当今世界,国内外船厂对船体外板的加工成形,都是依赖于经验丰富的技术工人采用手工作业完成。随着现代化造船技术的发展,仅凭手工操作实现水火弯板加工工艺过程,不论是造船质量还是造船速度都满足不了现代化造船的需求。因此,收集、总结技术工人的宝贵经验,开发一套水火弯板专家系统,对水火弯板自动加工成形的实现是非常必要的。针对水火弯板工艺的复杂性,本文根据钢板热成形理论采用神经网络技术进行加工工艺参数的研究,并根据钢板现状和加工曲面目标形状,利用专家系统提供曲面加热及修正方案,最终实现船板曲面成形的自动加工。本文通过对水火弯板的机理分析,采用ANSYS有限元仿真软件,分别建立水火弯板的温度场和变形场理论模型;同时设计水火弯板专家系统的总体结构,并具体实现系统各个组成部分。其中,采用面向对象知识表示法设计水火弯板专家系统全局知识库,实现了船板信息表的构建。使用粒子群优化算法和支持向量回归机相结合设计水火弯板专家系统的推理机,实现根据目标钢板曲面形状确定加工参数和加工轨迹的布置。通过粒子群算法对支持向量回归机的参数进行寻优,建立最优粒子群-支持向量回归机(PSO-SVR)模型确定加工参数。加工轨迹的确定是根据船板的型值点用B样条插值拟合成三维曲面,然后用基于板展开的方法将船板曲面进行展开求解。水火弯板专家系统的实现采用基于.net的C#、基于数值计算的MATLAB和关系数据库SQL server 2008。其中,系统总体采用B/S架构,利用Visual studio 2010良好的开发环境平台,采用面向对象的编程语言C#进行编写和调试;MATLAB主要用于数值的计算和模型的建立,并将二维、三维船板图形嵌入到C#中;SQL server 2008作为后台数据库的支撑,最终实现新板添加、船板信息查询、加工方案的制定和修改以及系统管理等功能。系统运行结果表明,水火弯板专家系统能够根据输入的钢板信息自动给出加工策略,初步完成水火弯板自动加工成形设计,达到预期效果。