1、基于現(xiàn)代造船模式下船舶建造工藝過程綜合研究性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的和任務(wù)基于現(xiàn)代造船模式下船舶建造工藝過程綜合研究性實(shí)驗(yàn)，采用虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)方法，其目的是幫助學(xué)生較全面了解船舶建造工藝過程，培養(yǎng)學(xué)生對船體測量、號料、零件加工和分段裝配等造船生產(chǎn)實(shí)際的直接感性認(rèn)識(shí)和動(dòng)手能力，提高學(xué)生綜合運(yùn)用 “船舶及海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)制造”內(nèi)本科專業(yè)開設(shè)的必修課船舶建造工藝學(xué)、船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、船舶設(shè)計(jì)原理、和鋼料加工原理、造船技術(shù)測量、造船機(jī)械設(shè)備、船舶數(shù)控設(shè)備、微機(jī)原理與應(yīng)用等相關(guān)選修課程知識(shí)的能力；根據(jù)以上課程知識(shí)，指導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目并加以實(shí)現(xiàn)，目的在于激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新潛能。 二、實(shí)驗(yàn)原理與內(nèi)容

2、根據(jù)某造廠基于現(xiàn)代造船模式下船舶建造工藝流程實(shí)例（見下圖），理解現(xiàn)代造船模式的含義與思想，研究整個(gè)工藝過程并論述基于現(xiàn)代造船模式下的船舶建造工藝過程，對各個(gè)工藝環(huán)節(jié)的技術(shù)特征研究與實(shí)踐，提出創(chuàng)新點(diǎn)并自行設(shè)計(jì)及進(jìn)行虛實(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)，提交研究報(bào)告。1、 造船工藝流程及布置實(shí)驗(yàn)本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用CAXA虛擬設(shè)計(jì)軟件對造船工藝流程及布置虛擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生熟悉整個(gè)造船工藝流程，結(jié)合現(xiàn)代船廠造船模式，設(shè)計(jì)船廠布置，研究各種布置方式的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。2、 船體數(shù)學(xué)放樣本實(shí)驗(yàn)熟悉東欣計(jì)算機(jī)輔助建造軟件對船體零件數(shù)學(xué)套料與號料的原理和方法，應(yīng)用該軟件生成船體零件數(shù)控加工文件的方法，使理論教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，也使學(xué)生觸摸造船生產(chǎn)

3、的技術(shù)前沿。3、 造船數(shù)控設(shè)備認(rèn)識(shí)與運(yùn)用了解造船設(shè)備數(shù)控系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)；了解數(shù)控系統(tǒng)中工控機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；通過典型型材的加工，了解造船數(shù)控設(shè)備的控制過程。4、 鋼料成型加工與回彈實(shí)驗(yàn)本實(shí)驗(yàn)使學(xué)生熟悉船體型鋼構(gòu)件成形原理與加工方法，采用數(shù)控肋骨冷彎機(jī)實(shí)機(jī)操作使學(xué)生在認(rèn)識(shí)造船生產(chǎn)前沿技術(shù)的同時(shí)，能初步掌握數(shù)控成形加工的原理和控制方法。引導(dǎo)學(xué)生對板材成形原理與加工方法進(jìn)行研究。5、 鋼料成型加工數(shù)字化檢測樣板鋼料成型加工數(shù)字化檢測樣板實(shí)驗(yàn)，將肋骨加工機(jī)器人（檢測技術(shù)）的科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，采用的是數(shù)字化的實(shí)驗(yàn)方法。學(xué)生可自行設(shè)計(jì)方案加以實(shí)現(xiàn)，對鋼料加工成型檢驗(yàn)的數(shù)字化樣條、樣板和樣箱進(jìn)行研究

4、；6、 典型船體構(gòu)件與分段裝焊實(shí)驗(yàn)本實(shí)驗(yàn)對船體部件與船體分段制造方法進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，采用計(jì)算機(jī)虛擬方法使學(xué)生更形象地認(rèn)識(shí)船體分段制造過程。要求學(xué)生通過計(jì)算機(jī)仿真了解T型梁、肋骨框架等典型部件和雙層底分段、艙壁分段、甲板分段等典型分段的制造方法和過程。7、 船體型線空間坐標(biāo)測量與誤差分析本實(shí)驗(yàn)是掌握船舶與建造工藝學(xué)課程內(nèi)容重要環(huán)節(jié)，其目的是幫助學(xué)生進(jìn)一步理解、鞏固和掌握船舶與建造工藝學(xué)課程中船體的空間概念、船體型線三向投影概念、制造精度等知識(shí)。本實(shí)驗(yàn)由造船測量儀器應(yīng)用、肋骨成形加工、肋骨型線及船體分段長度測量型線、圖形回溯與誤差分析四個(gè)項(xiàng)目構(gòu)成，采用先進(jìn)的船體測量儀器和加工設(shè)備，綜合應(yīng)用測量數(shù)據(jù)采

5、集、計(jì)算、圖形回溯、樣本比對分析等實(shí)驗(yàn)手段，培養(yǎng)學(xué)生對船體結(jié)構(gòu)、型線測量及精度制造等造船生產(chǎn)實(shí)際的直接感性認(rèn)知、分析問題解決問題能力和動(dòng)手能力。8、船舶下水模擬本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用計(jì)算機(jī)虛擬設(shè)計(jì)軟件對船舶下水模擬仿真實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生熟悉船舶下水整個(gè)過程，研究各種船舶下水方式的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。了解造船設(shè)備數(shù)控系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)；了解數(shù)控系統(tǒng)中工控機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；通過典型型材的加工，了解造船數(shù)控設(shè)備的控制過程。（本實(shí)驗(yàn)中，觀察加工過程的分組人數(shù)可以多一些。）三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備主要有微計(jì)算機(jī)、工控機(jī)、經(jīng)緯儀、全站儀、肋骨冷彎機(jī)等全 站 儀肋骨冷彎機(jī)四、實(shí)驗(yàn)過程與步驟 步驟實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)主要內(nèi)容形式學(xué)時(shí)時(shí)間安排備注1實(shí)驗(yàn)概論基于現(xiàn)代造

6、船模式船舶建造工藝過程多媒體212周 2基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)1經(jīng)緯儀全站儀使用、型材彈塑性彎曲實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)413周15周3基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)2造船設(shè)備數(shù)控系統(tǒng)（單片機(jī)、工控機(jī)使用）實(shí)驗(yàn)414周16周自選研究專題申請4綜合研究自選專題研究網(wǎng)上調(diào)研若干17-21周上網(wǎng)/圖書館5綜合實(shí)踐自選專題虛實(shí)實(shí)踐虛實(shí)實(shí)驗(yàn)若干22周AUTOCAD/SOLIDWORK6實(shí)驗(yàn)考核提供論文（實(shí)驗(yàn)報(bào)告）小論文/PPT122周論文支撐材料四、數(shù)據(jù)處理如：鋼料成型加工與回彈實(shí)驗(yàn)試件尺寸:L75×50×6, l840 mm材質(zhì)AH36曲率計(jì)間距:a49.5mm彎曲支點(diǎn)間距：百分表初始讀數(shù)A0實(shí) 驗(yàn) 次 數(shù)12345實(shí)驗(yàn)數(shù)

7、據(jù)記錄建議相對彎曲半徑r取值預(yù)定曲率計(jì)弦高Hi彎曲時(shí)百分表讀數(shù)A彎曲時(shí)曲率計(jì)弦高H回彈后百分表讀數(shù)A回彈后曲率計(jì)弦高H壓力P實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算彎矩MP×l/2（kg×cm）彎曲半徑R(a2H2)/2HY1相對彎曲半徑rR/h相對彎曲曲率1/r回彈后彎曲半徑Ra2(H)2/2HY1回彈后相對彎曲曲率1/rh/R相對回彈曲率1/rnp1/r1/r理論計(jì)算1/rnp2×(K1K0×h/2R)×s/EM理(K1K0×h/2R)×W×s莫斯林理論計(jì)算公式： M(K1K0×h/2R)×W×s 1/rnp

8、2×(K1K0×h/2R)×s/E 式中：K1形狀系數(shù)(對于角鋼K11.5) K0相對應(yīng)變剛模數(shù)(AH36：K018.0) W虛擬剖面模數(shù)(cm3)( W 2J/h) E彈性模數(shù)(E2.1×106kg/cm2)s曲服應(yīng)力(AH36: s3520kg/cm2)Y1型材中性層座標(biāo)值(Y15.04cm)1/rnp相對回彈曲率1/r相對彎曲曲率R彎曲半徑(指中性層的彎曲半徑)r相對彎曲半徑(指中性層的相對彎曲半徑)J慣性矩,Jx84.30cm4h型材腹板高度五、思考題1. 整理實(shí)驗(yàn)記錄，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，綜合分析后，陳述你的結(jié)論。2. 研究板材彎曲彈塑性原理及規(guī)律。3. 經(jīng)緯儀如何在船舶總段合攏中的應(yīng)用？4. 經(jīng)緯儀在船舶建造中還有那些應(yīng)用？整理實(shí)驗(yàn)記錄，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，綜合分析后，陳述你的結(jié)論。進(jìn)一步研究下列應(yīng)用：l 代替鋼尺、水平儀、經(jīng)緯儀做常規(guī)測量，畫余量線等l 分段三維精度檢查。注意是三維的，不是二維的，兩者所能達(dá)到的效果相差很大l 可以利用相關(guān)軟件對測量好的分段做搭載模擬l 在合攏定位時(shí)建立傾斜坐標(biāo)系，實(shí)時(shí)檢查搭