용접변형을 고려한 조선 블록 설계형상 자동변환 시스템 개발 = Automated Ship Design Shape Transformation System Considering Welding Deformation

국문 초록 (Abstract)

선박 조립공정은 소부재 조립, 중부재 조립 및 대조립으로 이루어지고 각각의 단계의 마무리는 변형교정작업(곡직)으로 완성된다. 대조립의 경우에 있어서 블록의 형상은 소조립, 중조립 단계를 거치면서 론지, 거더, T frame 등의 부재와 용접 시 열변형으로 인해 위로 또는 아래로 볼록해지는 형태로 나타난다. 이로 인해 후공정인 탑재공정에서 블록 간의 용접시에 심각한 정도문제를 발생시키고 있다. 이런 문제를 해결하기 위해 조선 블록 용접후에 변형량을 사전에 시뮬레이션 하여 블록이 변형되는 변형량을 미리 설계 형상에 반영하여 목표 형상과 다르게 블록을 제작하는 역세팅 방법을 적용한 설계시스템을 제안하였다. 역변형 형상은 기하학적인 형상으로 단순화 블록의 전체 변형량을 사전에 시뮬레이션한 후에 역변형 형상으로 만들기 위한 비율값으로 미리 설정하였고 이를 시스템화하여 설계작업자가 CAD 시스템 내에서 설계가 완료되면 설계형상을 자동으로 변경되도록 구현하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The shipbuilding hull assembly process consists of sub-assembly, mid-assembly, and large-assembly phases, with each stage culminating in the straightening of the structure owing to thermal deformation caused by welding. Particularly after the large-assembly phase, the straightening process helps mitigate local welding deformation; however, at this point, the entire block is often bent either upward or downward, limiting the extent of corrections that can be applied. To address this challenge, we propose a reverse design system that generates a geometrically simplified shape by simulating the total deformation of the block in advance. This system is designed to automatically adjust the ship's shape when the design of the plate is finalized by the shipbuilding design worker within the CAD system.