船体外板成形火路决策算法研究

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1、广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）！”；．．．船体外板成形火路决策算法研究何恰二〇一五年五月分类号１８４５：学校代号：１ＵＤＣ：密级：２１１１２０５０２５：学号广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）船体外板成形火路决策算法研究何恰指导教师姓名、职称：程良伦教授学科（专业）或领域名称：计算机科学与技术学生所属学院：计算机学院２０１５７论文答辩日期：年５月２日ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔ

2、ｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＦｏｒｔｈｅＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒ（ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ）ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＦｉｒｅＲｏａｄＤｅｃｉｓｉｏｎＡｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆＳｈｉｐＨｕｌｌＰｌａｔｅＦｏｒｍｉｎｇＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＨｅＱｉａＳｕｅｒｖｉｓｏｒＰｒｏｆ．ＣｈｅｎＬｉａｎｌｕｎｐｇｇＭａｙ２０１５ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉ

3、ｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＧｕａｎｚｈｏｕＧｕａｎｄｏｎＰ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ，５１０００６ｇ，ｇｇ，摘要摘要船体外板水火弯板成形技术，线加热成形等工艺是现代造船业中普遍采用的钢材加工工艺。由于自动化程度非常低，这些复杂的工艺依然依靠人工完成，加工的技术一，有非常多的弊端个是生和质量主要为工人的经验影响。在目前这种生成方式下，成效率非常低，需要大量人工来实现规模生产；二是质量控制艰难，质量波动幅度较一一大，无法保证不同型号，甚至同型号的船只生产的质量稳定性和致性。现有水火弯板加工系

4、统对于实现自动化加工方面有了很大的发展，能够解决部分成形不太复杂的板材的自动化加工，或能解决水火弯板工艺中的部分流程。目前的自动化加工系统由三个部分组成：，分别实现工艺流程的不同阶段。三个部分是实现釆集待加工钢板的点云坐标数据的三维扫描检测系统，实现焰枪与水枪指令运动的多轴。运动控制系统，实现火路规划决策的专家系统检测系统与运动系统使得加工系统自动化，而专家系统实现加工系统的智能化。。本文主要研究专家系统的核心内容，即火路的规划与决策国内外研究中已经解决了水火弯板的工艺与建模问题、小曲度且不复杂钢板

5、的火路决策问题，仍然对于火路决策没有得到很好的解决，本文主要针对以上未解决的问题进行深入研究并软件实现，实现大曲率钢材成形的智能化加工。首先对水火弯板国内外现状进行了分析，总结了船体的外板类型，以及不同类型板材的加热火路轨迹特点，然后分析加工过程受热收缩的数学模型以及影响形变的客观因子，提出了帆形板与鞍形板的曲面展；然后在此基础上针对不同板材的特征开算法，锥形板和扭曲板的高度差算法，以及利于生产的特征点的弦距线算法，设汁了火路决策的算法，最后通过实验验证了算法的有效性主要做的工作有：１综合分

6、析了国内外船体外板成形工艺，曲面拟合，工艺参数、数学模塑建立，（）火路算法２一、以及机器学习算法在工程领域的应用的研究。（）研究船体外板决策的些限制条件，加热方式的不同类型，不同类型板材的加热火路，分析船体外板类型分类３一轨迹特点等（研究同坐标系下加热方式，加热参数对于钢板产生的形变进行了数学）一建模。４，使得输入和输出之间有定规律的数学联系（）研究大曲率板材火路决策问题；Ｉ广东工业大学硕士学位论文对于不同类型板材的特征进行了深入详细的研究，解决了精确的三维火路位置决策问题（６）最后实现算法

7、完成上述功能，通过实验验证，解决了本课题要解决的问题。本课题针对问题：分析板材形变的与加热因子的数学模型分析总结水火弯板的；工艺特征，分析在加热和形变模型的基础上，根据目标板材数据与扫描所得的待加工板材数据生成火路位置数据，实现该数据的决策过程，提高了加工系统的智能化程度，加工效率，以及质量的稳定性，对于船舶制造业的制造能力提升有着积极的推动作用。关键词：水火弯板；数学模型；钢板形变；火路决策；火路位置ｎＡＢＳＴＲＡＣＴＡＢＳＴＲＡＣＴＳｈｉｐｈｕｌｌｐｌａｔｅｆｏｒｍｉｎｇｂｙ

8、ｆｏｒｍｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｌｉｎｅｔｈｅｒｍｏｆｏｒｍｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｏｔｈｅｒｐｒｏｃｅｓｓｅｓｏｆｓｔｅｅｌｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄｉｎｍｏｄｅｍｓｈｉｐｂｕｉｌｄｉｎｇ．Ｄｕｅｔｏａｖｅｒｙｌｏｗｄｅｇｒｅ