航空母艦從某種意義上說可以看作是一個國家科學技術(shù)水平和海上力量的象征。“尼米茲”級航母為目前世界上最先進的航母，艦載機種類最全，數(shù)量最多。本文主要結(jié)合“尼米茲”號航母，研究了艦載機的自動布列方法。艦載機布列問題就是在給定類型的航空母艦甲板上，互不重疊地盡可能多地擺放單一或多種類型的艦載機，以得到甲板面積利用率最大的布列方案。該問題的求解不僅對航空母艦有重要意義，而且也可廣泛用于服裝、皮革以及玻璃加工等行業(yè)的生產(chǎn)過程中，是制造業(yè)自動化過程中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文針對艦載機布列問題的難點和關(guān)鍵問題，從臨界多邊形算法、定位策略、遺傳算法優(yōu)化三方面進行了深入的理論研究。研究成果如下：首先，建立了艦載機自動布列問題的模型。從甲板、艦載機的形狀及約束條件兩個方面對艦載機布列問題的復雜性進行了分析。通過對現(xiàn)有零件表達方式的對比，選擇了適合本文建模的多邊形表示法。其次，對臨界多邊形算法進行了研究。通過對以往臨界多邊形算法優(yōu)缺點的對比與分析，采用了準確性高，速度快的基于軌跡線求解臨界多邊形的算法。該算法將艦載機之間的碰撞問題轉(zhuǎn)化為多邊形頂點和邊之間軌跡線的計算，從而大大降低了算法的時間復雜度，并可同時處理... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

人工布列的示意圖

3狹義排樣問題按待排零件的維數(shù)進行劃分，可分為一維下料、二維排樣和三維裝填三類問題。如圖 1.3 所示：1.2.2.1 一維下料問題一維下料問題，也可以被稱為一維線性排樣問題，它主要是指一維的管狀或桿狀材料的排樣問題，其具體步驟是：首先給定管材或桿材的數(shù)量和長度，然后對其進行合理下料，下料的最終目標是生成的廢料最少或使用材料的總長度最小。其示意圖如下圖 1.4所示。對于規(guī)模較小的下料問題，使用現(xiàn)有的整數(shù)規(guī)劃模型算法就可以簡單并且基本最優(yōu)地求解出其下料方式；對于問題規(guī)模較大的下料問題，其零件種類較多，整數(shù)規(guī)劃求解無法在合理的時間內(nèi)完成計算，常用的優(yōu)化方法是將整數(shù)變量進行松弛,將其轉(zhuǎn)化為線性規(guī)劃模型 并用背包遞推算法來求解[5]。

4圖 1.3 排樣問題的狹義分類圖 1.4 一維下料問題示意圖1.2.2.2 二維排樣問題二維排樣問題是本文的研究重點，它是指將一系列形狀相同或不同的零件按最優(yōu)方式在板材中進行布列,要求各個零件之間互不重疊, 并滿足一定的約束條件。其示意圖如下圖 1.5：圖 1.5 二維排樣示意圖二維排樣問題的基本定義如下：(1). (2)(3) , , 1...i jiP Ps t P Pi j i j n (1-1)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于軌跡計算的臨界多邊形求解算法[J]. 劉胡瑤,何援軍.  計算機輔助設(shè)計與圖形學學報. 2006(08)
[2]皮革智能排樣系統(tǒng)的開發(fā)[J]. 林慶武,梅德慶,黃嚴峻,陳子辰.  機電工程. 2005(12)
[3]簡單多邊形方向識別的健壯算法[J]. 丁健,江南,芮挺.  計算機輔助設(shè)計與圖形學學報. 2005(03)
[4]排樣問題的研究現(xiàn)狀與趨勢[J]. 賈志欣.  計算機輔助設(shè)計與圖形學學報. 2004(07)
[5]二維不規(guī)則形狀自動排料算法的研究與實現(xiàn)[J]. 劉嘉敏,張勝男,黃有群.  計算機輔助設(shè)計與圖形學學報. 2000(07)
[6]簡單多邊形頂點凸凹性的快速確定算法[J]. 金文華,唐衛(wèi)清,唐榮錫.  工程圖學學報. 1998(01)

博士論文
[1]船體建造板材套料系統(tǒng)中排樣優(yōu)化算法與碰靠技術(shù)研究[D]. 梅穎.華南理工大學 2010
[2]智能優(yōu)化排樣技術(shù)研究[D]. 李明.浙江大學 2006

碩士論文
[1]衣片排樣系統(tǒng)中局部搜索算法及其他相關(guān)問題的研究[D]. 唐萍.華南理工大學 2011
[2]皮革優(yōu)化排樣技術(shù)研究[D]. 隗平平.華僑大學 2011
[3]改進免疫遺傳算法在函數(shù)優(yōu)化中的應用研究[D]. 孫夢嫻.蘇州大學 2010
[4]二維不規(guī)則排樣問題研究[D]. 陳競馳.廈門大學 2009
[5]基于智能混合優(yōu)化算法的不規(guī)則件優(yōu)化排樣技術(shù)研究[D]. 蘇傳生.青島科技大學 2009
[6]遺傳算法在函數(shù)優(yōu)化中的應用研究[D]. 金芬.蘇州大學 2008
[7]基于Oracle的三維供水管網(wǎng)數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)與數(shù)據(jù)源分析[D]. 趙樹理.華中科技大學 2008
[8]多邊形零件排樣技術(shù)研究及軟件開發(fā)[D]. 徐健華.南京航空航天大學 2008
[9]二維不規(guī)則排樣CAD系統(tǒng)的設(shè)計[D]. 顧振華.上海交通大學 2007
[10]基于遺傳算法的二維不規(guī)則圖形排料問題的研究與應用[D]. 相會財.沈陽工業(yè)大學 2007



本文編號：3289535