船舶ブロック組立時における高精度変形予測システムの開発とその応用

船舶分段拼装高精度变形预测系统研制及应用

基本信息

批准号：
11J10855
负责人：
生島一樹
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Osaka Prefecture University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、船体大型ブロック溶接組立時における溶接変形予測システムを開発することである。このシステムの開発により、任意の形状・溶接法および溶接条件の溶接継手を含む、船体ブロック溶接組立時におけるブロック全体に亘る変形が事前に予測できるようになる。この手法は、ブロック建造工程における数百ある船体ブロックすべてを溶接組立し、それらの集合・接合体としての船体が完成するに至る全過程において発生する変形を、溶接工程順に従って予測することができる手法である。このシステムの開発が達成されると、これまで不可能であった、建造時におけるブロック構造全体としての変形を予測することができるようになる。そのため、ここで得られる知見を設計に活用することにより、変形を考慮した設計指針を得ることができるため、構造全体としての変形量を低減する事ができると考えられる。このことにより、建造ドックにおいてブロックを搭載する際の作業ロスを低減することができるため、作業コストの低減のみならず、建造期間の短縮にも繋げることができると考えられ、建造現場に対する波及効果は大きいと考えられる。平成25年度は、上記の目標の内、溶接変形解析手法の一層の高度化を達成するために、これまでに本研究課題において開発されたGPU並列化を導入した理想化陽解法FEMに対して、マルチグリッド法の導入等を行うことで船体構造をはじめとする大規模薄板構造物の溶接変形解析の一層の効率化を図った。また、開発手法を船体ブロックの溶接組立を模擬したモデルの溶接変形の解析に対して適用し、実用可能な計算時間で大規模構造物の溶接変形を解析できることを確認した。

这项研究的目的是在组装大型船体焊接过程中开发焊接变形预测系统。该系统的开发将允许在船体焊接组件期间预测整个块的变形，包括任何形状，焊接方法和焊接条件的焊接接头。该技术允许在块构造过程中焊接所有一百个船体块，并且可以根据焊接过程的顺序预测，在整个过程中发生的变形，导致船体作为集合或关节的完成。一旦实现了该系统的开发，就可以预测施工时整个块结构的变形，这是以前不可能的。因此，通过利用设计中在此处获得的知识，可以认为可以考虑变形的设计准则，并且可以减少整个结构中的变形量。当将块安装在建筑码头中时，这会减少工作损失，这不仅可以降低工作成本，而且还缩短了施工期，并且被认为对建筑工地具有很大的连锁反应。在2013财年，为了实现进一步的复杂焊接变形分析方法，在上述目标中，我们实施了一种多机授予的方法引入理想化的显式FEM，该方法引入了GPU并行化，该方法迄今为止在这项研究主题中开发的，以进一步提高大型薄层结构的焊接变形分析，包括大型薄层结构，包括大型薄层结构。此外，将开发方法应用于模拟船体块的焊接组件的焊接变形的分析，并确认可以在实际计算时间分析大型结构的焊接变形。