本文關(guān)鍵詞：二維直角邊零件下料布局問題研究

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【摘要】：摘要：布局問題屬于典型的NP難組合優(yōu)化問題,其在實際工程中有非常廣泛的應(yīng)用,例如機械制造、航空航天、交通運輸?shù)榷喾N行業(yè),所以布局問題一直是大量學(xué)者的重點研究對象。對于二維下料布局問題,目前大多數(shù)出版物中所呈現(xiàn)的研究方法都是針對規(guī)則零件和完全不規(guī)則零件這兩類問題的,但是在實際生產(chǎn)中,工業(yè)企業(yè)中的許多鈑金零件都是由直線和圓弧組成,其中一些零件是直角邊零件或者是可以被轉(zhuǎn)化成直角邊零件,對這類零件的下料問題被稱之為直角邊零件下料問題。為了解決這類問題,本文對二維直角邊零件下料問題進(jìn)行了研究。優(yōu)化目標(biāo)是：尋找一個排樣方式,使板材的利用率最高。研究的主要內(nèi)容包括： 一、研究了Neidlein二維布局問題生成器,并對存在于其中的隨機數(shù)跳躍問題進(jìn)行了改進(jìn),確保了問題生成器的可重復(fù)性。 二、研究了一刀切下料問題的動態(tài)規(guī)劃方法,首先對動態(tài)規(guī)劃理論的思想實質(zhì)進(jìn)行了分析,然后針對一刀切下料問題,進(jìn)行了動態(tài)規(guī)劃設(shè)計,建立了它的C++求解模型,最終實現(xiàn)了對模型的求解。 三、對全等矩形零件的非一刀切下料問題進(jìn)行研究。主要以PLP(托盤問題)的Beasley模型為例,對其進(jìn)行分析和總結(jié),并根據(jù)已知的數(shù)學(xué)模型,通過大規(guī)模算法設(shè)計軟件CPLEX實現(xiàn)了對模型的求解。 四、針對二維直角邊不規(guī)則零件下料問題,通過構(gòu)建映像矩陣,對矩形下料問題的Beasley模型進(jìn)行改造,得到一種可用于直角邊下料問題的整數(shù)規(guī)劃模型。在此模型基礎(chǔ)上,又將用于全等矩形下料問題的格點簡化技術(shù)進(jìn)行改造,使之可被用于直角邊不規(guī)則下料問題。然后利用CPLEX軟件實現(xiàn)了對模型進(jìn)行求解,其中包括單排與混排。 研究結(jié)果表明,本文所建立的直角邊不規(guī)則零件下料問題模型可解決中等規(guī)模的直角邊零件下料問題,所得到的結(jié)果是精確的最優(yōu)解。該算法充分考慮了不規(guī)則直角零件的特性,與傳統(tǒng)排樣方式相比,本文的排樣方式更優(yōu),板材的利用率更高。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH161.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1150600