学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

海洋钻井平台二维零件切割排料技术研究

作　者: 赵华
导　师: 李佳
学　校: 天津大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 排料算法 火焰切割 启发式搜索 遗传算法 海洋钻井平台
分类号: TP391.72
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 21次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


本文在总结前人关于排料问题的研究成果的基础上,根据海洋钻井平台工程的行业特点,对二维不规则零件的排料问题和切割问题展开研究,搭建了相应的自动排料及数控编程系统框架,并对排料问题深入研究,开发了系统的自动排料部分。论文首先对海洋钻井平台工程中的二维不规则零件特征进行分析,应用AutoCAD二次开发技术实现了图形数据获得、数据管理并设计了高效实用的零件操作算法。在此基础上,针对海洋钻井平台二维不规则零件的排料问题提出了一种高效实用的算法,即启发式搜索算法与遗传算法相结合的排料算法。首先根据行业特点定义合适的启发规则,利用启发式搜索算法对零件进行初次排料,形成初始排料方案。然后利用遗传算法对初始排料方案进行优化。初始排料方案作为遗传算法初始种群的一个母本,对其进行受迫变异产生一个相对优秀的初始种群,再进行遗传操作。为了充分发挥遗传算法的全局搜索的优势,同时又能得到较高的搜索效率,提出“染色体成长法”对染色体进行解码。把体现零件种类信息的染色体转化为实际待排零件的序列,再把这个零件实体序列通过启发式搜索空白区域的方法进行填充,把染色体的最大优势发挥出来。这样既充分利用了遗传算法的全局搜索能力,又利用启发式搜索算法大大提高了搜索效率。本文在科学的排料算法研究的基础上,根据人机交互的设计原则,在AutoCAD平台上开发出了与AutoCAD完全兼容并且简单易用的排料系统。最后总结了算法与系统的优缺点,对算法和系统的改进提出了一些建议。

全文目录


中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-12
  1.1 课题研究背景及意义  8
  1.2 课题国内外研究情况  8-11
    1.2.1 国外研究状况  8-10
    1.2.2 国内研究状况  10-11
  1.3 本文的主要内容  11-12
第二章 排料系统的总体设计  12-16
  2.1 概述  12-13
  2.2 排料问题要点分析  13-14
  2.3 开发环境及开发语言  14-15
  2.4 排料系统功能模块设计  15
    2.4.1 图形加载模块  15
    2.4.2 自动排料模块  15
  2.5 本章小结  15-16
第三章 基于图形处理的排料算法  16-27
  3.1 概述  16
  3.2 零件图形数据处理  16-18
    3.2.1 零件的读取  16-17
    3.2.2 零件的数据管理  17-18
  3.3 排料关键算法  18-26
    3.3.1 零件移动算法  18-19
    3.3.2 零件碰撞算法  19-20
    3.3.3 零件间隙和公共边求取算法  20-23
    3.3.4 零件镂空区求取算法  23-26
  3.4 本章小结  26-27
第四章 初始排料方案的形成  27-34
  4.1 概述  27
  4.2 启发式搜索与沉积现象  27-29
    4.2.1 启发式算法  27
    4.2.2 沉积现象  27-28
    4.2.3 沉积现象与人工排料  28
    4.2.4 定义启发规则  28-29
  4.3 初始排料方案的形成  29-33
    4.3.1 空白区域的产生  29-30
    4.3.2 空白区域数据管理  30
    4.3.3 空白区域的搜索规则  30-31
    4.3.4 空白区域的填充  31
    4.3.5 初始方案的形成  31-33
  4.4 本章小结  33-34
第五章 排料方案的优化  34-53
  5.1 遗传算法基础  34-37
    5.1.1 遗传算法基本概念  34-36
    5.1.2 基本遗传算法的一般过程  36-37
  5.2 排料方案的优化  37-46
    5.2.1 排料问题与遗传算法的对应关系  37-38
    5.2.2 染色体编码  38-40
    5.2.3 个体适应度函数  40-42
    5.2.4 遗传操作  42-46
  5.3 优化实例  46-50
  5.4 系统性能分析  50-52
  5.5 本章小结  52-53
第六章 结论与展望  53-55
  6.1 结论  53
  6.2 创新工作  53-54
  6.3 工作展望  54-55
参考文献  55-58
附录  58-64
致谢  64

相似论文

  1. 天然气脱酸性气体过程中物性研究及数据处理,TE644
  2. 压气机优化平台建立与跨音速压气机气动优化设计,TH45
  3. 基于遗传算法的模糊层次综合评判在高职教学评价中的应用,G712
  4. 部队人员网上训练与考核系统的开发,TP311.52
  5. 基于并行算法的模糊综合评价模型的设计与应用,TP18
  6. 基于神经网络的牡蛎呈味肽制备及呈味特性研究,TS254.4
  7. 基于遗传算法的中短波磁天线的设计及实现,TN820
  8. 基于遗传算法的柑橘图像分割,TP391.41
  9. 基于混合自适应遗传算法的动态网格调度问题研究,TP393.09
  10. 基于遗传—牛顿算法的公交优化调度,TP18
  11. 基于遗传算法优化的BP网络对生物柴油制备工艺的优化,TE667
  12. 基于云理论和蜜蜂进化型遗传算法的纹理合成研究,TP391.41
  13. 基于遗传算法和粗糙集的聚类算法研究,TP18
  14. 基于遗传算法的淠史杭灌区渠系配水优化编组模型的研究,S274
  15. 遗传算法在物流仓储优化中的应用研究,F259.2
  16. 基于遗传算法的矿山资源优化调度模型的研究,O224
  17. 磁流变阻尼器的力学特性及其在火炮反后坐中的应用研究,TB535.1
  18. 模糊预测函数控制改进算法的研究及应用,TP273
  19. 基于模拟的注塑模浇注系统及成型工艺参数优化研究,TQ320.662
  20. 基于重型机床大型零件铣削加工性能及参数优化的研究,TG54
  21. 基于神经网络的自适应噪声主动控制研究,TP183

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 机器辅助技术 > 机器辅助设计（CAD）、辅助制图
© 2012 www.xueweilunwen.com