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第一篇船舶焊接工艺论文范文参考：船舶焊接智能系统知识建模与推理方法研究
焊接智能化是船舶焊接技术发展的一个趋势.领域知识获取是智能系统构建中的一个瓶颈问题,基于粗糙集(Rough Set, RS)知识获取的建模方法为船舶焊接设计智能系统的研究与开发提供了一种新的思路.电弧焊接过程是一个典型的复杂过程,基于RS建模作为一种较新的方法已在焊接中得到应用,但在不确定信息处理方面,经典的RS理论和方法仍有一些未能很好解决的问题.如何扩展RS理论和方法以适应模糊值、连续值信息的处理是RS理论一个重要研究方向.
合理的推理策略对于提高智能系统求解问题的能力具有重要作用.作为近似推理领域较具代表性的推理算法,合成规则推理(Compositional Rule of Inference, CRI)和相似性推理(Similarity-basedApproximate Reasoning, SAR)在一些领域均有成功应用,但仍存在一些不足.进一步完善近似推理机制,并将扩展的模糊集理论应用于近似推理领域,已成为近年来模糊推理研究的一个热点.
本文首先分析了专家系统及智能方法建模在焊接领域的应用现状和存在问题,然后,以智能系统在知识获取和知识推理方面存在的问题为主线,研究了相应的改进和扩充方法,并将其应用于船舶焊接生产设计、船体焊接变形预报、焊接规范参数设计及焊缝成形质量预测等方面.本文的主要研究工作及创新内容有以下几个方面：
(1)应用粗糙集建模与推理的船舶焊接生产设计
将粗糙集理论和方法应用于焊接生产设计系统知识建模方面,给出基于RS获取焊接设计知识模型的方法和步骤,并提出一种基于属性重要度的推理算法.
(2)基于vague粗糙集的船体焊接变形过程建模
将经典RS与vague集相结合,提出一种基于vague粗糙集理论来获取复杂过程知识模型的方法,以船舶高强钢焊接变形过程知识模型的获取为例,介绍vague粗糙集建模方法在焊接过程知识建模中的应用.
(3)基于vague集的近似推理方法及其在焊接领域中的应用
针对现有的SAR算法中存在的问题,提出一种新的基于vague集间相似性的推理方法,以船舶高强钢焊接变形预测为例,介绍该算法在焊接变形预报领域中的应用.合成推理是近似推理领域主要方法之一,本文研究了vague环境下扩展的CRI算法,并以CO_2保护焊焊接规范参数设计为例,介绍该算法在焊接工艺设计中的应用.
(4)焊缝成形质量预测系统知识建模方法
焊缝成形过程中的系统参量大多是基于连续值属性,扩展经典RS理论处理连续值属性决策系统(Continuous-valued AttributesDecision System, CADS)中的知识获取问题是RS理论研究的一个热点.本文对这一问题进行研究,提出一种CADS知识建模方法,以焊CO_2缝成形质量预测系统建模为例,介绍该方法在焊接过程建模中的应用.
第二篇船舶焊接工艺论文样文：旋转电弧传感移动焊接机器人机构设计与仿真
船舶焊接技术是现代造船模式中的关键技术之一,虽然我国已成为世界造船大国,但造船效率低下,自动化程度低.论文结合我国船舶焊接现状,将移动机器人技术与焊缝跟踪技术相结合,利用虚拟样机技术,研制一种多功能的平面弯曲焊缝焊接移动焊接机器人,可应用于船舶等大型结构件的平面V型焊焊缝与各种折角的角焊缝焊接生产中,提高船舶等大型结构件焊接自动化水平及焊接质量,改善工人劳动条件.
论文系统地阐述移动焊接机器人及虚拟样机技术发展,采用虚拟样机技术一次性成功研制了用于平面弯曲焊缝自动跟踪焊接的移动焊接机器人系统.针对平面弯曲焊缝自动焊接的特点,对移动焊接机器人的移动本体、二维精确运动平台、高速旋转电弧传感器、焊缝跟踪控制算法与控制器、虚拟样机及旋转电弧传感系统与焊缝跟踪实验等关键技术进行了系统的研究,并对基于虚拟样机的大变形且为刚、柔接触的仿真及优化、动平衡仿真与优化进行了研究.
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论文介绍了移动焊接机器人国内外发展现状和应用情况,总结了大型结构件平面弯曲焊缝的形式及焊缝跟踪要求与特点后,提出了以旋转电弧作为焊缝跟踪传感器,以二维精确运动平台为微调机构,两轮差速驱动的移动焊接机器人的结构方案,并采用先进的虚拟样机技术,进行移动焊接机器人的研制.
首先,研究设计了移动焊接机器人移动机构,并对其工作能力、转弯特性进行了分析,对其传动机构、焊炬支撑板结构等进行了设计.
在总结旋转电弧传感器国内外发展现状的基础上,研制了一种新型旋转电弧传感器.设计全新循环冷却水路结构及保护气路结构,首次实现了将冷却水、保护气集成于旋转电弧传感器内部,独特的绝缘结构设计,使旋转电弧传感器外壳不带电,提高其使用的安全性,采用虚拟样机技术对其高速旋转时的动平衡进行了优化,使高速旋转时的振动大为降低,不仅提高了焊接质量,而且减小了干扰,为准确提取焊缝偏差信号从而提高焊缝跟踪控制精度提供了保障.
研制成功全密封二维精确运动平台.采用双圆柱移动导轨,不仅大大降低了滚珠丝杠的受力,而且提高了其强度.设计全密封连接结构,利用虚拟样机技术、多柔性体动力学等,进行优化设计,并获得了最优结构.
研究了移动焊接机器人的虚拟样机技术,实现虚拟样机技术在移动焊接机器人研制中的应用.研究基于移动焊接机器人虚拟样机的焊缝跟踪控制算法、控制器的设计.该技术不仅使得机器人一次性地研制成功,而且可提供实际样机无法获得的所需参数.
最后,对轮式移动焊接机器人系统进行性能标定和焊缝跟踪焊接实验,实验结果表明,其性能指标达到设计要求.
该系统的研制,实现了大型结构件的平面弯曲焊缝特别是狭窄空间焊缝的自动焊接.对于提高我国船舶等大型结构件制造自动化设备使用率,减小制造周期,提高制造质量等有现实意义.
第三篇船舶焊接工艺论文范文模板：同一截面焊接结构完整性理论与试验研究
随着焊接工艺水平的提高,“一刀齐”总段合拢工艺已应用于国内大型船企民用船舶建造中.“一刀齐”对接工艺的采用,为分段无余量合拢提供了有利条件,极大的减轻了两段船体在船台上合拢的工作量,有效缩短了产品研制时间和生产周期.但是,采用“一刀齐”对接工艺后船体的强度、刚度、残余应力和焊接变形、疲劳寿命等是否会有较大影响,影响程度如何等关键技术并没有进行过深入的研究和探讨.
本文在理论研究和试验对比的基础上,建立了典型焊接接头焊接残余应力数值预报方法,分析了典型焊接接头焊接残余应力的分布规律及其对结构极限强度的影响；基于多尺度理论拟合得出了含裂纹典型焊接接头极限强度计算公式；引入新R6失效评判图对典型焊接接头开展了失效评判,计算了典型焊接接头在某荷载下的临界裂纹长度；进行了不同初始裂纹长度下典型焊接接头的疲劳寿命预报；开展了典型焊接结构极限强度和疲劳强度试验研究.通过论文的系统研究,取得了一下主要研究成果：
1）通过平板对接焊数值模拟和试验值的对比分析,建立了典型焊接接头焊接过程有限元数值模拟的方法和流程.进而开展了不同对接工艺典型焊接接头的焊接温度场、应力场的数值模拟研究,获得了不同对接工艺典型焊接接头的焊接温度场、应力场的分布规律和各自的特点.
2）针对不同边界固定方式、不同焊材强度匹配对典型焊接接头焊接残余应力场和位移场的影响开展研究.研究结果表明,不同的边界固定方式会使不同对接工艺下的典型焊接接头的焊接残余应力场和位移场重新分布,但对于残余应力和焊接变形的最大值没有影响；采用不同焊材强度匹配对焊接残余应力有一定的影响,不同匹配间的最大差值为80MPa.
3）把多尺度理论与有限元技术相结合的方法用于含微裂纹缺陷结构极限承载能力研究.利用本构逼近法,把含微裂纹缺陷结构极限承载能力研究过程划分成介观尺寸模型研究和宏观尺寸模型研究两部分进行研究；把含微裂纹介观尺寸模型作为典型焊接接头的宏观结构中区别于常规材料属性的部分嵌套至整体模型中参与计算,并建立了基于L4的正交表计算方案,开展典型焊接接头整体结构的极限强度计算.
4）基于大量的算例,拟合得出了包含相对裂纹长度（RCL）、裂纹分布深度(CD)和裂纹分布比例(CRD)三个变量不同对接形式下典型焊接接头极限强度计算公式.基于极限强度拟合公式,分别开展了相对裂纹长度（RCL）、裂纹分布深度(CD)和裂纹分布比例(CRD)变量对典型焊接接头极限承载能力影响的研究.同时,也开展了焊接残余应力对结构极限强度的影响研究.
5）利用新R6失效评定图的失效评定方法,对典型焊接接头进行了失效评定.通过失效评定,获得了典型焊接接头随初始裂纹长度变化的失效路径曲线.根据失效路径曲线可以得到不同对接形式的对接接头的临界初始裂纹长度.同时,针对第三章提出的焊接结构允许最小裂纹长度进行了失效评定研究,研究结果为结构的完整性评估提供了有力的参考.
6）根据新R6失效评定图的方法,开展了典型焊接接头在167MPa、220MPa、335MPa和418MPa四种工作应力水平下的失效评定研究.通过失效评定研究,获得了四种工作应力水平下典型焊接接头的临界裂纹尺寸,并把获得的各评判点的裂纹临界尺寸与试验测试结果进行了对比分析,两者吻合较好.
7）针对上述采用的微裂纹尺度,开展了含初始裂纹典型焊接接头的疲劳寿命预报.通过疲劳寿命预报,获得了初始裂纹长度与疲劳寿命的关系曲线,并根据典型焊接接头的疲劳试验结果与预报的疲劳寿命进行对比分析,获得了试验结构的初始裂纹长度.
第四篇船舶焊接工艺论文范例：全铝结构船长甲板的CO_2激光焊接技术研究
本文以全铝结构高速船长甲板为主要应用背景,以中厚度船用铝合金长焊缝焊接为主要研究对象,针对目前全铝结构船舶长甲板焊接技术存在的诸多问题,在分析船舶工业中CO_2激光加工系统应用特点及对CO_2激光长焊缝焊接光学系统参数进行计算的基础上,利用SlabCO_2激光器的飞行光学加工系统对4.0mm和6.0mm的5083铝合金及6.0mm的6061铝合金进行了激光焊接基础工艺和长焊缝焊接工艺的研究,并对两种船用铝合金的CO_2激光焊接接头性能进行了综合评定,探讨了CO_2激光焊接技术在全铝结构船舶制造工业中应用的可行性问题.采用高速摄像装置和光谱分析技术对铝合金CO_2激光焊接光致等离子体行为进行了研究.
5083铝合金由于易挥发性元素Mg含量大,实现深熔焊的阈值功率要低于6061铝合金,内径为5.0mm的辅助气体喷嘴既具有良好的层流干伸长度,又能提供足够的辅助气体以稀释等离子体,且对于5083铝合金采用_20l/min氦气和_2l/min氩气的混合气体能够获得良好的焊缝表面,对于6061铝合金应采用30l/min氦气和_2l/min氩气的混合气体作为辅助气体.激光功率、焊接速度、送丝速度的合理匹配对焊缝成形至关重要.对于三种规格材料,采用激光扫描焊接和激光填丝焊接的方法,实现了船用铝合金中厚板长焊缝的CO_2激光焊接,获得了成形美观且无明显外观缺陷的焊缝,得到了八套焊接工艺方案.
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根据全铝结构船舶长甲板焊接光学系统的设计要求,利用高斯光束传输和聚焦的基本理论,分析计算了激光器光束质量、聚焦镜焦距以及材料焊接所要求的聚焦光斑最大值的设定对飞行光束光学参数的影响.对比了扩散冷却板条DC035CO_2激光器和快速轴流RS_200CO_2激光器用于飞行光学加工系统的差别.理论上两种CO_2激光器都可以用于实现大范围激光加工的飞行光学系统,但从实际系统的实现而言,光束质量较好的DC035CO_2激光器比光束质量较差的RS200CO_2激光器更加适用于船用铝合金长焊缝焊接的飞行光学系统.
船用铝合金厚度越小,实现长焊缝全熔透焊接所允许的聚焦光束束腰半径变化量ωivar和聚焦光束束腰位置变化量范围越大.在实验条件下,对于4mm厚的5083铝合金实现全熔透焊且焊缝表面成形较好,要求sivarωivar小于30μm,小于4.0mm,对于6mm厚的5083铝合金实现全熔透焊且焊缝表面成形较好,要求sivarωivar小于_20μm,小于3.0mm,对于6mm厚的6061铝合金实现全熔透焊且焊缝表面成形较好,要求sivarωivar小于15μm,小于_2.0mm.对于I型坡口,激光扫描焊和填丝焊所允许的最大间隙分别为0.5mm和0.7mm.由于铝合金长甲板激光焊接对试样的坡口准备和装夹精度要求甚高,在实际生产过程中目前的坡口加工方式和工装夹具,无法满足激光焊接的要求,因此成为全铝结构船长甲板激光焊接技术实际应用的最大障碍.
5083铝合金激光填丝焊接头和双面焊接头拉伸强度可达到母材强度的95%,而屈服强度基本与母材的屈服强度持平,拉伸断口位于熔合线附近,6061铝合金激光填丝焊接头和双面焊接头拉伸强度可达到母材强度的82%,而屈服强度低于母材,拉伸断口沿焊缝45°,对角线开裂.5083铝合金激光焊接接头经150°,三点弯曲试验而不开裂,6061铝合金激光焊接接头弯曲90°,沿熔合线发生开裂.5083铝合金激光焊缝冲击韧性值高于母材,而6061铝合金激光焊缝冲击韧性值低于母材.
当激光功率超过材料深熔焊接阈值功率后,激光功率对光致等离子体温度的影响不大,激光聚焦光斑位于工件表面附近时,光致等离子体温度较大离焦情况下低,焊接速度对光致等离子体温度的影响表现为倒“U”形曲线规律,即在焊接速度较高和较低情况下,光致等离子体温度均为下降趋势,He气对光致等离子体有良好的冷却效果,对于一定内径的辅助气体喷嘴,等离子体温度随辅助气体流量呈现先增加后减小的趋势,在He气中加入Ar气会导致光致等离子体温度升高,且升高幅度随加入Ar气含量的增加而增加.光致等离子体温度位于6000±,200K温度范围内时,焊缝表面成形质量普遍较好,工件表面的等离子体对焊缝的熔深没有贡献,对焊缝熔宽的影响也不明显.
对全铝结构船长甲板的激光焊接技术研究,具有重大的实际工程应用价值,同时也具有一定的理论研究价值.在工程应用方面,研究成果能够为论证CO2激光焊接技术在全铝结构船舶制造工业中应用的可行性问题提供必要的技术基础,对相关部门制定全铝结构船舶长甲板的工业激光解决方案,具有重大现实意义.在理论研究方面,研究涉及的铝合金大功率激光焊接技术、大功率激光深熔焊接小孔和等离子体行为的分析研究,对车辆、航空航天等行业铝合金的激光焊接技术具有重要指导意义.
第五篇船舶焊接工艺论文范文格式：货油舱用E36级船板钢腐蚀行为和机理研究
货油舱(COT)等船体结构因腐蚀失效而导致的重大安全事故,不但会造成巨大的经济损失,而且会严重污染海洋生态环境并威胁海运人员人身安全.传统货油舱防腐方式为涂装涂层,该方法既提高了油船的维护成本,同时又难以保证防腐效果.国际海事组织(IMO)于2013年通过相关标准,规定耐蚀钢为COT涂层的唯一等效替代方案.日本相关研究组织已经进行了货油舱耐蚀钢的实际试用.中国的少数几家钢铁企业和科研院所初步开展了货油舱耐蚀钢的试制和实船试验,但对货油舱环境下钢板的腐蚀机理及其影响因素等方面研究尚不够系统和深入.通过深入研究相关机理攻破技术壁垒,对货油舱耐蚀钢的工业生产和实船应用具有重要意义.
货油舱服役环境由上甲板湿气和下底板酸性溶液两种截然不同的环境共同组成.本文应用基于IMO标准自制的货油舱上甲板和下底板环境腐蚀模拟装置,采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、电子背散射衍射(EBSD)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、电化学、夹杂物原位分析和失重分析等手段分别对E36级船板钢在上甲板和下底板环境中的腐蚀行为和机理进行了研究,得出了如下研究结果：
对上甲板环境研究结果表明：将C含量降低至0.035%左右,重要耐蚀合金元素Cr达到1%wt含量,配合少量微量合金元素,采用TMCP工艺获得的单相铁素体组织E36级船板钢,其耐蚀性能较传统E36级船板钢显著提高,同时25年外推腐蚀减薄量仅为1.69mm,较传统E36级船板钢的9.35mm降低了82%,满足IMO标准小于2mm的要求.上甲板腐蚀形式为均匀腐蚀,腐蚀产物膜表层为α-FeOOH、γ-FeOOH与FeS2、Fe1-xS和S单质组成的相间分布的结构,内层主要为针状α-FeOOH、γ-FeOOH组成的相对致密结构.随着Cr含量的增加,内层腐蚀产物出现Cr的明显富集,增加了腐蚀产物膜致密性,阻止了腐蚀介质与基体间的离子交换,提高了近界面基体的电化学电位,同时大角度晶界比例的下降降低了腐蚀萌生和发展的趋势,进而提高耐蚀性能.
对下底板环境研究结果表明：下底板腐蚀形式以点蚀为主,在钢基体与夹杂物直接毗邻的交界处,以夹杂物与钢基体为阳极,存在几个微米范围的微电池,夹杂物腐蚀脱落之后,金属离子发生水解,蚀坑内的pH值持续降低,导致点蚀继续向纵向发展.其中MnS夹杂物较其它类型的夹杂物优先诱发点蚀,夹杂物的溶解优先从曲率半径小的地方开始.随之,晶界在夹杂物周围的钢基体中优先被腐蚀,晶界组态和位错密度共同作用影响钢的耐腐蚀性能.Cu、Mo元素的加入和低C含量的成分设计能够获得最优的耐腐蚀性能,腐蚀速率最低达0.299mm/a,较传统E36级船板钢(5.56mm/a)下降了95%,Cr元素在点蚀腐蚀情况下表现为负面影响因素.对于化学成分相同的钢,单相组织相对于存在少量粒状贝氏体的双相组织的耐蚀性能要好,热处理后钢的腐蚀速率依次为退火态≈回火态<,淬火态<,TMCP态.
对焊接接头的评价结果表明：应用H08MnA焊丝焊接的焊接接头上甲板腐蚀台阶深度为46.146μm(30μm≤r≤50μm),台阶角度为14.1°,<,15°,,满足IMO标准和中国船级社指南要求.应用H08Mn2MoA焊丝焊接获得的焊接接头焊缝处微观组织更为细小,为多边形铁素体+针状铁素体,在下底板环境中腐蚀速率最低为0.1832mm/a,焊缝处腐蚀性能优于母材.引入焊接接头的减薄协同度R值概念,令R等于CH/Cm×,100%.R值在50%～200%之间为合格区域,在焊缝和母材绝对减薄量之差的评价基础之上,突出了二者协同减薄的重要性,从而完善了焊接接头评价指标.
主要论述了船舶焊接工艺论文范文相关参考文献文献.
船舶焊接工艺引用文献:
[1] 经典船舶焊接工艺论文选题 船舶焊接工艺毕业论文题目如何定
[2] 船舶焊接工艺参考文献外国 船舶焊接工艺参考文献有哪些
[3] 船舶焊接工艺论文提纲 船舶焊接工艺论文大纲如何写
