钢结构加工标准化平台优化设计与开发

发布时间：2021-05-24 16:30

　　近年来,随着国家大力发展装配式建筑,由于钢结构具有天然装配的优势,钢结构住宅得到广泛推广与使用。而且钢结构良好的力学性能不仅被广泛应用于钢结构住宅中,更推动了展览馆、体育中心等钢结构建筑的发展,用来承载跨度大、高度高、重量重等大型公共建筑。钢结构的大量使用必然会带动相关的加工工艺的改革和发展,本文以钢结构加工工艺为研究对象,融合BIM技术等信息化技术,开发钢结构加工工艺信息化管理平台,对排样、余料管理、加工工艺管理展开了研究。本文按照由浅入深,先工艺、后平台的顺序,首先对对钢结构工艺进行简单介绍,然后对钢结构工程中索夹承载力试验的反力架进行设计,作为本文研究的开端;其次,本文对钢材排样优化理论进行研究,利用最小包络矩形法优化不规则图形零件,为平台提高优化效率,再以改进的排样规则为基础,结合遗传算法实现矩形排样的优化。根据相关理论基础,进行平台的设计和开发,将改进的遗传算法应用到平台排样优化模块中,通过余料编码实现余料“实名制”,对余料进行信息化管理,通过BIM的可视化功能,实现钢结构加工过程的可视化模拟,对于钢结构加工制作厂具有一些工艺的指导作用,最后实现钢结构加工工艺平台的开发,作为... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第1章 绪论
    1.1 选题背景和意义
        1.1.1 钢结构的天然优势
        1.1.2 钢结构加工制作存在的问题
    1.2 BIM技术概述
        1.2.1 BIM的由来
        1.2.2 BIM概念
        1.2.3 BIM技术的优势
    1.3 国内外研究进展
        1.3.1 排样优化问题研究现状
        1.3.2 余料管理问题研究现状
        1.3.3 BIM技术研究现状
    1.4 论文的主要工作
第2章 钢结构加工工艺
    2.1 钢结构制作加工流程
    2.2 钢结构切割下料
        2.2.1 气割下料
        2.2.2 数控切割下料
        2.2.3 机械剪切下料
    2.3 钢结构焊接工艺
        2.3.1 手工电弧焊
        2.3.2 Co_2气体保护焊
        2.3.3 埋弧焊
        2.3.4 焊接操作步骤
    2.4 钢结构设计加工实例
        2.4.1 工程概况
        2.4.2 反力架设计
    2.5 本章小结
第3章 平台排样优化理论研究
    3.1 二维零件排样优化问题
    3.2 最小矩形包络法理论
        3.2.1 多边形的类别判断方法
        3.2.2 求取多边形的包络矩形
    3.3 排样布局规则
        3.3.1 BL算法
        3.3.2 下台阶算法
        3.3.3 最低水平线算法
        3.3.4 基于三种算法的改进
    3.4 遗传算法
        3.4.1 遗传算法的基本理论
        3.4.2 遗传算法的基本操作
    3.5 基于改进的遗传算法矩形排样优化的实现
        3.5.1 染色体编码、解码方法
        3.5.2 定义适应值函数和种群初始化
        3.5.3 遗传操作算子
    3.6 本章小结
第4章 平台及各模块需求分析及功能设计
    4.1 平台开发可行性分析
        4.1.1 平台技术性分析
        4.1.2 经济实用性分析
    4.2 平台架构的设计
    4.3 排样优化模块需求分析及功能设计
        4.3.1 排样优化模块功能需求
        4.3.2 排样优化功能设计
    4.4 余料管理模块需求分析及功能设计
        4.4.1 余料管理模块功能需求
        4.4.2 余料管理模块功能设计
    4.5 工艺可视化管理模块功能设计
        4.5.1 工艺可视化管理模块功能需求
        4.5.2 工艺可视化管理模块功能设计
    4.6 数据库模块需求分析及功能设计
        4.6.1 数据库模块需求分析
        4.6.2 数据库模块功能设计
    4.7 本章小结
第5章 平台的初步研发
    5.1 平台的研发思路
    5.2 平台运行界面及功能
    5.3 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈钢板余料管理方法[J]. 陆琪,康平.  起重运输机械. 2013(10)
[2]BIM技术全寿命周期一体化应用研究[J]. 刘占省,王泽强,张桐睿,徐瑞龙.  施工技术. 2013(18)
[3]板材余料管理系统研究[J]. 庄林训岳.  珠江水运. 2013(08)
[4]BIM在建设项目中应用模式研究[J]. 李恒,郭红领,黄霆,陈镜源,陈景进.  工程管理学报. 2010(05)
[5]BIM在建筑业的位置、评价体系及可能应用[J]. 何关培.  土木建筑工程信息技术. 2010(01)
[6]建设项目施工前各阶段BIM应用方受益情况研究[J]. 王广斌,张洋,姜阵剑,张俊生.  山东建筑大学学报. 2009(05)
[7]余料管理方式初探[J]. 梁洪.  机电技术. 2006(03)
[8]一维下料问题的优化模型[J]. 张艳诚,李明喜,胡波.  黄石理工学院学报. 2006(04)
[9]实用下料问题的优化算法[J]. 顾梦君,利伟业,陈秋晓.  中山大学研究生学刊(自然科学、医学版). 2005(02)
[10]生产余料的回收与再利用管理[J]. 邓荣富.  船舶工业技术经济信息. 2005(02)

硕士论文
[1]建筑工程项目信息化集成管理技术及系统研究[D]. 涂小京.武汉科技大学 2012
[2]钢材下料问题的多目标智能优化算法研究[D]. 赵文余.河北农业大学 2011



本文编号：3204499