加热方案的算出方法、程序、记录介质、装置、变形方法、板变形装置以及变形板的制造方法制造方法及图纸

提供能在短时间内算出用于使板接近于目标形状的加热方案的算出方法。本发明专利技术的算出方法是用于通过加热使板变形的加热方案的算出方法，具备：贝叶斯最优化步骤，将所述板的形状设为原始形状，输入包含多个包含在所述原始形状的解析模型的任意的位置设定的加热形状的加热条件与基于该加热条件而算出的形状的组合的示教数据群并实施贝叶斯最优化，决定加热条件候补；和有限要素法解析步骤，将所述加热条件候补变换成应变数据，输入该应变数据并实施基于有限要素法的构造解析，从而输出形状候补。补。补。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】加热方案的算出方法、程序、记录介质、装置、变形方法、板变形装置以及变形板的制造方法


[0001]本专利技术涉及加热方案的算出方法、程序、记录介质、装置、变形方法、板变形装置以及变形板的制造方法。

技术介绍

[0002]在船舶中，在船首部、球鼻艏(Bulbous Bow)、船尾部等存在复杂的曲面形状。为了创建这些曲面形状而对多个钢板进行弯曲加工，将它们通过焊接接合。
[0003]此外，在大型船舶等的建造中，采用分段建造方式，其是将船体分成几个分段来制作并在最终工序中将分段通过焊接接在一起的建造方式。通过该工法，实现了船舶建造时的期间缩短、作业的高效率化。但是，若不去除在分段建造时产生的焊接变形，则在分段组装时焊接部的协调会变差，因此需要矫直作业。
[0004]作为这样的弯曲加工、矫直的技术，在造船领域中广泛使用线状加热。所谓线状加热，是利用了用燃气燃烧器加热钢板的表面时产生的热变形的加热。例如，若在用燃气燃烧器的火焰局部加热钢板的同时，对钢板泼洒水来将加热部急冷却，会在钢板产生塑性变形。由此，通过在钢板的一部分产生角变形、使一部分收缩，能做出复杂的变形。通过使进行加热的燃气燃烧器的移动速度、燃烧气体与流入氧的混合比、燃烧器与钢板的距离等变化来调整对钢板的热输入，能控制该塑性变形。在基于线状加热的弯曲加工、矫直中，通过将多个加热线配置在适当的位置，来使钢板接近于目标的曲面形状。
[0005]但是，在线状加热时产生的变形是纵向收缩/横向收缩、纵向弯曲/横向弯曲混合存在的复杂的变形，还依赖于热输入量、燃气燃烧器的移动速度、加热位置等。特别是热输入量与角变形的关系是非线性的。为此，预测非常困难，基于线状加热的弯曲加工是难以自动化的技术之一。提案为了实现基于线状加热的弯曲加工的自动化而用的加热方案算出方法(例如，参照专利文献1、2)。
[0006]根据专利文献2公开的算出方法，记载了：由于从在各种位置设定的加热线重复进行接近于目标形状的加热线的选择，因此，能算出为了使金属板接近于目标形状而包含最优的多个加热线的加热方案。然后，通过基于所算出的加热方案加热金属板，能使金属板变形为接近于目标形状的形状。
[0007]在先技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：JP特开2013
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66902号公报
[0010]专利文献2：JP特开2020
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40092号公报

技术实现思路

[0011]‑
专利技术所要解决的课题
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[0012]然而，专利文献2所公开那样的现有的基于蒙特卡罗法的算出方法是多次实施有
限要素法构造解析来算出加热线的候补，在上述方法中，由于随机生成加热线的候补，因此，计算时间长。为此，对加热方案的算出方法谋求进一步的效率化。
[0013]因此，本专利技术的目的在于，提供能在短时间内算出用于使板接近于目标形状的加热方案的算出方法。
[0014]‑
用于解决课题的手段
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[0015]本专利技术的专利技术者们为了实现上述目的而锐意研讨的结果，发现，通过组合基于有限要素法的解析和贝叶斯最优化，能在短时间内算出用于使板接近于目标形状的加热方案。本专利技术基于这些见解而完成。
[0016]即，本专利技术提供一种算出方法，是用于通过加热来使板变形的加热方案的算出方法，具备：贝叶斯最优化步骤，将上述板的形状设为原始形状，输入包含多个包含在上述原始形状的解析模型的任意的位置设定的加热形状的加热条件与基于该加热条件而算出的变形形状的评价值的组合的示教数据群，并实施贝叶斯最优化，决定加热条件候补；和有限要素法解析步骤，将上述加热条件候补变换成应变数据，输入该应变数据并实施基于有限要素法的构造解析，从而输出形状候补。
[0017]上述算出方法优选地，具备：示教数据群输出步骤，通过利用了神经网络的变形预测来输出上述加热条件以及上述变形形状。
[0018]上述算出方法优选地，具备：贝叶斯最优化步骤，将上述有限要素法解析步骤中得到的上述形状候补作为上述原始形状来实施上述贝叶斯最优化，决定下一加热条件候补；和有限要素法解析步骤，将上述下一加热条件候补变换成应变数据，输入该应变数据并实施基于有限要素法的构造解析，从而输出下一形状候补。
[0019]在上述算出方法中，优选地，将上述下一形状候补作为上述原始形状，并重复实施上述贝叶斯最优化以及紧接其的上述有限要素法解析步骤，取得目标形状和用于得到上述目标形状的多个加热条件候补。
[0020]优选地，上述加热形状包含加热线，上述加热条件包含加热线的中点、加热线的长度、加热线的角度、加热面以及热输入量。
[0021]上述算出方法优选地，是用于通过上述加热来进行板的弯曲加工或板的矫直的加热方案的算出方法。
[0022]此外，本专利技术提供用于使上述算出方法执行的程序。
[0023]此外，本专利技术是计算机可读的记录介质，提供存放上述程序的记录介质。
[0024]此外，本专利技术提供具备执行上述算出方法的加热方案的取得的运算部的装置。
[0025]此外，本专利技术提供基于通过上述算出方法算出的加热方案来加热板而使其变形的变形方法。
[0026]此外，本专利技术提供搭载执行上述变形方法的程序的板变形装置。
[0027]此外，本专利技术提供一种板变形装置，具备：加热板的加热部；和控制变形装置的控制部，上述控制部设置成能将上述加热方案读入。上述板变形装置优选地，具备：变形单元(A)，其在第n次(n≥1)的试行中输出的第n加热条件候补下加热板，使板变形；测量单元，其测量变形的板的立体形状；比较单元，其比较所测量的板的立体形状和第n次的试行中实施的有限要素法构造解析的解析结果即第n形状候补；和变形单元(B)，其基于比较的结果来加热板，以使得板的立体形状接近于上述解析结果。
[0028]此外，本专利技术提供一种变形板的制造方法，具备如下工序：基于用上述算出方法算出的加热方案来加热板而使其变形。
[0029]‑
专利技术效果
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[0030]根据本专利技术的算出方法，能在短时间内算出用于使板接近于目标形状的加热方案。此外，通过基于所算出的加热方案加热板。能使板变形为接近于目标形状的形状。
附图说明
[0031]图1是表示本专利技术的算出方法的一实施方式的流程图。
[0032]图2是用于说明有限要素法构造解析中所用的解析模型的图。
[0033]图3是用于说明通过有限要素法构造解析中所用的解析模型以及贝叶斯最优化而输出的加热条件候补的图。
[0034]图4是用于说明解析结果与目标形状的比较方法的图。
[0035]图5是表示实施例1中的目标形状的解析模型的图。
[0036]图6是表示在实施例1中对厚度8mm模型算出的加热方案的图。
[0037]图7是表示在实施例1中对厚度4mm模型算出的加热方案的图。
[0038]图8是在实施例1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种算出方法，是用于通过加热使板变形的加热方案的算出方法，具备：贝叶斯最优化步骤，将所述板的形状作为原始形状，输入包含多个组合的示教数据群并实施贝叶斯最优化，决定加热条件候补，所述组合是包含在所述原始形状的解析模型的任意的位置设定的加热形状的加热条件与基于该加热条件而算出的变形形状的评价值的组合；和有限要素法解析步骤，将所述加热条件候补变换成应变数据，输入该应变数据并实施基于有限要素法的构造解析，从而输出形状候补。2.根据权利要求1所述的算出方法，其特征在于，所述算出方法具备：示教数据群输出步骤，通过利用了神经网络的变形预测来输出所述加热条件以及所述变形形状。3.根据权利要求1或2所述的算出方法，其特征在于，贝叶斯最优化步骤，将所述有限要素法解析步骤中得到的所述形状候补作为所述原始形状来实施所述贝叶斯最优化，决定下一加热条件候补；和有限要素法解析步骤，将所述下一加热条件候补变换成应变数据，输入该应变数据并实施基于有限要素法的构造解析，从而输出下一形状候补。4.根据权利要求3所述的算出方法，其特征在于，将所述下一形状候补设为所述原始形状，重复实施所述贝叶斯最优化以及紧接其的所述有限要素法解析步骤，取得目标形状和用于得到所述目标形状的多个加热条件候补。5.根据权利要求1～4中任一项所述的算出方法，其特征在于，所述加热形状包含加热线，所述加热条件包含加热线的中点、加热线的长度、加热线的角度、加热面以及热输入量。6.根据权利要求1～5中任一项所述的算出方法，其特征在于，所述算出方法是用于通过加热进行板的弯曲加工或板的矫直的加热方案的算出方法。7.一种程序，用于使权利要求1～6中任一项所述的算出方法执行。8.一种记录...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴原正和，加藤拓也，生岛一树，前田新太郎，
申请(专利权)人：公立大学法人大阪，
类型：发明
国别省市：