基于NGSA算法的不規(guī)則件優(yōu)化排樣系統(tǒng)的研究.pdf

1、二維零件的優(yōu)化排樣技術(shù)廣泛應(yīng)用于裝備制造業(yè)，同時(shí)也是一個(gè)具有最高計(jì)算復(fù)雜度的NP完全問(wèn)題。本文根據(jù)國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀、排樣問(wèn)題的自身特點(diǎn)及目前排樣算法中存在的問(wèn)題，針對(duì)任意形狀的二維不規(guī)則零件排樣問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)行了深入的研究，提出了一系列解決優(yōu)化排樣問(wèn)題的算法。本文主要研究包括以下內(nèi)容： (1)分析并建立了二維不規(guī)則件優(yōu)化排樣問(wèn)題的形式化描述和數(shù)學(xué)模型。 (2)分析二維不規(guī)則件優(yōu)化排樣問(wèn)題的求解難度，提出了求解該問(wèn)題的

2、優(yōu)化策略及求解思路。 (3)通過(guò)對(duì)各種智能優(yōu)化算法和啟發(fā)式算法進(jìn)行分析，并通過(guò)探討其在不規(guī)則件優(yōu)化排樣問(wèn)題中的應(yīng)用，將遺傳算法、模擬退火算法與小生境技術(shù)相結(jié)合，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，構(gòu)成小生境遺傳模擬退火混合優(yōu)化排樣策略。 (4)研究了矩形排樣單元與空白區(qū)域填充算法。針對(duì)不規(guī)則形狀零件的矩形排樣單元構(gòu)造過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探討，并針對(duì)在多邊形的外輪廓與矩形包絡(luò)之間容易產(chǎn)生一些空白塊，給出了具體算法，克服了以往簡(jiǎn)單采用最小包絡(luò)矩

3、形代替零件排樣存在空白區(qū)域，導(dǎo)致材料利用率過(guò)低問(wèn)題。 (5)提出了基于BLF策略的不規(guī)則件的動(dòng)態(tài)掃描定位啟發(fā)式算法。本算法綜合了改進(jìn)的一步平移法、基于“最低水平線(xiàn)法”策略的動(dòng)態(tài)定位算法與空白區(qū)域填充算法。 (6)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于小生境遺傳模擬退火算法的不規(guī)則件優(yōu)化排樣系統(tǒng)。通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了算法的有效性和實(shí)用性，證明了不規(guī)則件優(yōu)化排樣系統(tǒng)完全適合現(xiàn)代制造業(yè)的需求，不僅滿(mǎn)足材料利用率的要求，也達(dá)到了節(jié)約原材料的目的。