本文關(guān)鍵詞：臨界多邊形法在二維不規(guī)則零件排樣中的研究與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《華南理工大學(xué)》 2015年

基于臨界多邊形方法的二維不規(guī)則件排樣問題及其算法研究

周炯  

【摘要】：本文研究的二維圖形排樣問題,屬于二維空間布局優(yōu)化的范疇,目的是把待排零件放置于平面板材上,使得材料利用率達到最大化,約束條件如下:(1)零件位于板材內(nèi)部;(2)零件與零件之間互不重疊;(3)滿足實際生產(chǎn)過程中的工藝要求。排樣問題對船舶制造、服裝加工、模具生產(chǎn)等行業(yè)有重要意義。本文對二維不規(guī)則零件排樣問題進行了深入的理論分析,對排樣過程中的關(guān)鍵性問題提出相應(yīng)的改進算法,包括改進基于凸化分割的臨界多邊形求解算法,二維布爾運算中特殊情況的考慮,不規(guī)則零件定位策略和定位評估標準的選擇,以及智能優(yōu)化算法如何適用于排樣問題等等,設(shè)計切實可行的解決方案。主要的研究方向和創(chuàng)新點如下:臨界多邊形算法研究:改進基于凸化分割的臨界多邊形求解算法,在傳統(tǒng)布爾并運算的基礎(chǔ)上,針對排樣過程中可能遇到的特殊情況,如凹槽現(xiàn)象、退化現(xiàn)象及重疊點問題,改進原有的算法,最終完整地解決了二維布爾運算在合成多邊形,求解臨界多邊形過程中可能遇到的問題。零件的定位策略研究:提出了一種基于臨界多邊形和內(nèi)靠接矩形的定位策略,該算法在定位搜索以及信息重用方面有著無可比擬的優(yōu)勢,可以有效解決排樣過程中可能出現(xiàn)的孔洞問題。排樣過程中的臨界多邊形信息可以重用,提高算法執(zhí)行效率。零件的定位評估標準研究:針對傳統(tǒng)的BL標準的不足,提出一種新的定位評估標準,即LOR標準,在排樣過程中不僅僅考慮零件盡量做到最左最下,還綜合考慮了零件與零件之間的契合度,有助于零件之間形成互補,提高板材利用率。智能優(yōu)化算法的研究:對傳統(tǒng)的智能優(yōu)化算法(遺傳算法、模擬退火算法、蟻群算法)的局限性和缺陷作出分析,并提出一種基于有限分支樹搜索方法的二維圖形排樣算法。根據(jù)一定的啟發(fā)式規(guī)則,劃分有效搜索區(qū),人為控制搜索方向和搜索范圍。有限分支樹搜索排樣算法綜合考慮智能優(yōu)化算法的全局觀和啟發(fā)式排樣算法的優(yōu)點,既考慮人為的排樣規(guī)則,又避免陷入局部最優(yōu),應(yīng)用于二維圖形排樣可以獲得較好的板材利用率。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP391.41
【目錄】：

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本文編號：231523