基于剩余矩形匹配算法的船体零件排样

将剩余矩形匹配算法应用到不规则的船体零件的优化排样上,综合运用图形组合、自动碰靠和人机交互技术以使得排样结果更优.试验证明,该方法是有效可行的.     

采用形状识别启发式推理方法对二维不规则零件的排样研究（上）

本文提出了交示规则零件在任意形状的材料上进行排样的一种方法。排样位置通过不规则零件与科材料间的形状匹配来确定。在处理过程的每一阶段，采用各种不同细化层次的几何特征来描述零件和材料的轮廓，从而智能地选择零件以及将其在材料上进行排样。本文列举了实际应用的实例，将此算法的效率与已有的算法进行了比较，并采用船舶产品的数据进行了测试。     

船体零件智能优化排样系统的设计研究

针对船体零件的排样问题,开发了基于智能算法的板材套料优化排样系统。该系统采用粒子群算法,并将免疫记忆和浓度机制引入算法提高了零件的排序优化速度。通过零件图形信息数据库管理模块和排样解码算法,实现图形的输入和编码、定位排放和正交靠接及自动计算生成最优排样结果。排样实例表明了该系统具有良好界面和人机交互功能,且有效提高了排样自动化程度和材料利用率。     

基于蚁群算法的船舶件排样研究

针对船舶件排样问题,提出一种应用蚁群算法优化求解船舶件排样问题的方法.提出船舶件图形编码和预处理的方法,利用组合和填充的方法把船舶件排样问题转化为正交矩形的排样问题,使用剩余矩形匹配法和正交靠接算法完成自动排样.根据提出的求解算法,给出具体的实例,排样结果证明了用蚂蚁算法求解船舶件优化排样问题的可行性.     

基于改进粒子群算法的船舶排样问题研究

提出了一种改进的粒子群算法来解决船舶排样问题。该算法将混合蛙跳算法的分组思想引入简化粒子群算法中,粒子能够利用更丰富的信息进行更快地收敛。船舶排样零件形状虽多为不规则图形,但它可以转化为矩形件后再进行排样。剩余矩形排样法是解决矩形件排样问题的一种较好的启发式算法,它既满足BL条件又符合BLF算法的思想,这样就能够对排样过程中产生的空白间隙进行填充,保证了较高的板材利用率,有利于找到较优解。用此算法结合剩余矩形法对2组矩形件进行排样,达到了90%以上的利用率,均优于对比文献,表明了本文算法的有效性。     

基于ObjectARX的船体零件套料方法及实现

文章通过对传统的船体零件套料方法进行研究,综合分析船体零件的特点,提出通过开发O b jectARX程序,借助A u toCAD强大的图形处理功能,将船体零件图直接或间接包络处理为规则的二维图形,然后进行归类和排序,模拟人工和实际过程进行排样最终获取排样方案的方法。     

船舶辅机钣金件CAD/CAM集成系统

船舶辅机钣金件CAD/CAM集成系统是针对小型船舶辅机厂开发研究的,系统由优化排样,数控程序生成及数控程序仿真等三部分组成.利用基于"广义矩形包络"的动态启发式优化排样得到CAM所需的排样图形数据并自动生成NC加工程序.生成的NC 程序可利用仿真程序进行校核.     

船舶辅机钣金件CAD／CAM集成系统

船舶辅机钣金件ＣＡＤ／ＣＡＭ集成系统是针对步型船舶辅机厂开发研究的、系统由优化排样，数控程序生成及数控程序仿真等三部分组成。利用工在于“广义矩形包络”的动态启发式优化排亲得到ＣＡＭ所需的排样图形数据并自动生成ＮＣ加工程序。生成的ＮＣ程序可利用仿真程序进行校核。     

优化排样中顶点算法在圆弧轮廓上的完善

类多边形顶点算法是目前解决二维不规则图形排样的一种主流方法,应用较广泛。本文在基于顶点算法的理论基础之上,对于该方法在解决含有曲线轮廓的工件排样的不足的问题上,借鉴碰撞算法中碰撞点的提取理论,提出一种可行的完善方案。     

滚装船车辆自动配载研究

为实现大型汽车滚装船单层甲板车辆的自动配载,建立甲板和汽车实模型,并提出将排样问题中的最低水平线法与计算图形学中的射线法相结合来解决该问题.以3800车位汽车运输船的主甲板为例,对采用该配载模型和算法的效果进行分析,验证其有效性,发现在进行单一车型配载时效果与装载手册相当,在进行多种车型配载时仍有较高的甲板利用率.研究结果表明,该解决方案贴合实际,建模合理,能提升配图人员的配图效率,初步解决大型汽车滚装船车辆的自动配载问题.     

Automatic two-dimensional layout using a rule-based heuristic algorithm

 Efficient layout strategies are introduced for automatic nesting using a rule-based heuristic approach to improve the layout efficiency. Since a large portion of the complexity of the parts layout problem results from the overlapping computation, geometric redesign techniques are also suggested to reduce the complexity of the problem for a fast and reliable means of performing overlapping computation. A new heuristic sliding technique is developed to find a near-optimum layout location from all the feasible arrangements in such a manner that two or more arbitrary parts do not overlap or intersect. An identification method with a pivoting point is suggested to calculate the boundary of the overlap region in a fast computation time-frame. Resource plate clipping using virtual memory, based on a polygon clipping algorithm, is also proposed as a technique to reduce the geometric conditions of the resource plate and the overlap computation time by updating a new stock boundary of the resource plate for the layout space of the next part after each part is placed. The aim of this article is to develop a rule-based heuristic nesting system to achieve a new automatic layout on the AutoCAD system. For this implementation, some nesting examples are demonstrated. A rule-based heuristic approach can be desirable in terms of the layout efficiency and considering the computational time for nesting problems, and is proposed as a real-time layout simulation method in the industrial field. Received: October 7, 2002 / Accepted: March 27, 2003 RID="*"     

基于GA和SVM的水火弯板焰道布置优化方法

水火弯板是目前船舶建造中普遍采用的曲型外板加工方法,由于机理复杂,其加工过程参数确定往往依赖于工人的加工经验,难以实现标准化和规范化。文章提出基于遗传算法(GA)和支持向量机(SVM)的水火弯板焰道布置优化方法,以成形曲面和设计曲面之间的形状误差最小为优化目标,将焰道布置优化问题分解成计算最小形状误差和搜寻最佳匹配位置两个问题,并分别运用嵌套GA和SVM来实现这两个问题的求解。实例验证表明该方法能快速高效确定最优的加热线布置方案。     

三维数字化鱼雷结构的自动布局设计

对鱼雷典型布局方案、布局对象、布局约束、布局知识及布局行为和过程展开了深入的分析研究,在基于产品设计复用原则的前提下,对各类鱼雷的装配方案进行分析总结,形成该类产品的装配设计模板,作为智能布局的经验依据,并在此基础上建立了三维数字化鱼雷结构的自动布局设计算法、段间装配特征识别与匹配算法等.在UG环境中,应用此方法开发和实现了基于全雷详细布局经验知识库的智能化总体布局,为进一步研究鱼雷的智能化综合设计奠定了基础.     

遗传算法在船舶电缆布局优化设计中的应用研究

船舶电缆布局优化是实现船舶布线自动化的一项技术难题,这一问题的解决可节省大量电缆布局设计的时间和费用。建立优化模型,并对传统遗传算法中初始种群的产生方法、选择算子及变异算子进行改进,增加检测操作,从而构造求解该模型的改进遗传算法。仿真结果表明,该算法是一种具有全局寻优能力的布局优化方法,具有高效性、实用性,并可扩展于解决船舶设计中的其它优化问题。     

3200t风电安装船的机电系统设计

简述了3 200 t风电安装船的总体布置及主要功能,针对柴油机驱动的全回转舵桨的动力推进装置、自动化的电站系统、风电机组DP1(动力定位)安装定位系统、风电机组的浮式运输系统和船舶座底配套高压冲洗水系统方案进行介绍与分析,从而描绘出该船在机电系统设计方面的特点与亮点。     

船体零件自动套料的原理与方法

根据船体零件数量多形状复杂的特点，提出了一种实现零件自动套料的方法，并设计了相应的软件系统。主要内容为建立板材逐次切割的无干涉“切割套料”模型，给出零件自动套料的算法。采用数据开采技术从零件库中提取有用信息，实现对零件的分类，生成有关套料属性信息，并据此生成相应的套料规则，实现零件的自动套料工作。经初步考核，证明此方法是可行的，并且具有运行效率高与板材利用率高等特点。     

多芯管套料工艺改进

为解决船用多芯管套料存在的材料利用率低、现场剩余材料浪费突出的问题,对多芯管的建模流程、采购流程和套料流程进行管控,形成新的更加合理有效的多芯管套料工艺,采用新工艺可达到最大限度提升多芯管套料合理性,提高材料利用率,减轻设计人员工作负荷,降低采购成本的目的。     

耦合三维地层模型的复杂高桩结构桩基设计

针对复杂高桩结构桩基设计的空间问题和传统地质资料的表达不足,为信息化、可视化管理桩基,提出了建立桩基信息数据库;基于工程区域的多源地形、地质数据,引入三维地层建模技术,建立了复杂高桩结构的三维地层耦合模型,并实现桩基和地层的三维重建、碰桩检测、桩位优化、持力层的选取、桩长及轴向承载力计算、桩位自动绘制等可视化辅助设计功能,极大提高了复杂高桩结构桩基设计的效率与水平。