基于ACIS和优化排料的手机创新设计研究与实现

利用3D造型软件开发平台ACIS可以快速地生成造型各异的构件.优化排料的目的是根据给定待排样品对板材进行最优切割使得板材的利用率尽可能的高,利用ACIS软件生成手机构件,然后应用优化排料算法对手机进行优化布局.实验结果表明,该算法能够加快设计速度,拓宽设计思路,能够增强构件概念设计的创新性.     

基于CASE推理的排样算法

优化排料的目的是根据给定待排样品对板材进行最优切割使得板材的利用率尽可能的高。提出了一种基于case推理的优化排样算法,基本思想是对每块板材的布局都进行case推理,选取CASE中的最佳布局,若没有相应的Case,则调用启发式算法搜索。算法不但避免了组合爆炸,加快了排料速度,而且具有满意的材料利用率。目前算法已集成了作者研制的《布局之星》切割系统,实际应用表明算法是成功的。     

一种分阶段优化的排料算法

提出一种基于分阶段优化的排料算法.在算法的第一阶段,在排料前先估算本阶段用到的原板材尺寸和数量,将权重因子超过阅值的待排件均匀分布在其上.在排料过程中再根据待排件权重因子和组合因子动态调整空闲区域的排料布局,从而可大幅度降低排料算法复杂度,提高板材利用率.在第二阶段,将剩余待排件合理排放在原板材上,在排料即将结束时,可根据相邻因子确定排料布局以减少废料碎片.生产实践表明,这样研制出的排料系统利用率高、布局合理,能满足工业上的一刀切要求.     

布局问题的模拟退火算法

布局问题属于ＮＰ－完全问题已被研究多年，模拟退火法是一种新的通用启发式优化算法，现已广泛用于解决大规模集成电路逻辑布线设计、图象处理等组成优化问题，本语文通过对布局问题及模拟退火算法的分析，将它们综合起来构成了求解布局问题的模拟退火算法，计算结果表明，本文算法得到的解优于传统优化方法所得到的解；本文还通过实验对算法中各参数所起作用进行了论述。     

基于模拟退火算法的布局问题研究

在传统模拟退火算法的基础上,对布局问题的优化算法进行了研究,采用回火策略,改进一般模拟退火算法寻优的效果;结合布局问题的具体特点,采用Sequence Pair来描述布局问题的解结构,综合构成了一种新的求解布局问题的模拟退火算法.通过算例验证,该算法优于传统优化算法和普通启发式搜索算法,并且对增量布局也能够取得较好的效果.     

基于序列对和模拟退火算法的布局问题研究

结合布局问题的具体特点,采用序列对来间接描述布局问题的解结构,并且在模拟退火算法的基础上对布局问题的优化算法进行了研究,综合构成了一种有效求解布局问题的模拟退火算法。还将传统模拟退火算法和加回火策略的模拟退火算法的测试结果进行了比较。通过测试模块验证,传统算法取得了很优的结果,加回火策略的算法略微优于传统优化算法但却大大增加了时间复杂度。     

用于炼油厂原油库存调度的混合模拟退火算法

现有的数学规划法在解决原油库存调度优化问题时存在着组合爆炸的问题,是阻碍调度优化实用化的主要原因。由于实践中往往只要求快速地获得一个较好解,因此作为启发式算法之一的模拟退火法,在解决调度问题的实用化方面具有很大的优越性。但由于模拟退火法较适于处理无约束的整数规划问题,而在原油库存调度优化模型中却存在着大量的实数约束,所以在其中直接应用模拟退火法比较困难。该文将模拟退火法与线性规划法相结合,以前者调动后者,后者为前者提供可行解判据,构成了一种优化混合算法。在将混合算法应用于原油库存调度问题时,该文采用了特定的编码方式,使各控制变量在随机变化时尽量满足相关的约束条件,从而避免了许多无效解的产生。实例计算结果表明,同传统的混合整数线性规划方法相比,这种混合算法可以快速地给出优化解,其优化值与全局最优值差别不大,表明混合算法可以更好地解决实际原油调度问题。     

一种改进的模拟退火算法

讨论了传统模拟退火算法的原理、求解过程,详细地分析了它存在的局限,简单叙述了模拟退火算法中关键参数对该算法性能的影响,并给出了该算法的可行的改进方案.提出了一个改进的模拟退火算法.在该改进算法中,为避免遗失当前最优解,增加了记忆功能,将当前最好的状态记忆下来,从而使得模拟退火算法成为一种智能化算法;设计了一个自适应温度更新函数,并设置双阈值使得在尽量保持最优性的前提下减少计算量.最后用改进前后的两个算法来解决一个非线性寻找组合最优问题,实验证明改进后的模拟退火算法是高效的.     

VB环境下的模拟退火算法求指派问题

模拟退火算法是一种随机搜索算法,可应用于许多前提信息很少的问题,能渐进地收敛于全局最优解。指派问题是组合优化问题中的一种,可用模拟退火算法来解此问题。模拟退火算法解决指派问题时,需要考虑实现此算法的技术问题,例如解的形式,初始温度的计算,邻域的生成方式,解的接受和舍弃,内外循环的中止条件等。在VB编程环境下,实现了该算法的求解过程。实例仿真表明了该方法能够以一定的概率跳出局部最优而实现全局寻优。     

改进型模拟退火算法在设备布局设计中的应用

由于设备布局问题是NP完全问题，它在有限合理的时间内难以求得最优解，因此问题的求解只能依赖于各种启发式方法。文章针对传统的模拟退火算法经常出现迂回搜索，导致搜索效率低，解的质量差这一现象，通过在传统模拟退火算法搜索过程中增加记忆功能，来避免迂回搜索，将改进的模拟退火算法应用于设备布局的研究中，通过实例证明改进的模拟退火算法解的质量有了很大提高。     

基于两阶段的分段单一矩形优化排样

为有效解决分段单一矩形优化排样问题,给出一个求解分段单一矩形优化排样问题的两阶段方法。第一阶段完成标准子段最佳排样方式求解,并将二维排样问题转化为一维下料问题,第二阶段使用适合于一维下料问题求解的算法完成板材最佳排样方式求解。使用该方法开发了一个单一矩形优化排样系统,该系统既可以解决分段单一矩形排样问题也可以解决其他类型的单一矩形优化排样问题。企业应用实例表明该方法是求解分段单一矩形优化排样问题的一个较为有效的方法。     

基于五块模式的单一矩形件排样算法

如何在一个大矩形里排入尽可能多的单一规格小矩形件是广泛出现在制造业领域 的板材分割、物流业领域的集装箱装载中的问题。采用五块模式将大矩形划分为五个块,求解 每个块里面矩形件的排样方式。首先,采用动态规划算法一次性生成所有块中矩形件排样方式, 然后,采用隐式枚举法考虑所有可能的五块组合,选择包含矩形件个数最多的五块组合作为最 终的排样方案。使用算例对算法进行了测试,并与另外4 种单一排样算法进行了比较。实验结 果表明,该算法在排样利用率和切割工艺两方面都有效,而且计算时间合理。     

矩形件无约束二维板材剪切的4块排样算法

针对矩形件无约束二维板材剪切排样问题,提出一种新的4块排样方式及其生成算法.该排样方式将板材划分成4个块,对每个块,按照递归方式进行排样.选择一行同种矩形件放置在块的左下角,沿着这行矩形件的上边界和右边界将该块剩余部分划分成两个更小的子块以待进一步递归考察.首先,构造动态规划算法一次性生成所有可能尺寸的块中矩形件的递归...     

Sequential optimization approach for nesting and cutting sequence in laser cutting

The economy of the laser cutting process depends on two productivity issues: (i) nesting, a classic problem of finding the most efficient layout for cutting parts with minimum material waste; (ii) cutting sequence, which targets the optimal sequence of edges of the parts to be cut for minimum cycle time. This paper presents a two stage sequential optimization procedure for nesting and cutting sequence for the objectives of maximizing material utilization and minimization of ideal (non-cut) travel distance of laser cut tool. However, the focus of this paper is the development of solution technique for optimal cutting sequence to any given layout. Simulated annealing algorithm (SAA) is considered to evolve the optimal cutting sequence. The proposed SAA is illustrated with the optimal material utilization layout obtained using sheet cutting suite software, a professional rectangular nesting software package. The robust test carried out with five typical problems shows that the SAA proposed for cutting sequence is capable of providing near optimal solutions. The performance comparison with two literature problems reveals that the proposed SAA is able to give improved result than GA and ACO algorithms.     

一种快速的有约束矩形件优化排样模型

为了有效地解决有约束的矩形件优化排样问题,提出一种快速的求解算法;通过比较待排样矩形件的不同排样模式,选择最优排样方案。算法完全基于解析计算,虽不能寻找理论最优解,但相比于各种启发式算法大大提高了排样速度。实验结果表明,算法能够在较短的计算时间内获得满意的排样效果,是一种效率较高的有约束矩形件排样算法。     

生成矩形毛坯最优两段排样方式的确定型算法

排样价值、切割工艺和计算时间是排样问题主要考虑的3个因素.文中提出一个新的基于排样模式的确定型排样算法——同质块两段排样算法,此算法适合剪冲下料工艺,在实现工艺简化的同时提高了排样价值时间比.首先通过动态规划算法生成最优同质块,然后求解一维背包问题生成块在级中的最优排样方式和级在段中的最优排样方式,最后选择两个段生成最优的两段排样方式.通过3组经典测题对该文算法进行了测试,将算法与4种著名算法进行了比较.实验结果表明,该文算法的优化结果好于以上4种著名算法,有效地提高了板材利用率,并且计算时间合理.     

基于遗传算法的大规模矩形件优化排样

大规模矩形件优化排样是一个典型的组合优化问题，属于NP-hard问题．实际工程中对一个排样方案一般有满足“一刀切”的工艺要求，“一刀切”要求增加了对排样的约束．提出的优化算法，将矩形匹配分割算法作为遗传算法染色体的解码器实现一个排样方案，用遗传算法进行排样方案的全局搜索．算例比较表明，该算法可以求得满足“一刀切”约束的最优解．     

带有一刀切约束的二维非规则装箱算法

针对切割下料领域的二维非规则一刀切装箱问题,首先给出了最小移动距离的定义,然后给出了一种基于最大移动距离的启发式算法。该算法通过计算一个凸多边形滑动至另一个凸多边形内部所允许的最大移动距离,对待排件的摆放位置进行一次性定位,避免使用传统的NFP(Not-Fit-Polygon)预判交方法,极大地缩短了排样的整体时间,最后使用模拟退火算法对下料流程进行了优化,改善了排样结果。