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《基于APNS的船体板材套料优化设计【毕业设计+开题报告+文献综述】》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、本科毕业论文摘要本科毕业论文开题报告船舶与海洋工程基于APNS的船体板材套料优化设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义：近年来,由于船用钢板价格飞涨,作为用钢材使用大户的造船业,甚至出现了“巧妇难为无米之炊”的局面。面对高贵的钢材豪门,船厂不得不想尽办法,提高钢材利用率。船舶是国家经济部门中的支柱产业之一,造船业非常发达的日本和韩国就很好地利用了这一产业,拉动了其经济发展。但是,众所周知,传统造船业属典型的劳动密集型产业,其最显著的特点是高成本、低利润。据统计,每艘船的钢材消耗约占产品成本的30%~
2、40%,根据以往经验,造船业的利润率一般只有3%左右,因此提高船用钢板利用率,最大限度地减少浪费现象具有非常现实的意义。这也是提高造船企业经济运行质量、提高其竞争能力的关键之一。从放样角度来看,当前影响钢材利用率的主要因素无外乎以下两种:一是设计水平的高低、生产工艺的差异和生产节点的变动情况;二是放样过程中船舶线型曲率变化、板材的规格、板缝线、结构密集程度和数控套料的变化、余料利用和图样文件等因素。不难看出,第一种因素可以说是生产经营方面的因素,要改变这些因素对造船影响,放样部门似无甚可为,但第二种因素则与放样有着
3、密切的关系,在这一因素中,放样部门都身位居重要环节,如果措施得当,完全可以实现“从源头上”节约钢材。我们根据在建船舶产品的特殊性,依靠机制创新,积极推进新工艺新技术的应用,认真查找设计与管理中的不足,要求做到工艺规范,组合套料,用好余料,坚持把提高钢材利用率,作为节约工作的主线。数控套料的优化组合业内人士都清楚,主船体的数控套料,是直接控制钢材定额最重要的环节之一。过去有些人认为,计算机辅助套料,已使钢材利用率有了较大的提高,一次套料钢材利用率在85%左右,不必再把提高钢材利用率的主攻点放在数控套料上,这种观点是经
4、不起考验的。其实数控套料受许多因素制约,包括生产计划,作业流程,分段结构形状特性,钢材规格,套料单元组合,均影响到钢材利用率的变化,为此在计算机实施套料的同时,更要发挥人的主观能动性,发挥人机结合的有效机制实施精细化套料,实践证明,优化组合套料有相当的突破空间。船体的制造过程大概可以分成船体设计(包括船体内部平面板架结构、外58本科毕业论文摘要板型材生成和曲面板架的生成、装配焊接工艺设计等)、船体套料、船体零件加工、装配和焊接等几个重要步骤。船体套料工作是船舶建造的重要工序之一，它上承船体设计部门，下接零件制造车间
5、，同时还肩负着合理地选用板材，提高材料的利用率，降低产品的制造成本的重要职责。从狭义上讲，它的实质是如何解决不规则零件二维布局优化的问题。从广义上讲，它是融汇了设计、工艺制造、数据管理、统计汇总、优化分析于一体的复杂的集成制造过程。传统的研究方法认为，船体零件套料优化排样问题是一个纯粹的数学问题，属于具有最高计算复杂性的NP完全问题，而且至今还无法找到解决该问题的有效多项式算法。只能通过遗传算法、模拟退火算法进行近似求解。再加上船舶生产的实际过程按分段批量制造组装)和套料的具体要求具体区分每一个零件使得通过算法改进
6、提高船体套料效率变得更加困难。研究套料数据管理系统的目的在于从广义上解决船体套料问题，它从系统的角度把套料工作放入整个船舶制造的流程中，它能够实现从船体设计到船体套料再到零件加工的数据无缝链接，使套料算法与套料设计工作有机的结合在一起。系统作为船体套料的工作平台，所有与套料相关的工作都按照工序展开，它提供了数据支持、数据流程控制、数据管理等全方位的技术服务功能，通过套料数据管理系统可以使复杂的套料工作变得简单轻松、提高工作者的效率。目前，成熟的套料数据管理系统国内还没有出现，大部分都是局限于套料算法的研究上。通过此
7、次船舶套料优化设计，提高了自己对提高钢材利用率的设计思想、收集资料等能力，从中了解国内外近年来对船体套料研究的发展状况。通过有关工具书的查阅及使用，培养综合运用所学专业理论知识，分析、解决工程设计实际问题能力，从而使自己进一步理解和掌握套料的原理，进而增强自己走向工作岗位的适应能力，为自己走向社会奠定良好的基础。二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：（一）基本内容1．船体分段零件的绘制和编号；2．建立零件数据库；3．利用APNS生成初步套料图；4．对套料图进行优化设计。（二）拟解决的主要问题1．根据船体分段详细设计
8、图利用AUTOCAD绘制零件图并对其进行编号；2．将零件图转化为DXF格式并导入零件库；58本科毕业论文摘要3．将零件库中的零件用APNS软件进行套料得到初步套料图；4．对套料图进行一系列的修改。三、研究步骤、方法及措施：1.分析参考文献，掌握APNS软件应用；2.熟悉套料的要领，方法步骤，；3.利用AutoCAD绘出各个船体零件并建立零件库；4.检查所绘制
