面向船舶曲面分段建造用柔性胎架系統(tǒng)的研究與開發(fā)
發(fā)布時間:2021-05-21 05:13
胎架是船體分段建造及焊接的一種專用工藝裝備,其工作面與分段外形相貼合,在分段制造過程中主要作用有支撐分段、保證分段曲形正確和控制裝焊變形,其設(shè)計的質(zhì)量和效率對船舶建造質(zhì)量、成本和周期等各個方面都會產(chǎn)生直接影響,因此,科學(xué)合理的胎架設(shè)計對造船企業(yè)極其重要。胎架設(shè)計要考慮多方面因素,傳統(tǒng)胎架設(shè)計存在通用性差、調(diào)整不便、建造精度控制能力弱等不足,本文以柔性胎架系統(tǒng)單一模塊方案設(shè)計為基礎(chǔ),基于柔性胎架控制系統(tǒng)和柔性胎架點位分析與計算模型等技術(shù)建立了柔性胎架數(shù)據(jù)處理設(shè)計機制,開發(fā)了集數(shù)據(jù)處理和遠(yuǎn)程控制于一體的柔性胎架數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),實現(xiàn)了支撐船舶曲面分段智能化設(shè)計。論文主要研究工作如下:(1)針對傳統(tǒng)的胎架高度上還不能進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)的問題,設(shè)計了柔性胎架機械傳動結(jié)構(gòu)方案,實現(xiàn)了胎架在高度上的連續(xù)調(diào)節(jié),完成了胎架平臺底盤模塊劃分和結(jié)構(gòu)設(shè)計,便于胎架點位柔性布局,提出了軍民船體分段支撐工藝通用切換方案,實現(xiàn)了最大覆蓋不同民船和軍船的分段建造,為柔性胎架控制系統(tǒng)設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。(2)針對船舶企業(yè)現(xiàn)有絕大多數(shù)胎架自動化程度低的問題,基于柔性胎架系統(tǒng)單一模塊方案設(shè)計,提出了柔性胎架控制系統(tǒng)的總體設(shè)計方案,完成...
【文章來源】:江蘇科技大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景與研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 胎架研究現(xiàn)狀
1.2.2 曲面控制頂點研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)
1.3.1 論文主要研究內(nèi)容及研究思路
1.3.2 論文章節(jié)安排
1.4 本章小結(jié)
第2章 柔性胎架系統(tǒng)單一模塊方案設(shè)計
2.1 引言
2.2 柔性胎架機械傳動結(jié)構(gòu)方案設(shè)計
2.2.1 柔性胎架總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.2.2 柔性胎架系統(tǒng)強度計算與壓桿穩(wěn)定性分析
2.3 柔性胎架系統(tǒng)底盤結(jié)構(gòu)方案設(shè)計
2.3.1 柔性胎架系統(tǒng)底盤結(jié)構(gòu)技術(shù)要求
2.3.2 柔性胎架系統(tǒng)底盤結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.4 軍民船體分段支撐工藝通用切換方案設(shè)計
2.5 本章小結(jié)
第3章 柔性胎架控制系統(tǒng)硬件平臺搭建及程序設(shè)計
3.1 引言
3.2 柔性胎架控制系統(tǒng)的總體設(shè)計
3.2.1 柔性胎架升降運動控制系統(tǒng)
3.2.2 PLC驅(qū)動與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
3.3 柔性胎架控制系統(tǒng)關(guān)鍵零部件的選型設(shè)計以及硬件平臺的搭建
3.3.1 柔性胎架控制系統(tǒng)關(guān)鍵零部件的選型
3.3.2 柔性胎架控制系統(tǒng)硬件平臺的搭建
3.4 柔性胎架控制系統(tǒng)程序設(shè)計
3.4.1 GX Works2編程軟件
3.4.2 柔性胎架升降運動程序設(shè)計
3.4.3 柔性胎架控制系統(tǒng)反饋功能程序設(shè)計
3.4.4 柔性胎架控制系統(tǒng)復(fù)位功能程序設(shè)計
3.5 本章小結(jié)
第4章 柔性胎架點位分析與計算模型研究
4.1 引言
4.2 柔性胎架點位布置理論分析與計算模型
4.2.1 柔性胎架點位布置與分區(qū)管理
4.2.2 反算三次B樣條插值曲線的控制頂點
4.2.3 調(diào)用柔性胎架的坐標(biāo)優(yōu)化算法
4.3 柔性胎架點位支撐力與過載保護(hù)分析與計算模型
4.3.1 柔性胎架點位支撐力與過載保護(hù)分析
4.3.2 柔性胎架點位支撐力的計算模型
4.4 本章小結(jié)
第5章 柔性胎架數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用
5.1 引言
5.2 柔性胎架數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的設(shè)計思想
5.2.1 設(shè)計目標(biāo)與特點
5.2.2 開發(fā)環(huán)境
5.2.3 MATLAB與組態(tài)王通訊
5.3 柔性胎架數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計
5.3.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)規(guī)劃
5.3.2 柔性胎架數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計
5.4 應(yīng)用實例
5.4.1 主要參數(shù)計算
5.4.2 主要參數(shù)導(dǎo)入
5.4.3 柔性胎架數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的工作流程
5.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
研究總結(jié)
創(chuàng)新點
研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于非均勻有理B樣條的輕量化船體曲面逼近[J]. 張彥儒,林焰,陸叢紅,紀(jì)卓尚. 上海交通大學(xué)學(xué)報. 2018(02)
[2]基于三菱FX3U的立體車庫模型控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 陳元招,張潔平,劉興祥. 中原工學(xué)院學(xué)報. 2018(01)
[3]基于CATIA/CAA平臺的飛機曲面優(yōu)化技術(shù)研究[J]. 李麗娟,邢悅,林雪竹,劉濤. 制造技術(shù)與機床. 2018(02)
[4]基于組態(tài)王與MATLAB/Simulink的OPC實時通信構(gòu)建半實物仿真系統(tǒng)[J]. 鄭勇,彭皓林,盧冠達(dá). 工業(yè)控制計算機. 2017(09)
[5]基于Matlab與組態(tài)王的智能控制實驗平臺設(shè)計[J]. 蓋文東,張寧,張婧,高宏巖. 實驗科學(xué)與技術(shù). 2017(04)
[6]船廠胎位計劃的信息化管理[J]. 丁俊,朱安慶,尹祥軍. 造船技術(shù). 2017(02)
[7]我國船舶行業(yè)智能制造的新內(nèi)涵與應(yīng)用[J]. 張雪峰. 艦船科學(xué)技術(shù). 2017(07)
[8]曲線曲面逼近與插值的統(tǒng)一表示[J]. 嚴(yán)蘭蘭,黃濤. 計算機工程與應(yīng)用. 2018(05)
[9]基于船舶曲面分段數(shù)控胎架的柔性化制造技術(shù)研究[J]. 宋俊杰,于洋,王健,陳勇,趙守君. 船舶與海洋工程. 2016(02)
[10]船舶胎架技術(shù)及發(fā)展展望[J]. 王小龍. 中國水運(下半月). 2015(03)
博士論文
[1]空間離散點集三維建模及簡化算法研究[D]. 陳杰.昆明理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于逆向工程的曲面構(gòu)造技術(shù)以及仿真加工的研究[D]. 趙月玲.長安大學(xué) 2017
[2]基于三元組圖模型的數(shù)據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究[D]. 郭君.大連理工大學(xué) 2016
[3]車身關(guān)鍵數(shù)據(jù)輔助設(shè)計平臺的研究與實現(xiàn)[D]. 邱海輝.大連理工大學(xué) 2013
[4]數(shù)控胎架設(shè)計研究[D]. 徐紅昌.武漢理工大學(xué) 2012
[5]B樣條曲線及曲面研究[D]. 郭懷天.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[6]NURBS技術(shù)剖析及其在船體線型表達(dá)上的行為研究[D]. 杜廣東.大連理工大學(xué) 2000
本文編號:3199117
【文章來源】:江蘇科技大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景與研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 胎架研究現(xiàn)狀
1.2.2 曲面控制頂點研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)
1.3.1 論文主要研究內(nèi)容及研究思路
1.3.2 論文章節(jié)安排
1.4 本章小結(jié)
第2章 柔性胎架系統(tǒng)單一模塊方案設(shè)計
2.1 引言
2.2 柔性胎架機械傳動結(jié)構(gòu)方案設(shè)計
2.2.1 柔性胎架總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.2.2 柔性胎架系統(tǒng)強度計算與壓桿穩(wěn)定性分析
2.3 柔性胎架系統(tǒng)底盤結(jié)構(gòu)方案設(shè)計
2.3.1 柔性胎架系統(tǒng)底盤結(jié)構(gòu)技術(shù)要求
2.3.2 柔性胎架系統(tǒng)底盤結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.4 軍民船體分段支撐工藝通用切換方案設(shè)計
2.5 本章小結(jié)
第3章 柔性胎架控制系統(tǒng)硬件平臺搭建及程序設(shè)計
3.1 引言
3.2 柔性胎架控制系統(tǒng)的總體設(shè)計
3.2.1 柔性胎架升降運動控制系統(tǒng)
3.2.2 PLC驅(qū)動與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
3.3 柔性胎架控制系統(tǒng)關(guān)鍵零部件的選型設(shè)計以及硬件平臺的搭建
3.3.1 柔性胎架控制系統(tǒng)關(guān)鍵零部件的選型
3.3.2 柔性胎架控制系統(tǒng)硬件平臺的搭建
3.4 柔性胎架控制系統(tǒng)程序設(shè)計
3.4.1 GX Works2編程軟件
3.4.2 柔性胎架升降運動程序設(shè)計
3.4.3 柔性胎架控制系統(tǒng)反饋功能程序設(shè)計
3.4.4 柔性胎架控制系統(tǒng)復(fù)位功能程序設(shè)計
3.5 本章小結(jié)
第4章 柔性胎架點位分析與計算模型研究
4.1 引言
4.2 柔性胎架點位布置理論分析與計算模型
4.2.1 柔性胎架點位布置與分區(qū)管理
4.2.2 反算三次B樣條插值曲線的控制頂點
4.2.3 調(diào)用柔性胎架的坐標(biāo)優(yōu)化算法
4.3 柔性胎架點位支撐力與過載保護(hù)分析與計算模型
4.3.1 柔性胎架點位支撐力與過載保護(hù)分析
4.3.2 柔性胎架點位支撐力的計算模型
4.4 本章小結(jié)
第5章 柔性胎架數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用
5.1 引言
5.2 柔性胎架數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的設(shè)計思想
5.2.1 設(shè)計目標(biāo)與特點
5.2.2 開發(fā)環(huán)境
5.2.3 MATLAB與組態(tài)王通訊
5.3 柔性胎架數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計
5.3.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)規(guī)劃
5.3.2 柔性胎架數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計
5.4 應(yīng)用實例
5.4.1 主要參數(shù)計算
5.4.2 主要參數(shù)導(dǎo)入
5.4.3 柔性胎架數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的工作流程
5.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
研究總結(jié)
創(chuàng)新點
研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于非均勻有理B樣條的輕量化船體曲面逼近[J]. 張彥儒,林焰,陸叢紅,紀(jì)卓尚. 上海交通大學(xué)學(xué)報. 2018(02)
[2]基于三菱FX3U的立體車庫模型控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 陳元招,張潔平,劉興祥. 中原工學(xué)院學(xué)報. 2018(01)
[3]基于CATIA/CAA平臺的飛機曲面優(yōu)化技術(shù)研究[J]. 李麗娟,邢悅,林雪竹,劉濤. 制造技術(shù)與機床. 2018(02)
[4]基于組態(tài)王與MATLAB/Simulink的OPC實時通信構(gòu)建半實物仿真系統(tǒng)[J]. 鄭勇,彭皓林,盧冠達(dá). 工業(yè)控制計算機. 2017(09)
[5]基于Matlab與組態(tài)王的智能控制實驗平臺設(shè)計[J]. 蓋文東,張寧,張婧,高宏巖. 實驗科學(xué)與技術(shù). 2017(04)
[6]船廠胎位計劃的信息化管理[J]. 丁俊,朱安慶,尹祥軍. 造船技術(shù). 2017(02)
[7]我國船舶行業(yè)智能制造的新內(nèi)涵與應(yīng)用[J]. 張雪峰. 艦船科學(xué)技術(shù). 2017(07)
[8]曲線曲面逼近與插值的統(tǒng)一表示[J]. 嚴(yán)蘭蘭,黃濤. 計算機工程與應(yīng)用. 2018(05)
[9]基于船舶曲面分段數(shù)控胎架的柔性化制造技術(shù)研究[J]. 宋俊杰,于洋,王健,陳勇,趙守君. 船舶與海洋工程. 2016(02)
[10]船舶胎架技術(shù)及發(fā)展展望[J]. 王小龍. 中國水運(下半月). 2015(03)
博士論文
[1]空間離散點集三維建模及簡化算法研究[D]. 陳杰.昆明理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于逆向工程的曲面構(gòu)造技術(shù)以及仿真加工的研究[D]. 趙月玲.長安大學(xué) 2017
[2]基于三元組圖模型的數(shù)據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究[D]. 郭君.大連理工大學(xué) 2016
[3]車身關(guān)鍵數(shù)據(jù)輔助設(shè)計平臺的研究與實現(xiàn)[D]. 邱海輝.大連理工大學(xué) 2013
[4]數(shù)控胎架設(shè)計研究[D]. 徐紅昌.武漢理工大學(xué) 2012
[5]B樣條曲線及曲面研究[D]. 郭懷天.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[6]NURBS技術(shù)剖析及其在船體線型表達(dá)上的行為研究[D]. 杜廣東.大連理工大學(xué) 2000
本文編號:3199117
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