论文部分内容阅读
肋骨等型材构件成形加工工艺对船舶制造质量、生产效率等有重要的影响。目前,民用船舶制造业中,肋骨等型材构件一般采用逐段进给、三支点冷弯方法进行成形加工。研究加工段成形线型的特征,对于进一步提高成形线型的精度和加工效率具有一定的意义。型材成形线型曲率半径R是线型的主要特征。根据理论研究及加工实践经验,支点间距L、中机架行程s以及截面参数(包括腹板高h、面板宽b、板厚t)是影响R的主要因素。根据上述因素对R进行预报,可对冷弯成形过程进行更准确地控制,获得更为理想的成形线型,同时可在加工前对待弯的零件进行评估,判断其是否超过弯曲极限。因此,本文的研究内容主要包括:(1)对局部成形线型进行分析,研究成形段的线型特征;(2)探讨加工工艺参数及型材特征对成形线型的影响规律。 本文首先采用正交设计法设计试验方案。对于测量结果中的数据噪音,本文采用Loess平滑方法消除试验数据的噪音。结果显示,采用该方法保证去噪后,数据修改量很小,去噪效果很好。 对加工段的线型,本文采用正交多项式拟合方法来探讨其特征,得到如下结论:型材线型曲线段的表达式的最高次一般不超过三次。根据上述结论,采用椭圆和抛物线逼近型线的曲线部分,分析该段线型的特征,得到椭圆线型与该段线型更接近的结论。进一步,本文采用三次非均匀B样条曲线重构型材冷弯成形线型。 最后,本文采用偏最小二乘多元回归(PLS)和BP神经网络方法对型材冷弯成形线型曲率半径R进行预测,对比两种方法的预测结果,BP神经网络的预测精度更高。因此,本文采用BP神经网络进行预报,其主要结论如下:(1)成形线型曲率半径R与L、h、b成正相关,与s和t成负相关。(2)对R的影响程度依次为s、L、h、b、t。(3)在s由10mm逐步增加到70mm时,R减小的变化速率逐渐变小。在s<25mm的时候,R减小趋势比较明显;在s>25mm后,随着s的增加,R减小的趋势变缓。