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船体零件自动排料及优化问题的研究
| 论文题名： | 船体零件自动排料及优化问题的研究 |
| 关键词： | 船舶工业;船体零件;自动排料;计算机图形学;退火算法 |
| 摘要： | 排料问题，简单的说，是指在给定的区域内，排放几何形状的零件，使零件不重叠，并且尽可能的节省材料，是一个二维优化问题。排料问题在工业生产中应用十分广泛，如造船工业、汽车工业、服装生产、皮革加工、纸张及木材加工工业等都需要处理排料问题。 目前，我国的船舶工业处在一个飞速发展的黄金时期，然而，船体零件外形复杂，不规则，而且数量巨大，传统的手工排料方法，不仅需要耗费大量的人力，而且存在着耗时长，钢材利用率不高等缺点，严重制约了我国船舶工业的发展。因此，如何提高排料的效率以及钢材的利用率就显得尤为重要；同时，在提倡“科学发展观”，“建设节约型社会”的背景下，排料及优化问题也有着很强的现实意义。 本文首先比较了几种常用的解决优化问题的方法，如动态规划方法，模拟退火算法和遗传算法，分析了它们各自的特点；然后在日本的自动排料计算模块“FINEST”的基础上，开发了船体零件自动排料系统，分为数据输入、排料计算和结果输出三个模块，实现了零件信息和钢板信息的自动输入、零件的检索、输入文件的自动生成、自动排料计算、以及排料结果和排料图纸的输出等功能；随后应用该自动排料系统对一批船体零件进行排料，大大提高了排料的时间效率和钢板的利用率，验证了排料系统良好的应用性能；同时在计算机图形学的基础上，对自动排料的算法进行了一些研究，已经通过Visual C++实现了基于BL策略的船体零件自动排料，并通过遗传模拟退火算法对结果进行了优化，有一定的效果。 |
| 作者： | 龙哲 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 夏利娟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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