船体外板氢氧焰线加热智能成形关键技术研究

本文针对船体外板曲面成形自动化加工的迫切需求，研究了基于新清洁能源氢气线加热的船体外板曲面成形机理，建立了氢氧焰热源模型和船板加工变形的有限元模型，并采用神经网络智能算法，为工艺参数的提供量化依据，设计了船体外板曲面成形智能决策支持系统，实现了加工方案的智能化自动给出。上述研究摆脱了以往依赖于人工给出参数的窘境，实现了船体外板曲面成形加工参数的自动给出，促进船体外板曲面成形加工工艺的自动化，保障了造船周期和造船质量，同时降低成本和增加了船企效益，实现船企的转型升级。

齐亮，教授，江苏科技大学自动化学院，研究方向为智能制造，人工智能。主持国家专项基金项目3项，江苏省项目5项。发表多篇专业权威论文。

第1章 项目研究的背景和意义
1.1 船体外板曲面成形加工工艺发展现状
1.1.1 船休外板成形规律和机理研究现状
1.1.2 船体外板曲面成形自动化加工工艺发展现状
1.2 项目来源
第2章 机理模型的建立
2.1 分段移动双椭球体热源模型
2.2 温度场数学模型
2.3 变形场数学模型
2.4 热源模型仿真实验对比
2.5 背面水冷模型
2.5.1 冷却水对流换热理论
2.5.2 冷水单相流动对流换热
2.5.3 冷水流动泡态沸腾起始点
2.5.4 背面跟踪水冷仿真实验
第3章 不同复杂线加热的船体外板曲面成形有限元模型
3.1 复杂螺旋线加热船体外板曲面成形有限元模型
3.2 复杂往复线加热的船体外板曲面成形有限元模型
3.3 三种线加热方式下的温度场对比
3.4 三种加热方式下的变形场对比
第4章 过程数据对理论模型与实际加工的修正
4.1 过程数据的获取
4.2 过程数据的修正实验
4.2.1 加热速度的修正实验
4.2.2 热源流量的修正实验
第5章 船体外板曲面成形智能决策支持系统及知识库设计
5.1 船体外板曲面成形智能决策支持系统的整体设计
5.1.1 传统的智能决策支持系统
5.1.2 船体外板曲面成形智能决策支持系统的设计思路
5.1.3 船板体外曲面成形智能决策支持系统的整体框架
5.2 知识库构建
5.2.1 知识获取
5.2.2 基于粗糙集理论的规则库知识获取
5.3 船体外板曲面成形决策系统的知识表示
5.3.1 加工规则知识及表示法
5.3.2 特征元的构建
5.4 知识库的实现
5.5 知识库的维护和管理
第6章 船体外板二次加工参数规划技术
6.1 船体外板成形评价技术
6.1.1 目标曲面重构技术
6.1.2 目标曲面匹配技术
6.1.3 加工曲面成形评价
6.2 二次加工参数规划技术
第7章 智能决策支持系统推理机的设计
7.1 融合案例推理和规则推理的推理机制
7.1.1 基于灰关联分析的混合检索算法
7.1.2 基于灰色关联分析的案例匹配
7.1.3 匹配案例的修改
7.2 板展开法
7.2.1 B样条曲面拟合
7.2.2 船体外板曲面展开理论
7.2.3 案例匹配及方案优化
7.3 船体外板加工方案推理演示
第8章 船体外板曲面成形智能决策支持系统实现
8.1 智能决策支持系统的总体架构
8.1.1 智能决策支持系统的体系结构
8.1.2 智能决策支持系统功能模块
8.2 智能决策支持系统的开发与安装环境
8.3 智能决策支持系统应用实验
参考文献