试论船舶焊接与结构设计优化

试论船舶焊接与结构设计优化

Summary：船舶建造是以中间产品为导向的综合区域建造方法，船体在中间的产品（部件、管道和模块）是在工厂或不同的工厂使用钢板和钢等基础材料进行加工，制造零件，使用零件焊接，零件的装配、分段和装配段的制造均可以在室内完成，同时应结合时代需求，不断创新焊接技术。因此，下文对船舶焊接与结构设计优化进行探究,具有重要意义。Keys：船舶焊接；结构设计；优化一、焊接技术对于船舶制造业的重要性随着现代化经济社会水平的不断提升，船舶制造业也在朝着智能化和人性化方向发展。在船舶制造业当中，焊接技术几乎被应用在各个制造环节，焊接不到位不仅会影响焊接处各焊缝接口的稳定性，后期投入使用之后还会导致船体本身的强度和韧性大打折扣。所以，焊接技术的改革升级，对于提升船舶制造的整体质量起到至关重要的作用。针对当前存在的船舶焊接不到位，易产生变形的问题，目前有多种解决办法，但由于船舶本身的船体构造和尺寸都不尽相同，所以在解决此类问题的时候应当具体问题具体分析，根据船体构造的特征，有针对性地去解决。二、船舶焊接技术的优化1.更新船舶焊接技术船舶制造工业的持续发展都离不开技术的支撑，现如今造船行业最为关注的就是新型的焊接技术。在船舶生产的过程中，常规船舶与高附加值传播之间是很容易有矛盾产生，对此相关的工作人员必须加以重视。及时的更新焊接技术上可以有效避免不可控制的影响的发生，在船舶生产之前就要针对不同的船只的类型以及功能进行重点的分类，在进行焊接的时要根据具体的实际情况实施施工，有利于船舶制造业的持续发展以及不断的进步。2.合理的应用新的焊接工艺现如今在对船舶进行制造的过程中，所采取的焊接材料普遍都是存在着单一性的，这样已经是对实际的生产效率带来了较大的影响，所以在对船舶进行实际生产的时候，不同企业的需求是不同的，所需要的制造材料以及产品结构存在不同，由于船舶的焊接向着指定化和个性化的方向进行发展，目前船舶制造模式也是对焊接技术带来了相应的影响，所以必须要对焊接的工艺及新持续的功能更新，我国现如今的船床已经是积极的引进平面分段焊接的流水线，也是配备了相应的新工艺和设备，整体上向着自动化和半自动化的方向进行发展，全面的提高了焊接的效率。在此之外对于立焊的工艺而言，要合理地进行应用，能够有效地降低人工的劳动强度，通过提高对工作人员的培训，能够有效的简化焊接过程中的操作步骤，同时对于焊接质量的稳定性提高具有重要的帮助，所以在实际进行焊接的过程中，必须要引起足够的关注，保证其船舶焊接整体质量得到提升。3.合理地使用焊接材料对于船舶焊接好与坏会直接的影响到船舶整体质量，然而焊接材料的好与坏对于焊接质量有着直接的影响，所以需要对焊接材料引起足够的重视，最近几年来我国船厂多数都是采用药芯焊丝，这种焊丝具有较高的熔敷作用，在完成焊接之后还需要对其进行仔细的观察，如果焊接后质量满足实际要求，并没有在焊接的时候出现大量的飞溅，那么便是焊接良好。因为药芯焊丝存在较为独特的作用，可以更好地实现机械化和半自动化，要想使其船舶制造效率和质量得到提高，要对焊接材料引起足够的重视，通过将其药芯焊丝的方式和以往所采用的二氧化碳焊接技术相互的结合到一起，这样可以对焊接的整体效率进行全面的提高，同时更好的去保障焊接的质量。三、船舶结构设计优化船舶结构设计对船舶整体质量的影响不言而喻，是最核心的环节。在当前的发展趋势下，船舶结构设计的要点就是实用性、科学性，只有这样，才能保障船舶成品的现代化、智能化和多样化，满足现代产业发展需求。与此同时，还要结合现代化发展需求对船体进行构造，预测好船舶制造过程中的工程量。例如，在进行船舶制造时，船体结构设计占比整体船舶制造工程量的1/3，船体设计环节涉及的领域较多，这就需要船舶设计人员有着十足的专业素质，并且在进行船舶制造时，船舶设计人员和施工人员要做好配合，对施工重点进行侧重，保障船舶施工和预期设计一致，在进行施工时，要统筹各个部门，确保船舶制造的系统化、合理化。1.采用遗传算法来优化船舶结构设计在优化船舶结构设计方面，首先考虑的就是遗传算法，这是最高效的方式之一。遗传算法就是借助“染色体”筛选的理念，在遗传算法的应用时，假设问题的解是一群“染色体”，并这些假设防止在问题的真实情境下，结合实际的需求，秉持着适者生存的原则，对符合环境的“染色体”进行复制，并通过交叉变异产生出更加适应环境的“染色体”群，在进化后，将其集中在最适合环境的“染色体”上，这就是问题的最佳解决方案。而对于船舶结构设计而言，合理的运用遗传算法，就能对船舶结构进行优化设计。在船舶结构设计的环节，结合设计的重点和相关知识，最重要的是参照当前社会发展需求，利用遗传算法优化结构设计，在多次操作和试验过程中，得出最佳的船舶模型，对船舶的细节问题彻底解决，并弥补以往设计中存在的不足。2.合理运用蚁群算法优化船舶结构设计蚁群算法指的是主要通过观察蚂蚁演变得出的仿生型算法，这一算法也是较为高效的，合理地运用这一方法可以对船舶结构设计进行持续的优化，将蚁群算法和其他算法有机结合在一起，并一起应用到船舶设计中，就能找出更合理的船舶结构设计参数，将优化船舶结构设计这一过程比喻成蚁群寻找食物，最优的路径集合的蚂蚁最多。相较其他算法，蚁群算法最显著的优势就是效率快且准确率高。因此，合理应用蚁群算法，能对船舶结构设计进行持续性的优化，根据蚁群算法得出的信息，对路径进行有效评估和科学优化，这样得出的传播结构设计最科学合理。3.船舶主体结构的持续优化要想提高船舶制造工业的整体水平，立足于国际市场，朝着先进的造船水平方向发展，那么就需要对船舶设计主体结构进行优化，这一问题不容忽视。首先，对船舶振动部位的频率，要根据船舶运行的需求做合理的调整，分理处船舶振动的固有频率和干扰频率，并结合具体问题，进行科学的具体分析，改善船舶主体振动的问题，进一步提高船舶整体水平。其次，对于船舶结构设计优化而言，另一个至关重要的环节就是船舶轴承刚度和转动惯性，要想从根源上解决船舶振动问题，就需要对轴承的刚度、惯性进行重点的优化和完善，彻底地解决船舶振动问题，真正地提高船舶运行过程中的稳定性。结语总而言之，随着现代化水平的不断提升，各行各业的迅猛发展促进了海上运输业规模的不断发展壮大。同时给我国的船舶制造业提供了新的机遇和挑战，为了给我国各行各业提供海上运输的保障，同时也要缩短与发达国家运输业的差距，提升我国船舶制造现有的水平和技术，是保证船舶行业更好稳步前进的当务之急。需要进一步优化船舶焊接技术，不断与时俱进更新焊接技术以及采用最新的焊接材料和焊接工艺，为我国船舶行业发展壮大提供坚实的技术支持。Reference：[1]苗腾辉,满艳波.三维图