船体三维曲板展开方法多目标优化模型

发布时间：2024-05-18 04:56

　　为了有效推进无余量造船的精益造船方法,充分考虑船体三维曲板展开后的板材套料和板材成形等后续工艺环节,基于单元等长展开方法,提出船体三维曲板展开优化模型.以面积误差、边缘线性和平均应变能为目标函数,采用带有启发算子的多目标文化基因算法对船体三维曲板展开优化模型进行求解,基于层次分析法对多组求解所得的方案进行选择,获得最终的展开曲面.通过与测地线法的展开结果进行对比,验证该优化算法的有效性,同时进一步验证了算法中局部搜索算子和启发算子的有效性.

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【部分图文】：

图1展开过程示意图

基于单元等长的曲板展开方法所获得的展开方案取决于两条基准线的选择,即纵向基准线的选取和横向基准线的端点坐标决定了最终展开方案.在工程实际中,曲板展开后会进行套料号料的工艺过程,在套料过程中更希望板材的四周边缘为直线,可以方便切割并提高板材的利用率,因此要求曲板展开的形状边缘具有一....

图2交叉操作示例

步骤3对子代1和子代2进行解码,对于超出可行域的解随机赋值,对子代染色体进行修正.为了保证种群的多样性,对交叉操作产生的子代按概率实施变异操作,选取子代染色体中的位置,将其取反,并重新检验染色体是否越界.

图3MOMA流程图

基于以上对MOMA的介绍,可以获得算法的流程图,如图3所示.其中:g为种群代数;nFEs为循环算子;nFEsmax为种群中的个体总数.4展开实例

图4待展开板材的基本信息

针对该帆型板,应用上述优化展开算法独立运算20次,可以获得多组计算方案,剔除支配解后形成新的解集合.应用AHP法对多组展开方案机型选择,最终获得方案.AHP法是美国运筹学家Saaty等[13]提出来的一种定性分析和定量分析相互结合的评价决策方法.通过建立问题的层次结构模型、形....

本文编号：3976483