面向可加工性的卷材优化下料方法

针对成品为矩形件的卷材优化下料问题,综合考虑材料利用率高和便于加工,将顺序价值修正算法与剪切排样方式生成算法结合,确定下料方案。第1阶段,将卷材纵剪为长条带(子卷),每根条带含同一种矩形件;第2阶段,将条带冲剪出矩形件。剪切排样方式生成算法通过递推生成排样方式。每次生成排样方式后,均对矩形件进行一次价值修正,使其价值接近理想值。每个排样方式满足部分矩形件需求,重复此过程,直到满足所有矩形件需求为止。通过迭代生成不同下料方案,选择材料利用率最高的作为解。与文献算法比较,可知该算法在有效提高材料利用率的同时,可以简化切割加工工艺。     

矩形冲裁件排样优化设计与板材库存构成决策

在单一下料的情况下，库存同一型号规格但尺寸不同的板材种数、板材的具体尺寸和冲裁件的排样方案，对板材的下料利用率都有明显的影响。本文阐述了合理选择库存板材尺寸与矩形毛坯剪切下料排样方案的科学方法，用所研制的排样与板材库存构成决策微机软件对例题数据进行了分析。采用此方法进行决策可使板材下料利用率得到明显提高。     

矩形冲裁件排样优化设计与板材库存构成决策

在单一下料的情况下，库存同一型号规格但尺寸不同的板材种数、板材的具体尺寸和冲裁件的排样方案，对板的下料利用率都有明显的影响。本文阐述了合理选择库存板材尺寸与矩形毛坯剪切下料排样方案的科学方法，用所研制的排样与板材库存构成决策微机软件对例题数据进行分析。采用此方法进行决策可使板材下料利用率得到明显提高。     

矩形件排样优化的十字线法

矩形件排样优化问题是一个多目标优化问题，一方面要考虑到材料的利用率，另一方面要考虑到生产时的下料效率，而且还要满足“一刀切”的工艺要求。本文综合考虑这些因素，提出了一种排样方法——十字线法。实验表明，该方法是一种有效的方法，可同时兼顾材料利用率和切割时的生产效率。     

可减少条带数的矩形件二维下料算法

从板材上切割矩形件的过程通常包含两个阶段:第1阶段用大型刀具将板材切成条带;第2阶段用小型刀具将条带切成所需要的矩形件.第1阶段的切割成本随着下料方案中条带数的增加而增加.针对矩形件二维下料问题,提出一种可减少条带数的下料算法,其优化目标是最小化材料成本和切割成本之和.首先,建立该问题的整数线性规划模型;然后,构造T型...     

基于T型布局方式的异构矩形件下料算法

讨论异构矩形件下料问题,提出一种基于T型布局方式的优化下料算法。首先构造一种约束布局算法,生成矩形件在单张板材上的T型布局方式,然后采用列生成算法,依据当前矩形件剩余需求量,迭代调用上述约束布局算法,生成一个虚拟下料方案,按照不产生多余矩形件原则,选取虚拟下料方案中的部分布局方式加入到实际下料方案中,更新当前矩形件剩余需求量,重复上述步骤,直到矩形件剩余需求量为零。采用文献中基准例题将本文算法与3种文献中算法进行比较,数值实验结果表明,本文算法比3种文献中算法分别节省3.93%,1.27%和1.17%的板材。     

基于均匀条带排样方式的二维下料启发式算法

条带结构排样方式在机械制造业下料领域有广泛的应用。针对矩形件二维下料问题,提出一种基于均匀条带排样方式的启发式下料算法。下料方案包含多个排样方式,每个排样方式满足部分矩形件的需求量。首先构造均匀条带四块排样方式的约束排样算法;然后采用列生成法反复调用上述约束排样算法生成各个排样方式,直到所有矩形件需求量得到满足为止。采用文献中的基准例题,将本文下料算法和文献中下料算法进行比较,数值实验结果表明本文下料算法能有效地提高板材利用率,且计算时间能满足实际应用要求。     

矩形件剪切下料问题的一种顺序价值修正算法

针对矩形件剪切下料问题,提出一种基于顺序价值修正策略的优化下料算法。首先构造普通块排样方式的生成算法,生成矩形件在单张板材上的排样方式。然后采用顺序价值修正算法,调用上述排样算法,逐个生成排样方式,每个排样方式满足部分矩形件的需求量,直到所有矩形件的需求量均被满足为止,在生成每个排样方式后按照一定规则修正这个排样方式中矩形件的价值。最后将上述顺序价值修正算法迭代执行多次得到多个下料方案,选择耗费板材张数最少的作为最终解。使用基准例题将本文算法与两种文献算法进行对比实验,结果表明,本文算法在节省板材方面优于两种文献算法,且计算时间合理。     

基于顺序价值修正算法的矩形件二维优化下料

针对矩形件二维下料问题,提出一种顺序价值修正下料算法。构造了四块排样算法,生成矩形件数量有上界约束的四块排样方式;这种排样方式将板材划分为4个块,每个块包含方向相同的条带,每条条带包含同种矩形件。采用顺序启发式算法调用上述四块排样算法逐个生成排样方式,按照不产生多余矩形件原则,确定每个排样方式的最大使用次数;在生成每个排样方式后修正该种排样方式中矩形件的价值。将上述顺序启发式算法迭代执行多次,生成多个下料方案,选择板材使用张数最小的一个作为最终解。采用文献例题进行计算比较,数值实验结果表明本文算法比文献算法更能节省板材。     

矩形件二维下料问题的一种求解方法

求解矩形件二维下料问题,即解决如何用最少的板材切割出所需的全部矩形毛坯。提出一种切割工艺简单的新型排样方式即单毛坯条带四块排样方式。首先采用经典背包算法生成排样方式,然后采用基于列生成的线性规划算法迭代调用上述排样方式生成算法求解下料方案。将文中排样方式分别与文献中经典两阶段和经典两段排样方式进行比较,实验计算结果表明,四块排样方式排样价值高于以上两种排样方式。最后通过实际下料求解,证明了使用该算法的材料利用率较高。     

矩形件排样优化的一种近似算法

摘要根据矩形件排样的实际下料工艺要求，以板材的长或宽对待排矩形件的长或宽求余数，根据余数结果提出了一种矩形件排样的近似优化算法。     

实用矩形件优化排样系统的研究与开发

在研究矩形件优化排样数学模型的基础上, 根据不同的下料的工艺要求, 构造出与之相适应的四种不同的近似优化算法。对于这些算法, 要求它们在板材尺寸与矩形件的尺寸的差异方面;在矩形件个数的规模方面; 在矩形件之间的尺寸差异方面等敏感问题上有较好的适应性。在理论方面对这些算法进行一些定量的分析以保证这些算法的先进水平。     

基于两段方式的圆形片约束排样算法

讨论圆形片约束排样问题,提出一种两段排样方式生成算法。两段排样方式用一条分界线将板材划分为两个段,每个段由相同长度和方向的条料组成,每根条料排放同种圆形片。首先确定所有可能尺寸的条料中圆形片的排样方式;然后采用背包算法,生成所有可能尺寸的段中条料的排样方式;最后依据板材排样价值最大原则,确定段的分界线位置,得到整张板材上圆形片的两段排样方式。将本文算法和文献算法进行比较,数值实验结果表明,本文算法排样价值高于文献算法。     

弯曲型件冲压回弹的快速模拟

提出采用一步逆成形有限元法和静力隐式有限元法相结合的弯曲型件拉延回弹的快速混合模拟方法,数值模拟弯曲型板材的成形与卸载回弹全过程。模拟了Numisheet 2002的标准考题之一“无约束圆柱弯曲成形”的卸载回弹过程,并与实验结果进行了比较;预示了货车纵梁的冲压成形过程和脱模卸载回弹过程,回弹模拟后将纵梁6个关键截面的口宽与实测值进行了比较,比较结果说明,快速混合回弹数值模拟方法对弯曲成形卸载回弹预示是快速、准确和有效的。     

矩形件优化排样模拟退火算法求解

综合条料生成算法与填充算法思想，提出了一种适用于矩形件优化排样的最小宽度算法，将其与模拟退火算法相结合，能够跳出局部搜索，最终可获得近似总体最优的排样结果。使用表明，该优化排样算法具有广泛的适应性，并可适合“一刀切”的高效率下料工艺。     

混合遗传算法在矩形件优化排样中的应用

二维排样是典型的组合优化问题。通过综合遗传算法和模拟退火算法思想,提出一种适宜于大批量、多种类的矩形件排样的混合遗传算法,并结合基于局部板材利用率最高的填充算法不断填充板材,获得近似总体最优的排样结果。运用此算法,作者开发了实用的排样软件,并给出了计算实例,结果表明该算法是一种行之有效的方法。     

高速冲压生产线上下料冗余机械臂的运动学分析

在应用于高速冲压生产线冗余机械臂姿态规划和轨迹优化过程中,以兼顾上下料效率与轨迹的平稳性为目的,对冗余机器臂的加加速度进行约束,基于旋量理论建立运动学模型,得到正运动学方程,采用遗传算法对冗余机械臂进行逆运动学分析,结合五次B样条插值方法,对末端执行器运动轨迹的加加速度进行优化。结果表明,该方案可有效提高上下料效率,保证冗余机械臂上下料过程运行平稳。