基于现代造船模式下船舶建造工艺过程

1、基于现代造船模式下船舶建造工艺过程综合研究性实验一、实验教学的目的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实验，采用虚实结合的实验方法，其目的是帮助学生较全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的直接感性认识和动手能力，提高学生综合运用 “船舶及海洋结构物设计制造”内本科专业开设的必修课船舶建造工艺学、船体强度与结构设计、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、微机原理与应用等相关选修课程知识的能力；根据以上课程知识，指导学生自行设计实验项目并加以实现，目的在于激发学生创新意识和创新潜能。 二、实验原理与内容

2、根据某造厂基于现代造船模式下船舶建造工艺流程实例（见下图），理解现代造船模式的含义与思想，研究整个工艺过程并论述基于现代造船模式下的船舶建造工艺过程，对各个工艺环节的技术特征研究与实践，提出创新点并自行设计及进行虚实结合实验，提交研究报告。1、 造船工艺流程及布置实验本实验应用caxa虚拟设计软件对造船工艺流程及布置虚拟实验，让学生熟悉整个造船工艺流程，结合现代船厂造船模式，设计船厂布置，研究各种布置方式的优点与缺点。2、 船体数学放样本实验熟悉东欣计算机辅助建造软件对船体零件数学套料与号料的原理和方法，应用该软件生成船体零件数控加工文件的方法，使理论教学与生产实际相结合，也使学生触摸造船生产

3、的技术前沿。3、 造船数控设备认识与运用了解造船设备数控系统的组成和特点；了解数控系统中工控机的结构特点；通过典型型材的加工，了解造船数控设备的控制过程。4、 钢料成型加工与回弹实验本实验使学生熟悉船体型钢构件成形原理与加工方法，采用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的同时，能初步掌握数控成形加工的原理和控制方法。引导学生对板材成形原理与加工方法进行研究。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实验，将肋骨加工机器人（检测技术）的科研成果转化为教学实验项目，采用的是数字化的实验方法。学生可自行设计方案加以实现，对钢料加工成型检验的数字化样条、样板和样箱进行研究

4、；6、 典型船体构件与分段装焊实验本实验对船体部件与船体分段制造方法进行虚拟实验，采用计算机虚拟方法使学生更形象地认识船体分段制造过程。要求学生通过计算机仿真了解t型梁、肋骨框架等典型部件和双层底分段、舱壁分段、甲板分段等典型分段的制造方法和过程。7、 船体型线空间坐标测量与误差分析本实验是掌握船舶与建造工艺学课程内容重要环节，其目的是帮助学生进一步理解、巩固和掌握船舶与建造工艺学课程中船体的空间概念、船体型线三向投影概念、制造精度等知识。本实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、图形回溯与误差分析四个项目构成，采用先进的船体测量仪器和加工设备，综合应用测量数据采

5、集、计算、图形回溯、样本比对分析等实验手段，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的直接感性认知、分析问题解决问题能力和动手能力。8、船舶下水模拟本实验应用计算机虚拟设计软件对船舶下水模拟仿真实验，让学生熟悉船舶下水整个过程，研究各种船舶下水方式的优点与缺点。了解造船设备数控系统的组成和特点；了解数控系统中工控机的结构特点；通过典型型材的加工，了解造船数控设备的控制过程。（本实验中，观察加工过程的分组人数可以多一些。）三、实验设备主要有微计算机、工控机、经纬仪、全站仪、肋骨冷弯机等全 站 仪肋骨冷弯机四、实验过程与步骤 步骤实验环节主要内容形式学时时间安排备注1实验概论基于现代造

6、船模式船舶建造工艺过程多媒体212周 2基础实验1经纬仪全站仪使用、型材弹塑性弯曲实验实验413周15周3基础实验2造船设备数控系统（单片机、工控机使用）实验414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实验若干22周autocad/solidwork6实验考核提供论文（实验报告）小论文/ppt122周论文支撑材料四、数据处理如：钢料成型加工与回弹实验试件尺寸:l75×50×6, l840 mm材质ah36曲率计间距:a49.5mm弯曲支点间距：百分表初始读数a0实 验 次 数12345实验数

7、据记录建议相对弯曲半径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实验数据计算弯矩mp×l/2（kg×cm）弯曲半径r(a2h2)/2hy1相对弯曲半径rr/h相对弯曲曲率1/r回弹后弯曲半径ra2(h)2/2hy1回弹后相对弯曲曲率1/rh/r相对回弹曲率1/rnp1/r1/r理论计算1/rnp2×(k1k0×h/2r)×s/em理(k1k0×h/2r)×w×s莫斯林理论计算公式： m(k1k0×h/2r)×w×s 1/rnp

8、2×(k1k0×h/2r)×s/e 式中：k1形状系数(对于角钢k11.5) k0相对应变刚模数(ah36：k018.0) w虚拟剖面模数(cm3)( w 2j/h) e弹性模数(e2.1×106kg/cm2)s曲服应力(ah36: s3520kg/cm2)y1型材中性层座标值(y15.04cm)1/rnp相对回弹曲率1/r相对弯曲曲率r弯曲半径(指中性层的弯曲半径)r相对弯曲半径(指中性层的相对弯曲半径)j惯性矩,jx84.30cm4h型材腹板高度五、思考题1. 整理实验记录，分析实验结果，总结实验中遇到的问题，综合分析后，陈述你的结论。2. 研究板材弯曲弹塑性原理及规律。3. 经纬仪如何在船舶总段合拢中的应用？4. 经纬仪在船舶建造中还有那些应用？整理实验记录，分析实验结果，总结实验中遇到的问题，综合分析后，陈述你的结论。进一步研究下列应用：l 代替钢尺、水平仪、经纬仪做常规测量，画余量线等l 分段三维精度检查。注意是三维的，不是二维的，两者所能达到的效果相差很大l 可以利用相关软件对测量好的分段做搭载模拟l 在合拢定位时建立倾斜坐标系，实时检查搭