曲面分段全建造流程的误差累积及精度预测

作     者：王江超 陈相飞 牛业兴 杜仕忠 孙昊 赵宏权 WANG Jiangchao;CHEN Xiangfei;NIU Yexing;DU Shizhong;SUN Hao;ZHAO Hongquan

作者机构：华中科技大学船舶与海洋工程学院湖北武汉430074 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240 上海振华重工启东海洋工程股份有限公司江苏南通226200 江苏海事职业技术学院船舶与海洋工程学院江苏南京211199 

出 版 物：《船舶与海洋工程》 (Naval Architecture and Ocean Engineering)

年 卷 期：2023年第39卷第6期

页      面：1-8,16页

学科分类：08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

基　　金：工信部高技术船舶专项[614(2017)] 

主　　题：曲面分段 建造工艺误差 焊接固有变形 加工误差矫正 遗传算法 BP人工神经网络 

摘      要：以海洋平台典型曲面分段为研究对象,梳理建造企业对切割和弯曲工艺的精度要求及误差响应,以及焊接工艺对应的典型接头力学载荷,并将其作为曲面分段建造的源头误差。基于弹性有限元方法,分析焊接工艺对曲面分段建造精度的影响;考虑切割和弯曲误差对焊接工艺的影响,并预测闭合加工误差的焊接工艺及其产生的焊接变形。为提升曲面分段建造精度的评估效率,建立基于遗传算法的BP(Back Propagation)人工神经网络,并以27组数据为训练样本,以9组数据为验证样本检验其预测的准确性。通过弹性有限元分析研究不考虑、保留及矫正切割和弯曲加工误差等3种情况下的曲面分段建造精度,结果发现三者存在明显差异。考虑切割、弯曲的加工误差及其焊接闭合工艺对曲面分段的建造精度的显著影响,基于遗传算法的BP人工神经网络具有极高的预测精度和稳定性。