銅管閃光焊接頭及設(shè)備[J];航天工藝;1989年04期

2 宋宏圖;程星t

本文編號：2792182