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基于遗传算法的矩形件优化排样系统研究

矩形件排样是不规则零件排样的基础,国内外学者在这方面进行了很多探索,提出了多种算法,本文在认真研究了这些算法的基础上,通过比较分析,提出了一种针对矩形件排样的新算法。以新算法为基础,本文采用C++语言完成了自动排样系统的开发。在开发过程中,全面考虑了实际排样所面临的种种问题,提出了用适应度函数经验值来估计初始可排矩形件数目的方法;用矩形件放大的方法来消除切缝对排样图的影响。在记录数据时采用数据比较记录的方法,将超边界的部分剔除。自动排样完成了主要的排样工作,但一个完善的排样系统必须可以进行人机交互寻优处理。由于自动排样系统事先只能初步估计待排矩形件的数目,所以自动排样系统产生的排样图可能会因排入的零件太多而使得个别零件超出板材,或因排入的零件太少而使板材无法排满。同时,自动排样系统产生的排样图还可以通过零件之间互换位置,零件的旋转、移动等方式来对局部实现优化。本文在AutoCAD基础上成功地开发了一个人机交互寻优处理系统,这个系  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
湖南大学

基于遗传算法的优化排样系统研究

矩形件排样是不规则零件排样的基础,国内外学者在这方面进行了很多探索,提出了多种算法。本文在认真研究了这些算法的基础上,通过比较分析,提出了新的算法,以适应对不规则冲裁件的排样优化。该算法分为两本部分:首先在AutoCAD环境下对不规则图形进行求取最小包围矩形的计算,该算法同时考虑了相同图形的情况和空余块的填塞;然后针对求出的最小包围矩形利用遗传算法进行排样。在设计适应度函数时,充分考虑了排样图高度和排样图形状对排样结果的影响,使得排样结果更为优化。在开发过程中,考虑了实际排样所面临的问题,提出了用适应度函数经验值来估计初始可排矩形件数目的方法;在记录数据时采用数据比较记录的方法,将超边界的部分剔除。自动排样完成了主要的排样工作,但一个完善的排样系统必须可以进行人机交互寻优处理。由于自动排样系统事先只能初步估计待排矩形件的数目,所以自动排样系统产生的排样图可能会因排入的零件太多而使得个别零件超出板材,或因排入的零件太少而使板材无法...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>

南昌航空大学
南昌航空大学

飞机钣金叠板数控套裁下料软件系统的研究

钣金零件是飞机的主要组成部分,在飞机制造过程中,钣金零件的生产消耗大量的金属板材,叠板套裁下料是针对飞机钣金零件制造的一种工艺,所以选择好的下料排样方法对提高板材的利用率至关重要。排样系统利用计算机辅助优化排样技术,将一系列形状各异的钣金零件排放在给定的原材料板上,找出零件的最优排布,尽量提高原材料的利用率。由于本系统是面向数控机床的下料,所以将优化下料技术同数控技术相结合,开发面向数控下料加工的优化下料系统,在提高材料利用率的同时还能提高数控下料的加工效率。传统钣金零件排样工作都是人工依靠经验进行排样,下料时间长且经济效益不理想。本文研究的飞机钣金零件叠板套裁自动排样系统以混合遗传算法为基础,借助AutoCAD的二次开发工具ObjectARX,开发了用于解决钣金零件数控排样问题的下料系统。主要的研究工作如下:(1)分析了二维零件排样的数学模型并比较了各种常用算法的特点,最终选择了遗传算法和模拟退火算法相结合的混合算法作为本系统...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连交通大学
大连交通大学

毛坯件的计算机优化排样系统开发

毛坯件优化排样技术广泛地应用于机械制造业,同时它也是一个具有较高计算复杂度的NP完全问题。长期以来,如何进行合理的、最优的排样一直是工程技术人员孜孜以求的目标。传统的排样工作往往依靠经验进行,时间长并且效果不理想。随着计算机技术的发展,人们迫切需要对计算机优化排样技术进行深入研究。计算机辅助排样优化的目的在于提供高质量的排样方案,以便节约原材料,降低产品成本、提高企业经济效益和社会效益,增强企业竞争力。本文在对实际生产进行广泛调研的基础上,结合国内外的研究现状和排样问题的自身特点,对普通单排,对头单排及矩形件排样问题进行了深入地研究,主要研究内容包括:(1)概述了排样的国内外的研究现状及发展趋势,介绍了排样的类型,建立了毛坯排样的数学模型,并对现有毛坯件排样常用算法进行了研究比较。(2)介绍了遗传算法和离散粒子群算法的基本原理,并详细介绍了遗传算法的基本操作和步骤。阐述了动态规划算法的具体实现细节,并通过具体的实例,说明了该算法...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

兰州理工大学
兰州理工大学

基于Pro/ENGINEER平台的钣金展开件的自动排样系统的开发

钣金件是机械产品中的一大类,传统的钣金件设计,从展开计算到下料,排样,都是通过手工完成,虽然能取得较好的结果,但需要较长的周期,劳动强度大。随着CAD技术的日益成熟,本课题成功地借助于CAD技术,运用软件工程的方法,针对生产实际中的常见钣金构件,开发出完整的钣金模块。本文主要讲述了基于Pro/ENGINEER的钣金展开件自动优化排样的开发过程和开发方法。在本文中,先是介绍了钣金排样技术的发展现状,深入讨论了钣金排样技术的相关理论基础,也详细讨论了目前前沿的人工智能领域中的遗传算法和模拟退火算法等智能启发式排样算法。接下来,本文又讲述了Pro/ENGINEER的二次开发工具Pro/TOOLKIT的开发形式,并运用该工具和面向对象的强大开发工具VC++6.0在Pro/ENGINEER的环境下对Pro/ENGINEER的钣金排样模块进行二次开发,完成了钣金排样模块程序的编码、调试工作,并成功运行,工程实践能力得到了提高。最后将在Pro...  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>

青岛科技大学
青岛科技大学

基于NGSA算法的不规则件优化排样系统的研究

二维零件的优化排样技术广泛应用于装备制造业,同时也是一个具有最高计算复杂度的NP完全问题。本文根据国内外的研究现状、排样问题的自身特点及前排样算法中存在的问题,针对任意形状的二维不规则零件排样问题的关键技术,进行了深入的研究,提出了一系列解决优化排样间题的算法。本文主要研究包括以下内容:(1)分析并建立了二维不规则件优化排样问题的形式化描述和数学模型。(2)分析二维不规则件优化排样问题的求解难度,提出了求解该问题的优化策略及求解思路。(3)通过对各种智能优化算法和启发式算法进行分析,并通过探讨其在不规则件优化排样问题中的应用,将遗传算法、模拟退火算法与小生境技术相结合,互相耳义长补短,构成小生境遗传模拟退火混合优化排样策略。(4)研究了矩形排样单元与空白区域填充算法。针对不规则形状零件的矩形排样单元构造过程中的关键技术进行了探讨,并针对在多边形的外轮廓与矩形包络之问容易产生一些空白块,给出了具体算法,克服了以往简单采用最小包络矩...  (本文共101页) 本文目录 | 阅读全文>>