水火弯板工艺是船体复杂曲面外板成形的主要方法,长期以来,船厂一直依靠有经验的工人来完成,存在成形质量差、质量波动大等缺点。水火弯板工艺自动化的主要工作之一就是实现工艺参数自动预报,因此,近些年大量研究学者开展了工艺参数预报的研究工作。传统的研究思路是将复杂曲面展开求得局部变形,然后根据实验和数值模拟相结合的方法研究工艺参数与局部收缩量之间的关系并建立相应数学模型,从而进行加热线布置。此方法仅考虑了局部变形而忽略了整体变形,计算误差较大。本文基于船体外板曲面数学展开研究,在得到复杂曲面板展开后的局部收缩量的前提下,进行加热线优化布置。加热线优化布置算法是在局部收缩变形的基础上考虑整体收缩变形,以局部收缩量分布的形式来考虑整体收缩变形。结合船舶复杂曲面外板水火加工的实际特点,设定了水火弯板加热线算法的优化目标以及约束条件,从而进行加热线的优化布置。计算案例表明该算法得出的收缩量分布和形心位置与设计曲面展开后的理论收缩量分布吻合,提高了水火弯板加工精度。基于VB语言开发了计算机辅助水火弯板工艺规划信息系统,系统以曲面展开算法和加热线布置算法为核心算法,建立了板件数据库并设置了船舶设计建造常用AutoCAD接口,使用OpenGL图形库对计算过程中的数据点进行三维建模,实现模型动态可视化,系统可将计算后的加热线位置、长度、热源移动速度、加热时间等输出,并封装成文本文件和图形文件供工作人员参考。