計(jì)算機(jī)輔助船體建造

內(nèi)容概要

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域?qū)τ?jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用情況已成為衡量該領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。船體建造過(guò)程是一個(gè)及其復(fù)雜的生產(chǎn)過(guò)程，其中包含了大量的手工作業(yè)，自20世紀(jì)60年代初造船業(yè)成功研究船體數(shù)學(xué)放樣以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、信息處理技術(shù)、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代船體建造技術(shù)跨入了應(yīng)用計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)和數(shù)控技術(shù)的新時(shí)代。    計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于船體建造初期，針對(duì)一些計(jì)算工作和某個(gè)工藝過(guò)程編制一個(gè)個(gè)獨(dú)立的程序，目前已發(fā)展成對(duì)船體設(shè)計(jì)、建造、管理等進(jìn)行綜合處理的信息系統(tǒng)，使船體建造的一些生產(chǎn)工序從繁重的手工勞動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計(jì)、制造等生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化，對(duì)降低成本、縮短造船周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量和船體建造技術(shù)水平起到非常重要的作用。    本書以現(xiàn)代造船工藝流程為主線，結(jié)合船體建造工藝的實(shí)際技術(shù)，重點(diǎn)討論了計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)控技術(shù)在船體建造主要工藝過(guò)程中的應(yīng)用思路和方法。全書包括計(jì)算機(jī)輔助船體建造概述、船體型線數(shù)值表示和型線光順數(shù)學(xué)描述以及船體建造工藝（外板展開、加工、裝配）中的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)等內(nèi)容。第l章敘述計(jì)算機(jī)輔助船體建造的概念、構(gòu)成和特點(diǎn)；第2章討論船體型線的數(shù)值表示；第3章闡述船體型線光順的數(shù)學(xué)方法；第4章、第5章和第6章分別介紹了船體外板展開、船體加工和船體裝配等工藝過(guò)程中應(yīng)用的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)。

書籍目錄

第1章　計(jì)算機(jī)輔助船體建造概述　1.1　計(jì)算機(jī)輔助制造的概念和構(gòu)成　　1.1.1　計(jì)算機(jī)輔助制造的應(yīng)用及發(fā)展　　1.1.2　計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)的概念和構(gòu)成　1.2　計(jì)算機(jī)輔助船舶建造的特點(diǎn)　　1.2.1　船舶產(chǎn)品和造船生產(chǎn)過(guò)程的特點(diǎn)　　1.2.2　計(jì)算機(jī)輔助船舶建造的特點(diǎn)　1.3　造船計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)概述　　1.3.1　造船CIMS的概念和構(gòu)成　　1.3.2　造船CIMS的發(fā)展策略　1.4　國(guó)內(nèi)外計(jì)算機(jī)輔助船體設(shè)計(jì)建造系統(tǒng)舉例　　1.4.1　TRIBON軟件介紹　　1.4.2　船舶制造三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)SB3DS第2章　船體型線的數(shù)值表示　2.1　拉格朗日插值　2.2　差分、差商與牛頓插值　　2.2.1　差分與差商　　2.2.2　牛頓插值　2.3　埃爾米特插值　　2.4　樣條函數(shù)　　2.4.1　多項(xiàng)式插值的缺陷與分段插值　　2.4.2　樣條函數(shù)插值　　2.4.3　雙圓弧樣條函數(shù)　2.5.　B樣條函數(shù)　　2.5.1　B樣條的遞推定義和性質(zhì)　　2.5.2　B樣條曲線的性質(zhì)　　2.5.3　B樣條曲線的deBoor算法　　2.5.4　反算B樣條曲線的控制頂點(diǎn)　2.6　曲線擬合　　2.6.1　最小二乘法原理與多項(xiàng)式擬合　　2.6.2　正交多項(xiàng)式擬合　　2.6.3　非線性模型舉例第3章　船體型線光順的數(shù)學(xué)描述　3.1　船體型線光順性準(zhǔn)則　　3.I.1　船體型線光順性判別準(zhǔn)則　　3.1.2　描述型線光順性判別準(zhǔn)則的數(shù)學(xué)方法　　3.1.3　型線不光順的調(diào)整原則　3.2　回彈法光順船體型線　　3.2.1　單根曲線光順性的判別方法　　3.2.2　基樣條函數(shù)與影響向量　　3.2.3　樣條曲線不光順時(shí)的調(diào)整　3.3　彎調(diào)松弛法型線光順　　3.3.1　兩點(diǎn)邊值問(wèn)題的小參數(shù)解法　　3.3.2　旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸問(wèn)題　　3.3.3　連接條件　　3.3.4　單根曲線的光順　3.4　圓率序列法光順船體型線　　3.4.1　光順性判別準(zhǔn)則　　3.4.2　單根曲線型值點(diǎn)的修改方法　3.5　船體型線的三向光順　　3.5.1　三向光順的任務(wù)和方法　　3.5.2　決定端點(diǎn)條件的邊界線　　3.5.3　端部邊界線光順第4章　船體外板展開的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)　4.1　船體外板展開計(jì)算的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)　　4.1.1　直線方程　　4.1.2　求交點(diǎn)的數(shù)學(xué)運(yùn)算　　4.1.3　求圓弧實(shí)長(zhǎng)　　4.1.4　牛頓法求解函數(shù)方程　　4.1.5　數(shù)值積分　4.2　船體外板縫布置的自動(dòng)排列　　4.2.1　計(jì)算曲線上點(diǎn)的坐標(biāo)及兩點(diǎn)間弧長(zhǎng)　　4.2.2　肋骨展開線的弦長(zhǎng)度與肋骨彎度計(jì)算　　4.2.3　結(jié)構(gòu)線計(jì)算　　4.2.4　排板計(jì)算　……第5章　船體加工的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)第6章　船體裝配中的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　計(jì)算機(jī)輔助船體建造概述　　1.1　計(jì)算機(jī)輔助制造的概念和構(gòu)成　　1.1.1　計(jì)算機(jī)輔助制造的應(yīng)用及發(fā)展　　自美國(guó)在1945年制造出世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)以來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)很快在社會(huì)各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。其中，計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，極大地提高了生產(chǎn)速度和產(chǎn)品質(zhì)量，而且，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，必將帶動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)中的跨越式發(fā)展。　　由于電子技術(shù)的迅速發(fā)展，大量的大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路技術(shù)應(yīng)用于電子計(jì)算機(jī)上。因此，出現(xiàn)了小型化、高性能、低價(jià)格的微型計(jì)算機(jī)。而這種高水平的性能價(jià)格比為在工業(yè)企業(yè)中使用計(jì)算機(jī)技術(shù)奠定了重要的基礎(chǔ)。工業(yè)企業(yè)為適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，開始研究計(jì)算機(jī)技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理等方面的應(yīng)用，從而產(chǎn)生了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD（Computer Aided Design）、計(jì)算機(jī)輔助制造CAM（Computer Aided Manufacturing）和計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)管理CAPM（Computer Aided Production Management）等多項(xiàng)獨(dú)立的新技術(shù)成果，而且逐漸開發(fā)出實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)和制造一體化的CAD／CAM系統(tǒng)，并構(gòu)想出從產(chǎn)品市場(chǎng)分析、快速報(bào)價(jià)、快速設(shè)計(jì)、精細(xì)制造到售后服務(wù)的一系列過(guò)程控制的集成系統(tǒng)，使工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品制造方式發(fā)生了深刻的變革。　　1．計(jì)算機(jī)在工業(yè)企業(yè)制造技術(shù)中的應(yīng)用　　計(jì)算機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，首先是從CAM開始的。1952年美國(guó)首先研制成功了數(shù)控機(jī)床，開創(chuàng)了產(chǎn)品加工自動(dòng)化的嶄新道路，成為計(jì)算機(jī)輔助制造的開端。1958年，隨著機(jī)床刀庫(kù)的發(fā)明，出現(xiàn)了能在一臺(tái)機(jī)床上通過(guò)自動(dòng)換刀來(lái)實(shí)現(xiàn)多種加工的數(shù)控加工設(shè)備，該設(shè)備能夠在一次裝夾中完成多道加工工序，使數(shù)控機(jī)床加工由工序分散方式向集中方式發(fā)展。由于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)極其昂貴，為了充分利用計(jì)算機(jī)的功能j在1966年研制成功了用一臺(tái)計(jì)算機(jī)同時(shí)控制數(shù)臺(tái)機(jī)床的直接數(shù)控系統(tǒng)，但因?yàn)槠鋬r(jià)格昂貴和可靠性差等問(wèn)題沒(méi)有解決，所以沒(méi)有得到廣泛推廣。直到1974年開發(fā)了以微型計(jì)算機(jī)作為控制手段的計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床后，數(shù)控機(jī)床才得以迅速發(fā)展?！　　?/pre>








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