舰载机自动布列方法的研究
发布时间：2021-07-18 11:59
航空母舰从某种意义上说可以看作是一个国家科学技术水平和海上力量的象征。“尼米兹”级航母为目前世界上最先进的航母，舰载机种类最全，数量最多。本文主要结合“尼米兹”号航母，研究了舰载机的自动布列方法。舰载机布列问题就是在给定类型的航空母舰甲板上，互不重叠地尽可能多地摆放单一或多种类型的舰载机，以得到甲板面积利用率最大的布列方案。该问题的求解不仅对航空母舰有重要意义，而且也可广泛用于服装、皮革以及玻璃加工等行业的生产过程中，是制造业自动化过程中的一个关键环节。本文针对舰载机布列问题的难点和关键问题，从临界多边形算法、定位策略、遗传算法优化三方面进行了深入的理论研究。研究成果如下：首先，建立了舰载机自动布列问题的模型。从甲板、舰载机的形状及约束条件两个方面对舰载机布列问题的复杂性进行了分析。通过对现有零件表达方式的对比，选择了适合本文建模的多边形表示法。其次，对临界多边形算法进行了研究。通过对以往临界多边形算法优缺点的对比与分析，采用了准确性高，速度快的基于轨迹线求解临界多边形的算法。该算法将舰载机之间的碰撞问题转化为多边形顶点和边之间轨迹线的计算，从而大大降低了算法的时间复杂度，并可同时处理...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
人工布列的示意图
3狭义排样问题按待排零件的维数进行划分，可分为一维下料、二维排样和三维装填三类问题。如图 1.3 所示：1.2.2.1 一维下料问题一维下料问题，也可以被称为一维线性排样问题，它主要是指一维的管状或杆状材料的排样问题，其具体步骤是：首先给定管材或杆材的数量和长度，然后对其进行合理下料，下料的最终目标是生成的废料最少或使用材料的总长度最小。其示意图如下图 1.4所示。对于规模较小的下料问题，使用现有的整数规划模型算法就可以简单并且基本最优地求解出其下料方式；对于问题规模较大的下料问题，其零件种类较多，整数规划求解无法在合理的时间内完成计算，常用的优化方法是将整数变量进行松弛,将其转化为线性规划模型 并用背包递推算法来求解[5]。
4图 1.3 排样问题的狭义分类图 1.4 一维下料问题示意图1.2.2.2 二维排样问题二维排样问题是本文的研究重点，它是指将一系列形状相同或不同的零件按最优方式在板材中进行布列,要求各个零件之间互不重叠, 并满足一定的约束条件。其示意图如下图 1.5：图 1.5 二维排样示意图二维排样问题的基本定义如下：(1). (2)(3) , , 1...i jiP Ps t P Pi j i j n (1-1)
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于轨迹计算的临界多边形求解算法[J]. 刘胡瑶,何援军. 计算机辅助设计与图形学学报. 2006(08)
[2]皮革智能排样系统的开发[J]. 林庆武,梅德庆,黄严峻,陈子辰. 机电工程. 2005(12)
[3]简单多边形方向识别的健壮算法[J]. 丁健,江南,芮挺. 计算机辅助设计与图形学学报. 2005(03)
[4]排样问题的研究现状与趋势[J]. 贾志欣. 计算机辅助设计与图形学学报. 2004(07)
[5]二维不规则形状自动排料算法的研究与实现[J]. 刘嘉敏,张胜男,黄有群. 计算机辅助设计与图形学学报. 2000(07)
[6]简单多边形顶点凸凹性的快速确定算法[J]. 金文华,唐卫清,唐荣锡. 工程图学学报. 1998(01)
博士论文
[1]船体建造板材套料系统中排样优化算法与碰靠技术研究[D]. 梅颖.华南理工大学 2010
[2]智能优化排样技术研究[D]. 李明.浙江大学 2006
硕士论文
[1]衣片排样系统中局部搜索算法及其他相关问题的研究[D]. 唐萍.华南理工大学 2011
[2]皮革优化排样技术研究[D]. 隗平平.华侨大学 2011
[3]改进免疫遗传算法在函数优化中的应用研究[D]. 孙梦娴.苏州大学 2010
[4]二维不规则排样问题研究[D]. 陈竞驰.厦门大学 2009
[5]基于智能混合优化算法的不规则件优化排样技术研究[D]. 苏传生.青岛科技大学 2009
[6]遗传算法在函数优化中的应用研究[D]. 金芬.苏州大学 2008
[7]基于Oracle的三维供水管网数据库实现与数据源分析[D]. 赵树理.华中科技大学 2008
[8]多边形零件排样技术研究及软件开发[D]. 徐健华.南京航空航天大学 2008
[9]二维不规则排样CAD系统的设计[D]. 顾振华.上海交通大学 2007
[10]基于遗传算法的二维不规则图形排料问题的研究与应用[D]. 相会财.沈阳工业大学 2007
本文编号：3289535
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
人工布列的示意图
3狭义排样问题按待排零件的维数进行划分，可分为一维下料、二维排样和三维装填三类问题。如图 1.3 所示：1.2.2.1 一维下料问题一维下料问题，也可以被称为一维线性排样问题，它主要是指一维的管状或杆状材料的排样问题，其具体步骤是：首先给定管材或杆材的数量和长度，然后对其进行合理下料，下料的最终目标是生成的废料最少或使用材料的总长度最小。其示意图如下图 1.4所示。对于规模较小的下料问题，使用现有的整数规划模型算法就可以简单并且基本最优地求解出其下料方式；对于问题规模较大的下料问题，其零件种类较多，整数规划求解无法在合理的时间内完成计算，常用的优化方法是将整数变量进行松弛,将其转化为线性规划模型 并用背包递推算法来求解[5]。
4图 1.3 排样问题的狭义分类图 1.4 一维下料问题示意图1.2.2.2 二维排样问题二维排样问题是本文的研究重点，它是指将一系列形状相同或不同的零件按最优方式在板材中进行布列,要求各个零件之间互不重叠, 并满足一定的约束条件。其示意图如下图 1.5：图 1.5 二维排样示意图二维排样问题的基本定义如下：(1). (2)(3) , , 1...i jiP Ps t P Pi j i j n (1-1)
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于轨迹计算的临界多边形求解算法[J]. 刘胡瑶,何援军. 计算机辅助设计与图形学学报. 2006(08)
[2]皮革智能排样系统的开发[J]. 林庆武,梅德庆,黄严峻,陈子辰. 机电工程. 2005(12)
[3]简单多边形方向识别的健壮算法[J]. 丁健,江南,芮挺. 计算机辅助设计与图形学学报. 2005(03)
[4]排样问题的研究现状与趋势[J]. 贾志欣. 计算机辅助设计与图形学学报. 2004(07)
[5]二维不规则形状自动排料算法的研究与实现[J]. 刘嘉敏,张胜男,黄有群. 计算机辅助设计与图形学学报. 2000(07)
[6]简单多边形顶点凸凹性的快速确定算法[J]. 金文华,唐卫清,唐荣锡. 工程图学学报. 1998(01)
博士论文
[1]船体建造板材套料系统中排样优化算法与碰靠技术研究[D]. 梅颖.华南理工大学 2010
[2]智能优化排样技术研究[D]. 李明.浙江大学 2006
硕士论文
[1]衣片排样系统中局部搜索算法及其他相关问题的研究[D]. 唐萍.华南理工大学 2011
[2]皮革优化排样技术研究[D]. 隗平平.华侨大学 2011
[3]改进免疫遗传算法在函数优化中的应用研究[D]. 孙梦娴.苏州大学 2010
[4]二维不规则排样问题研究[D]. 陈竞驰.厦门大学 2009
[5]基于智能混合优化算法的不规则件优化排样技术研究[D]. 苏传生.青岛科技大学 2009
[6]遗传算法在函数优化中的应用研究[D]. 金芬.苏州大学 2008
[7]基于Oracle的三维供水管网数据库实现与数据源分析[D]. 赵树理.华中科技大学 2008
[8]多边形零件排样技术研究及软件开发[D]. 徐健华.南京航空航天大学 2008
[9]二维不规则排样CAD系统的设计[D]. 顾振华.上海交通大学 2007
[10]基于遗传算法的二维不规则图形排料问题的研究与应用[D]. 相会财.沈阳工业大学 2007
本文编号：3289535
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