甲板机械轻量化设计技术

邱锋

摘要:改革开放已经走过了四十多个年头，我们国家的发展可以用“日新月异”和“突飞猛进”八个字来形容，尤其是在新形势的大背影之下，越来越多的企业获得了长足的发展，特别是船舶制造企业。在计算机应用技术和现代工程设计理论的助推之下，甲板机械设计制造技术得到了高速的发展，通过将轻量化设计理念加入到甲板机械设计制造过程当中去，以循序渐进的方式将出粗犷式的设计理念完全的替代。因此，本篇文章主要对于甲板机械轻量化设计技术进行细致的分析和研究，以作参考。
关键词:甲板机械；轻量化；设计技术；
伴随着社会高速的发展和经济持续的增长，许多的科学技术也从未停止过革新的脚步， 特别是计算机应用技术和现代工程设计理论，都在不断的进行更新与优化，船舶设计制造技术也在紧紧跟随着时代发展的脚步进行革新，并凭借着自身强大的优势与特点，将传统的设计制造理念完全的替代。基于此，本篇文章主要对于甲板机械轻量化设计技术进行进一步的分析和研究。
1、轻量化设计理论分析

通过对于轻量化技术进行细致的分析和研究，其主要是将轻量化设计、轻量化材料、轻量化制造技术等等全部融为了一体，最终的作用和目的就是为了让实际的重量、性能、成本等等内容得到不断的优化与革新。
（1）革新方法
通过对于革新方法进行细致的分析和研究，其主要内容就是在产品进行规划与设计的过程当中，把数学和计算机技术完美的融合在一起，让二者相互影响、相互帮助、相互促进，在相辅相成当中更好的发展和融合，通过合理确定参数关系和建立计算模型，不断的对于设计出来的方案进行革新，以期获得高质量的设计方案。革新方法已然成为了现阶段解决复杂设计问题的一种最有效的方法，并得到的广泛的重视。
甲板机械设计首先会以重量最轻为目标函数，如果对于其性能、成本、工艺等等各方面进行细致的分析和考虑，则需要运用多目标优化方法对于方案的选择、主要参数的匹配程度等等各方面进行系统多目标整体革新，以期真正的实现降低制造成本、提高产品性能等等的目的。
（2）有限元法
伴随着社会的高速发展，计算机技术得到了革新，并且计算机技术凭借着自身强大的优势与特点被广泛的应用在了各个方面和流域当中。运用有限元法优越很大，能够全方位的进行组合，并对与静力、动力等等各方面进行分析，特别是对于完成复杂结构的分析非常的有效于到位。不仅如此，还可以对于产品实际使用的结构边界条件进行分析计算，通过有限元软件为设计提供丰富性的且能够真正反映出具体工作情况的结果，还配备动态图显示功能。
通过不断的对于设计出来的方案进行革新与优化，最终得出高质量的设计方案，确保各个结构的材料都能够将自己的作用全面的发挥出来，还有防止材料浪费等作用。
（3）模块方法
模块方法的设计主要是把一些模块单元通过不同的组合，慢慢的形成了不同的产品，以此来满足不同客户所提出来的不同要求，将功能分析作为了前提与依托，把同一功能的基本单元设置成为用途不同、性能不同的各种模块，这些模块都有着相同的要素并且可以相互转换，运用不同的模块进行相关的组合，可以将其设计成为类型不同、规格通用的产品。不仅如， 模块化设计还能够让零部件互换性更高、减少设计的时间、降低生产所支出的成本、大幅度的提高生产的效率与水平。
在甲板机械设计的过程当中，如果应用模块组合，可以大幅度的降低相关工作人员的劳动强度，与此同时还能够提升经济效益。

2、实例分析

锚机优化的方案：伴随着我国船舶制造技术呈现中高速的发展之下，船舶大型化的出现，也带来了产品大型化的要求，将锚机作为例子，根据许用应力法来进行相关的规划与设计，那么墙架的结构会变得越来越厚重，毛链轮也会十分的笨重。这种传统的方法已经不适合高速发展之下时代所提出的要求了，并渐渐的被现代设计理论与技术所替代，在设计的过程中运用了现代设计和分析软件，让二者相互配合、相互帮助，在相辅相成共同发展，不断对于零部件的尺寸进行革新与优化，让产品结构变得更加紧密，设计更具科学性与合理性，最终真正的达到轻量化的目的。如墙架结构设计的过程当中，对于材料等级、材料的重量、工艺等等各个方面都进行了综合的考虑，最终确保了结构的强度、结构的重量等等各方面，真正的实现了利益最大化。
3、轻量化设计的质量保证
（1）工艺设计
通过对于工艺设计的含义进行细致的分析和研究，发现其是工艺规程和工艺装备设计的总体称呼，同时其在组织生产当中扮演着重要的角色和占据关键的位置，也可以说是产品设计制造当中的辅助与补充。主要包括：切割工艺、焊接工艺等等，轻量化设计也属于是经济化的设计，可以大幅度的提高精度控制。作为制造过程当中的尺寸控制，连接于制造的全过程，通过对于实物产品进行分析和设计模型之间的差别来对于产品在每一个阶段当中所产生的精度问题进行科学、合理的管理和控制。它主要分为了两种管理，即主动管理和被动管理，主动管理的含义包括在发展的过程当中，通过控制和预防来真正的满足精度所提出来的要求；而被动管理的主要内容就是科学、合理地运用后期测量所得到的所有数据和结果来对产品进行修正，最终真正的达到精度所提出来的要求，精度控制也可以说是确保精细化设计当中最关键的方法。

工艺设计在产品优化设计过程当中是首道质量关，极高的工艺设计能够将产品设计的水平全部的突显出来。
（2）现场的管理工作
现场的管理工作主要的内容就是对于产品的设计和工艺设计的情况进行全面、严格的管理，管理质量的高低与产品最终的性能和安全等等之间有着紧密的联系和关系。当产品优化设计完成之后，每一个零部件的制作和安装都要严格的根据相关的要求进行，并且确保能够发挥设计的水平，工艺设计是首道质量管理，现场管理则可以将其称为最后的保障，无论是哪一个细小的环节与步骤出现了某些问题，势必会造成设计的失败，所以必须要大幅度的提高现场管理的水平，确保轻量化设计最终的成果能够取得成功。
结束语:
总而言之，伴随着我国社会高速的发展和经济持续的增长，船舶产业呈现出了蓬勃的发展态势，同时起重机等等甲板机械轻量化设计有着非常充足的可行性，并且也是船用产品发展的主要方向与趋势，主要将结构、机构、电气等等各方面全部包括在的其中。将轻量化真正的实现，不单单代表着经济化设计的水平与质量再次提高到了一个新的层次与高度，同时还能够减少相关材料的使用量，降低支出的成本。不仅如此，还能够进一步的提高产品的性能，让产品在应用的过程当中的经济效益变得更加优渥。
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