船舶焊接與結構設計優化

張旭 曹玉庫 曹素紅

摘要：船舶的結構設計對船舶的應用性具有非常重要的意義，對于船舶結構設計的優化來說，在進行具體實踐的時候，需要與實際工程的特點相符合，要與計算機技術和現代數學理論進行結合。本文主要是對船舶的焊接和結構優化的內容進行一定的分析，旨在更好的推進船舶工業的發展。

關鍵詞：船舶;焊接;結構優化

在經濟全球化的發展背景下，要進一步的促進我國船舶工業的發展，使其在市場上占據更高的高地，就必須要對我國現有的船舶焊接技術和相關情況進行重視。對現代造船行業進行關注可以發現，智能化是其重點發展的方向，因此將高新技術應用到其中是其必然的改革目標。想要進一步的推動我國造船業的發展，相關的部門都需要強化投資的力度，將先進的技術和材料融入到其中，進而現自動化的焊接生產。在社會化的發展背景下，造船行業正在面臨全新的調整，想要對我國船舶工業中焊接和結構設計方面的問題進行更好的解決，就需要現有的焊接技術和結構設計方法進行優化，進而更好的振興我國的船舶工業。

一、船舶焊接的優化方法

（一）更新船舶焊接技術

船舶工業的發展需要技術的支撐，而新型焊接技術就是現代造船業重點關注的內容。在進行船舶生產的時候，常規船舶和高附加值傳播之間是比較容易出現矛盾的，因此需要對其進行重視。一般來說，將焊接技術進行更新，可以對這些不可控的影響進行有效的控制，進而更好的推動船舶制造業的發展和進步。在船舶生產的過程中，需要對不同船只的類型和功能進行重點關注，在進行焊接的時候要根據具體情況實施施工，只有這樣才能對焊接工作的簡便性進行保證，同時也能更好的保證船舶工業朝著機械化和自動化的方向發展。

（二）使用新的焊接工藝

目前的船舶制造業在進行焊接的時候，所采用的焊接材料普遍都具有單一性，這已經影響到實際生產過程的效率。因為在船舶生產的過程中，不同企業的需求是不同的，因此對于造船材料和產品結構的需求也是不同，船舶焊接正常朝著定制化和個性化需求的方向發展。現如今的船舶制造模式已經對焊接技術造成了一定的影響，因此需要對焊接工藝的更新進行重視。我國的很多船廠都開始引進先進的平面分段裝焊流水線，同時也配備上了與其相適應的新工藝和新設備，整體都朝著自動化和半自動化的方向發展，切實的提高了船舶焊接的效率。另外，對立焊工藝進行應用能夠在很大程度上降低工人的勞動強度，只有增強對工人的培訓，就可以簡化焊接生產的操作步驟，進而對焊接質量的穩定性進行更好的保證。

（三）使用優良的焊接材料

船舶焊接質量的好壞會直接影響到整個船舶的質量，而焊接材料的優劣優惠直接影響到焊接質量，因此就必須要對焊接的材料進行重視。近幾年大部分的船廠都會采用藥芯焊接，這種焊絲能夠具有更高的融服作用，在完成最終的焊接之后，還要對其進行仔細的觀察，如果焊接質量滿足了相關的要求，沒有在焊接過程中出現大量的飛濺，就可以算作是的優良。藥芯焊絲具有獨特的作用，能夠更好地實現機械化以及自動化。想要更好的提高船舶制造的效率和質量，就需要對焊接材料進行重視，要將藥芯焊絲的方法與之前所使用的二氧化碳焊接技術進行有機結合，這樣可以對焊接效率進行有效提升。

二、船舶結構的優化設計方法

在開展船舶設計工作的相關工作時，要重點建立起實用性且科學性強的設計理念，這樣才能讓結構設計的工作得到更好的開展。想要對船舶工業的質量進行保證，需要對船體結構進行進一步的優化，要充分的認識道船舶結構制造時的工程量，同時還要對設計者和施工人員的綜合能力進行重視。在對船體結構進行施工的時候，還要注意對多個方面的影響因素進行重視，從而根據船體結構設計的生產狀況來選擇出最為合適的施工方案。

（一）使用遺傳模型

這種模型生產方式是由屬性模型演變的方式，具體來說就是對遺傳模型進行利用可以對船舶的主體結構設計得到優化。根據船舶設計當中出現的問題，將多種的學科知識融入到模型當中，然后借助遺傳算法方式對其進行計算，通過反復的試驗和操作做好結構的設優化設計，繼而得到最的設計效果。通過對遺傳算法模型進行利用，能夠讓相關的代碼完善相應的工作，還能直接的指出船舶結構設計中存在的問題，這樣對后續的修改和調整具有非常大的便利性。在進行結構設計的過程，如果出現了連續性的問題，可以通過遺傳計算的方式對其進行檢驗，進而更好的對結果的準確性進行保證。總之，在船舶結構設計中應用遺傳模型，可以更好的適應各種環境，即使是較為惡劣的條件，也能對結構設計的準確性進行有效的保證，對獲得最優設計效果具有重要的促進性作用。

（二）使用蟻群算法

蟻群算法是通過觀察螞蟻而演變出的仿生型算法，使用這種算法也可以對船舶的結構設計進行優化。將蟻群算法與其他算法進行結合，然后應用到船舶結構設計當中，對尋找最優設計參數具有重要意義。蟻群算法主要的組成部分包括了路徑構建量以及信息素的更新等，而信息數量以及優化路徑選擇時間的快慢以及概率的存在著正比關系。通過對蟻群算法進行利用，可以對路徑進行優化，能夠根據搜集到的信息進行優化路徑的評估，這樣就可以得到更為科學的船舶主體結構。

（三）主體結構的設計優化

船舶的主體結構優化對于整個船舶的質量也具有重要的影響。要對主體結構進行優化，首先就要對船舶振動部位的固有頻率進行重視，通過對其進行改變，可以將它與干擾頻率進行分離，這樣就能對船舶運行過程中的振動問題進行有效改善。想要進一步的對頻率進行調整，還需要對軸承部位的剛度和轉動的慣性進行改變，只要對該部位的問題進行優化，就能對船舶運行振動的問題進行有效避免，進而對船舶運行的穩定性進行保障。

三、結語

綜上所述，航海行業的發展催生了船舶制造業的復蘇，這也給我國的船舶工業也帶來了新的發展機遇，同時也帶來了更為激烈的競爭，因此我們必須要對我國的船舶焊接技術進行清晰的認識。想要進一步的促進我國船舶制造業的快速發展，就需要對船舶焊接的技術優化和結構設計優化進行重視，進而促進船舶行業向著更好的方向發展。

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