1引言
本篇论文包括三维实体模拟建造和结构分析两部分, 具体划分如下:
三维实体模拟建造包括:零件实体化、零件分类、分段组装三部分。结构分析包括:分段结构分析与建造工艺的分析和完善。
1.1模拟建造
模拟建造过程是利用Auto CAD和Solid Works软件之间的转换。利用Auto CAD版的电子套料图作为原始依据, 模拟现代造船模式的步骤, 即板材零件下料, 零件托盘化分类, 分段组装三个部分, 将零件实体化, 并最终组装成整个分段。
1.2零件分离和实体化
零件分离和实体化是指将Auto CAD版套料图中每张板材上的零件分离, 并形成孤立的Auto CAD文件, 再利用Auto CAD和Solid Works软件件的转换, 给每个零件赋予其对应板材的厚度, 将二维的Auto CAD文件转化为三维实体。
1.3零件托盘化分类
零件托盘化分类是指在零件实体化的基础上, 将每个零件按分段、厚度、零件号一次分类。建立等同于现实建造过程中零件堆放的数据库, 便于以后的分段的组装。
1.4分段组装
在零件实体化基础上, 以施工建造工艺为依据, 根据现场施工蓝图, 运用Solid Works软件, 调用已实体化的零件, 根据现场施工工序, 对零件进行组合装配, 最终完成模拟建造过程。
通过Auto CAD和Solid Works软件间的转换, 在套料图和施工蓝图的基础上, 将二维的平面图转化为三维的立体图, 直观方便的检视结构, 方便施工, 为后续结构分析和建造工艺分析奠定基础。
2结构分析
通过上述对分段的模拟建造, 结合现场实际施工情况, 可对结构进行详细的分析和论证, 主要集中在以下几个方面。
2.1套料图问题
在零件实体化过程中, 通过对Auto CAD版套料图零件进行分离, 可发现以下几个问题:
(1) 套料图零件重叠, 即套料图中存在零件相互重叠现象。2
(2) 零件号重复, 即零件形状尺寸不相同, 但零件号相同。
2.2零件尺寸形状问题
在实体化零件的基础上, 进行分段组装的过程中, 由于零件数量繁多, 难免存在零件尺寸和形状与结构图不符, 通过Solid Works软件, 可以发现以下不符情况:
(1) 零件尺寸与结构不符。
(2) 零件形状与结构不符
(3) 零件开孔与结构不符
(4) 图纸标注和定位尺寸不符
2.3工艺分析和完善
现场施工的依据是图纸和施工建造工艺, 结构分析能对图纸做到很好的更正和完善。本节的工艺分析是在对现有建造工艺的贯彻和实施基础上, 对工艺文件的适当修正和完善。
2.3.1施工工序问题
通过分析软件, 可以模拟出施工顺序, 根据实际生产现状, 可以检查出哪个材料位置不当而影响施工, 及时改正安装工艺。
2.3.2焊道位置关系问题
由于结构复杂, 零件繁多, 零件间很可能焊道出现重合。根据《中国造船质量标准CSQS_2005》中的规定, 按需要修改焊道。
2.3.3通焊孔问题
根据CB3184-83船体结构流水孔、通焊孔对非密性半圆形角焊缝通焊孔的规定, 对导轨3进行检查是发现角焊缝通焊孔半径R过小, 不能施工。如图2.1所示。
根据CB3184-83 规定, 当肘板宽度250mm≤d<350mm时, R=50, 图中肘板宽度d=314, 所以此次R应取50。
本节在模拟建造完成的基础上, 通过Solid Works软件中的干涉检查功能等, 对分段结构进行干涉分析, 能有效便捷直观的发现结构尺寸相互干涉的问题, 减少因零件尺寸不符导致重新下料的浪费。通过模拟建造过程和对施工建造工艺的分析, 可提前发现工艺中有待完善的问题, 达到顺利施工, 提高一次报验通过率的目的。
3 结语
本文是基于CP-300 钻井平台施工项目其结构复杂, 建造工序多, 施工难度大等特点。为保证施工质量及施工进度, 通过使用三维制图软件 (Solid Works) 将悬臂梁导轨零部件进行三维实体转换并进行预装配, 在此基础上进行结构的尺寸和冗余分析, 从而给人以视觉上的实体装配模型, 并且可发现零部件之间尺寸上的误差, 完善施工工艺的不足, 并在正式施工之前发现问题而解决问题。
摘要：悬臂梁导轨是悬臂梁主梁滑移的基座, 是悬臂梁和主船体连接的重要构件。其中包括三条导轨, 移动液缸支座, 锁紧装置, 夹紧装置六个部分。每个结构均存在较大载荷, 都是强力构件。本文采用Solid Works建模软件将Auto CAD套料图转换为三维的实体模型, 并利用Solid Works对实体模型进行检查和分析, 优化建造工艺, 节约材料成本和人工, 进而达到节能增效的目的。
关键词：悬臂梁导轨,结构模拟,工艺分析
参考文献
[1] 孔祥鼎, 夏炳仁.海洋平台建造工艺[M].北京:人民交通出版社, 1993:92-105.