基于现代造船模式下船舶建造工艺过程实验模板.doc

本文由【】搜集整理。无偿提供海量教学资料、行业资料、范文模板、应用文书、考试学习和社会经济等word文档
《基于现代造船模式下船舶建造工艺过程》
综合研究性试验
一、试验教学目标和任务
《基于现代造船模式下船舶建造工艺过程》综合研究性试验，采取虚实结合试验方法，其目标是帮助学生较全方面了解船舶建造工艺过程，培养学生对船体测量、号料、零件加工和分段装配等造船生产实际直接感性认识和动手能力，提升学生综合利用 “船舶及海洋结构物设计制造”内本科专业开设必修课《船舶建造工艺学》、《船体强度和结构设计》、《船舶设计原理》、和《钢料加工原理》、《造船技术测量》、《造船机械设备》、《船舶数控设备》、《微机原理和应用》等相关选修课程知识能力；依据以上课程知识，指导学生自行设计试验项目并加以实现，目标在于激发学生创新意识和创新潜能。
二、试验原理和内容
依据某造厂基于现代造船模式下船舶建造工艺步骤实例（见下图），了解现代造船模式含义和思想，研究整个工艺过程并叙述基于现代造船模式下船舶建造工艺过程，对各个工艺步骤技术特征研究和实践，提出创新点并自行设计及进行虚实结合试验，提交研究汇报。

1、 造船工艺步骤及部署试验
本试验应用CAXA虚拟设计软件对造船工艺步骤及部署虚拟试验，让学生熟悉整个造船工艺步骤，结合现代船厂造船模式，设计船厂部署，研究多种部署方法优点和缺点。
2、 船体数学放样
本试验熟悉东欣计算机辅助建造软件对船体零件数学套料和号料原理和方法，应用该软件生成船体零件数控加工文件方法，使理论教学和生产实际相结合，也使学生触摸造船生产技术前沿。
3、 造船数控设备认识和利用
了解造船设备数控系统组成和特点；了解数控系统中工控机结构特点；经过经典型材加工，了解造船数控设备控制过程。
4、 钢料成型加工和回弹试验
本试验使学生熟悉船体型钢构件成形原理和加工方法，采取数控肋骨冷弯机实机操作使学生在认识造船生产前沿技术同时，能初步掌握数控成形加工原理和控制方法。引导学生对板材成形原理和加工方法进行研究。
5、 钢料成型加工数字化检测样板
钢料成型加工数字化检测样板试验，将肋骨加工机器人（检测技术）科研结果转化为教学试验项目，采取是数字化试验方法。学生可自行设计方案加以实现，对钢料加工成型检验数字化样条、样板和样箱进行研究；
6、 经典船体构件和分段装焊试验
本试验对船体部件和船体分段制造方法进行虚拟试验，采取计算机虚拟方法使学生更形象地认识船体分段制造过程。要求学生经过计算机仿真了解T型梁、肋骨框架等经典部件和双层底分段、舱壁分段、甲板分段等经典分段制造方法和过程。
7、 船体型线空间坐标测量和误差分析
本试验是掌握《船舶和建造工艺学》课程内容关键步骤，其目标是帮助学生深入了解、巩固和掌握《船舶和建造工艺学》课程中船体空间概念、船体型线三向投影概念、制造精度等知识。本试验由造船测量仪器应用、肋骨成形加工、肋骨型线及船体分段长度测量型线、图形回溯和误差分析四个项目组成，采取优异船体测量仪器和加工设备，综合应用测量数据采集、计算、图形回溯、样本比对分析等试验手段，培养学生对船体结构、型线测量及精度制造等造船生产实际直接感性认知、分析问题处理问题能力和动手能力。
8、船舶下水模拟
本试验应用计算机虚拟设计软件对船舶下水模拟仿真试验，让学生熟悉船舶下水整个过程，研究多种船舶下水方法优点和缺点。
了解造船设备数控系统组成和特点；了解数控系统中工控机结构特点；经过经典型材加工，了解造船数控设备控制过程。（本试验中，观察加工过程分组人数能够多部分。）
三、试验设备
关键有微计算机、工控机、经纬仪、全站仪、肋骨冷弯机等

全 站 仪

肋骨冷弯机
四、试验过程和步骤
步骤
试验步骤
关键内容
形式
课时
时间安排
备注
1
试验概论
基于现代造船模式船舶建造工艺过程
多媒体
2
12周

2
基础试验1
经纬仪全站仪使用、型材弹塑性弯曲试验
试验
4
13周15周

3
基础试验2
造船设备数控系统（单片机、工控机使用）
试验
4
14周16周
自选研究专题申请
4
综合研究
自选专题研究
网上调研
若干
17-21周
上网/图书馆
5
综合实践
自选专题虚实实践
虚实试验
若干
22周
AUTOCAD/SOLIDWORK
6
试验考评
提供论文（试验汇报）
小论文/PPT
1
22周
论文支撑材料
四、数据处理
如：钢料成型加工和回弹试验
试件尺寸:L75×50×6, l＝840 mm
材质
AH36
曲率计间距:a＝49.5mm
弯曲支点间距：
百分表初始读数
A0＝
实 验 次 数
1
2
3
4
5
试验数据统计
提议相对弯曲半径r取值

预定曲率计弦高Hi

弯曲时百分表读数A

弯曲时曲率计弦高H

回弹后百分表读数A〃

回弹后曲率计弦高H〃

压力P

试验数据计算
弯矩M＝P×l/2（kg×cm）

弯曲半径R＝(a2＋H2)/2H－Y1

相对弯曲半径r＝R/h

相对弯曲曲率＝1/r

回弹后弯曲半径R〃＝[a2＋(H〃)2]/2H〃－Y1

回弹后相对弯曲曲率1/r〃＝h/R〃

相对回弹曲率1/rnp＝1/r－1/r〃

理论计算
1/rnp＝2×(K1＋K0×h/2R)×σs/E

M理＝(K1＋K0×h/2R)×W〃×σs

莫斯林理论计算公式：

M＝(K1＋K0×h/2R)×W〃×σs

1/rnp＝2×(K1＋K0×h/2R)×σs/E

式中：K1—形状系数(对于角钢K1＝1.5)
K0—相对应变刚模数(AH36：K0＝18.0)
W〃—虚拟剖面模数(cm3)( W〃 ＝2J/h)
E—弹性模数(E＝2.1×106kg/cm2)
σs—曲服应力(AH36: σs＝3520kg/cm2)
Y1—型材中性层座标值(Y1＝5.04cm)
1/rnp—相对回弹曲率
1/r—相对弯曲曲率
R—弯曲半径(指中性层弯曲半径)
r—相对弯曲半径(指中性层相对弯曲半径)
J—惯性矩,Jx＝84.30cm4
h—型材腹板高度

五、思索题

1. 整理试验统计，分析试验结果，总结试验中碰到问题，综合分析后，陈说你结论。
2. 研究板材弯曲弹塑性原理及规律。
3. 经纬仪怎样在船舶总段合拢中应用？
4. 经纬仪在船舶建造中还有那些应用？整理试验统计，分析试验结果，总结试验中碰到问题，综合分析后，陈说你结论。深入研究下列应用：
l 替换钢尺、水平仪、经纬仪做常规测量，画余量线等
l 分段三维精度检验。注意是三维，不是二维，二者所能达成效果相差很大
l 能够利用相关软件对测量好分段做搭载模拟
l 在合拢定位时建立倾斜坐标系，实时检验搭载状态
l 把TRIBON模型数据导入全站仪，把理论数据和实际测量数据进行对比分析，制订合理合拢方案。
六、参考资料

1. 《船舶建造工艺学》
2. 《船体强度和结构设计》
3. 《船舶设计原理》
4. 《钢料加工原理》
5. 《造船技术测量》
6. 《造船机械设备》
7. 《船舶数控设备》
8. 《微机原理和应用》