工业机柜直角边零件下料问题研究

发布时间：2017-05-10 01:05

  本文关键词：工业机柜直角边零件下料问题研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：二维下料问题是有着广泛工程应用背景的典型NP难组合优化问题,其目标是确定一种下料方案将板材按要求切割为所需毛坯件,并达到材料利用率最高。目前,二维下料问题可分为两类：规则零件下料问题和不规则零件下料问题;而在工业实际生产中常会出现内角为90°或270°的零件,此类零件属于特殊的不规则零件。本文针对此类下料问题进行了研究。旨在探索出一种能够支持工业实际生产的直角边零件下料问题的求解方法,使得板材利用率最高。主要研究内容如下： (1)提出直角边拼接类型问题生成器和顶点覆盖问题生成器,采用最大度贪婪算法对顶点覆盖问题进行了求解。 (2)基于顶点覆盖的直角边零件下料问题算法研究：通过对下料问题数学模型的改造、求解及求解结果的干涉检查,构建直角边零件下料问题的顶点覆盖模型,采用最大共享度求解模型。 (3)基于滚动优化策略的直角边零件下料算法研究：提出适用于下料问题的滚动优化机制,在此基础上,设计了滚动优化算法：对多种零件的单排、混排进行了算例测试：总结了测试结果。 (4)以多支型钣金零件为例,在计算机求解结果的基础上结合DFM理论对布局方案进一步优化,探索了新的布局优化方法。 研究结果表明,直角零件下料问题的滚动优化算法可用于支持工业直角边零件下料,求解规模可达实际生产标准,求解结果优于传统布局;同时可为设计者提供多种零件的布局思路,进一步优化布局方案。
【关键词】：直角边零件下料 顶点覆盖 滚动优化 面向制造的设计
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH16
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 序言9-13
• 1 引言13-25
• 1.1 研究背景和意义13-14
• 1.1.1 研究背景13
• 1.1.2 研究意义13-14
• 1.2 布局问题14-19
• 1.2.1 布局问题的分类14-15
• 1.2.2 二维布局问题的描述及分类15-16
• 1.2.3 二维布局问题的求解方法16-18
• 1.2.4 布局问题的复杂性分析18-19
• 1.3 国内外研究现状19-21
• 1.4 课题的提出及研究内容21-24
• 1.4.1 课题的提出21-22
• 1.4.2 课题研究内容22-24
• 1.4.3 文章结构24
• 1.5 本章小结24-25
• 2 问题生成器研究25-37
• 2.1 二维布局问题生成器25-27
• 2.1.1 问题生成器的提出25-26
• 2.1.2 生成器设计原理26-27
• 2.2 二维布局问题生成器的实现27-31
• 2.2.1 问题生成器算法27-29
• 2.2.2 问题生成器设计要点29
• 2.2.3 问题生成器算法复杂度分析29-30
• 2.2.4 生成实例30-31
• 2.3 顶点覆盖问题生成器31-34
• 2.3.1 问题生成器算法31-33
• 2.3.2 生成实例33-34
• 2.4 顶点覆盖问题的贪婪算法34-35
• 2.5 本章小结35-37
• 3 基于顶点覆盖的直角边零件下料问题算法37-57
• 3.1 问题的描述37-38
• 3.2 直角边零件下料问题0-1整数规划模型38-43
• 3.2.1 0-1 整数规划模型的建立38-40
• 3.2.2 基于面向对象的下料模型精确算法40-43
• 3.3 顶点覆盖直角边零件下料模型43-46
• 3.3.1 基于松弛的0-1整数规划模型43-44
• 3.3.2 干涉检查策略44-45
• 3.3.3 顶点覆盖下料模型的建立45-46
• 3.4 直角边零件下料问题的顶点覆盖模型求解46-51
• 3.4.1 顶点覆盖算法的选择46-47
• 3.4.2 算法的求解步骤47-48
• 3.4.3 算法的实现48-51
• 3.5 算例分析51-55
• 3.6 本章小结55-57
• 4 基于滚动优化策略的直角边零件下料问题算法57-81
• 4.1 滚动优化策略57-60
• 4.1.1 滚动优化策略概述57-58
• 4.1.2 直角边零件下料问题的滚动优化基本思想58-59
• 4.1.3 直角边零件下料问题滚动机制的选择59-60
• 4.2 直角边零件下料问题滚动优化算法60-63
• 4.2.1 算法的步骤60-61
• 4.2.2 算法的实现61-63
• 4.3 算例测试63-79
• 4.3.1 测试结果63-75
• 4.3.2 算例分析75-79
• 4.4 本章小结79-81
• 5 基于人机结合的直角边零件DFM应用81-89
• 5.1 人机结合理论81-82
• 5.2 面向制造设计82-86
• 5.2.1 面向制造设计概述82-83
• 5.2.2 直角边零件下料的面向制造设计83-86
• 5.3 应用实例86-87
• 5.4 本章小结87-89
• 6 总结与展望89-93
• 6.1 主要工作89-90
• 6.2 创新点90
• 6.3 研究展望90-93
• 参考文献93-99
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果99-103
• 学位论文数据集103

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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本文编号：353668