基于最小势能原理的不规则零件排样算法

提出了一种基于最小势能原理的不规则零件排样算法(HAPE),揭示了排样问题的物理意义:零件总是试图通过平移和旋转运动尽量降低零件的重心高度,从而得到更加紧密的排列.为了寻找最优排样姿态使零件重心最低,需要在母材上均匀布置一些点,让零件在每个点间隔一定的角度进行旋转.算例表明,HAPE是可靠的,且物理意义明确,不需要计算...     

维不规则零件排样问题的粒子群算法求解

提出了一种基于粒子群算法求解二维不规则零件排样问题的方法.该方法首先将二维不规则零件的排样问题转化为矩形件的排样问题,然后利用粒子群算法优化求解,在求解过程中运用自适应调整策略对零件的排样位置进行微调.最后用该优化排样算法对文献中的两个算例求解,排样结果表明该算法是有效的.     

二维不规则零件排样问题的粒子群算法求解

提出了一种基于粒子群算法求解二维不规则零件排样问题的方法．该方法首先将二维不规则零件的排样问题转化为矩形件的排样问题，然后利用粒子群算法优化求解，在求解过程中运用自适应调整策略对零件的排样位置进行微调．最后用该优化排样算法对文献中的两个算例求解，排样结果表明该算法是有效的．     

二维不规则贯通排样的模拟退火算法

提出一种获得不规则零件的最佳包络矩形的方法,根据矩形件的启发式算法,设计模拟退火智能算法将最佳包络矩形排样.模拟退火算法是全局优化概率的搜索算法,可以在优化排样中将排样次序优化,再利用最低水平线算法将不规则多边形排样.结果显示:同一排样问题,初始温度、冷却参数以及终止温度有一组最佳组合值,使得问题解的质量较高.该算法在排样效果和时间效率上更为优秀.     

二维矩形件优化排样算法的改进研究

提出了一种基于遗传算法求解矩形件排样的改进方法,通过比较搜寻待排矩形件宽度与最低水平线长度之间的关系来确定零件的排样,并用程序实现了该算法,结果表明这种改进算法是有效的。     

基于改进遗传算法的二维不规则零件优化排样

针对二维不规则零件排样问题,提出了一种改进的优化排样算法.对最小包络矩形求取方法进行了改进,提高了算法的运算速度;借助最优选择策略,对选择算子进行了改进,提高了算法的全局收敛性能;提出了高度调整法,对解码算法进行了改进,提高了算法的精度.排样实例表明,算法性能得到了很大提高,该算法是行之有效的.     

定序列矩形件优化排样的二维搜索算法

为了提高矩形件排样时材料的利用率,针对定序列矩形件优化排样问题,本文在"基于最低水平线的搜索算法"的基础上,提出了一种改进的矩形件优化排样算法——基于最低水平线的二维搜索算法.此改进算法在"基于最低水平线的搜索算法"基础上,进行了排样宽度的二维搜索,并将该改进算法与其他算法进行实例排样比较,排样结果表明,改进后的排样算法能有效地利用排样时产生的空白区域,在提高材料利用率上具有可行性和有效性.     

一种求解排样问题的遗传算法收敛性分析

遗传算法已经被广泛用于求解排样问题,但是在算法不收敛的情况下,很难有效地找到满意解.因此,在用遗传算法求解排样问题时,有必要研究其算法的收敛性.对求解圆形件排样问题的混合遗传算法,采用概率论的方法,证明了该遗传算法理论上完全收敛于全局最优解.该结论可以进一步应用到其它形状零件的排样问题,并给出了遗传算法求解排样问题的收敛性条件.     

基于单毛坯条带的矩形件最优两段排样方式

对大规模矩形件排样问题提出一种精确、可生成一种新的满足剪冲下料工艺需求的排样方式:基于单毛坯条带的矩形件最优两段排样方式.采用动态规划算法生成最优单毛坯条带,通过一维背包算法确定条带在级中的排样方式和级在段中的最优排样方式,选择最优的两个段组成排样方式.对传统文献中的43道大规模基准测题进行计算,有38道测题达到最优,剩余5道测题的优化结果与最优化结果的比率达到99.9%,每题的平均计算时间仅用2.17s.结果表明,本文算法优于经典两段和著名的T型排样算法,在解决大规模矩形件排样具有高效性.     

冲裁件优化排样的多边形顶点射线算法

研究冲裁工件优化排样问题.在普通单排多边形顶点算法的基础上,针对对头单排、普通双排、对头双排3种排样方式的特点,提出一种多边形顶点射线算法.经实际测试证明,该算法克服了多边形顶点算法通用性差的局限,可高效准确地得出常规单件排样方式的最优解.应用改进算法,在AutoCAD2000上,通过ObjectARX2000开发出了冲裁模优化排样系统.应用结果表明,与原手工排样方案相比,节省材料率约10%.     

针对目标的布局启发式算法

为解决二维矩形布局问题，在广泛研究各种启发式方法的基础上，提出了基于目标的启发式算法．该算法在布局开始时确定布局目标，布局过程中综合运用多种策略，让每个局部最优解达到布局目标值，得到稳定的、可靠的全局解；并且简要分析了矩形正交布局的空间分解方法，提出了群组的基本策略以及布局的定序规则和定位规则、实验结果表明，算法具有较强实用性，布局效率提高2％以上．     

三维布局的一种优化算法

分析了布局问题的特性，综合利用“爬山”策略思想和实体的八叉树操作语言，提出一种适合于三维实体布局的优化算法。实例表明，该算法能从任一初始布局方案快速收敛到一个局部最优的布局。此外，对实体八叉树旋转的操作语言进行了研究并给出相应的算法。     

基于双层启发式遗传算法的三维装箱问题

三维装箱问题是一类组合优化问题,多用于物流运输业的货物装载,具有重要的实践意义。它的最优解受多种条件因素的影响,求解形式复杂且计算量较大,所以常用启发式算法来解决。以空间分割为原则的启发式算法融入遗传算法中并结合二层规划的思想,提出一种基于双层启发式遗传的三维装箱算法。通过双层启发式遗传策略分别对可行解进行广度和深度的搜索来提高寻优效率,从而得到最优的三维装箱方案。在此基础上利用具体算例进行运算和分析,证明该算法在空间利用率和稳定性上都有较好的效果,同时装箱方案可以依托计算机技术进行三维可视化,可为三维装箱问题的信息可视化提供理论依据。     

急倾斜煤层沿空留巷的巷旁充填技术

针对急倾斜煤层沿空留巷巷旁充填技术难题,分析了新强煤矿巷旁充填材料合理配比及充填体承载特性,利用FLAC3D数值模拟软件分析了巷旁充填体及巷道围岩变形规律。结果表明:试件在一定的充填料配比条件下,随着水灰比的增加其抗压强度明显降低,新强煤矿充填材料水、水泥、沙子、矸石理想配比为1∶2∶4∶4;留设巷道顶底板的活动剧烈程度与距工作面距离相关,导致巷道顶板移近量不同;巷旁充填材料配比强度高于10 MPa,可以满足新强煤矿巷道围岩变形及充填体强度要求。     

新型丝网波纹填料的流体力学特性研究

对北京化工大学设计的BHS-Ⅳ新型丝网波纹填料进行了流体力学性能研究。应用空气-水系统，在500mm的有机玻璃塔中进行实验。测定了此填料在不同气液负荷下的填料压降和不同喷淋密度下的液泛点，并回归出了干塔压降、湿塔压降和液泛点的关联式。获得了此新型填料的基础数据，为更合理的设计填料提供依据。     

支撑剂铺置模式及其对水力裂缝导流能力的影响规律

为确定支撑剂铺置模式对水力裂缝导流能力的影响规律,通过对加砂和返排过程中支撑剂颗粒的定性受力分析,研究了支撑剂在水力裂缝内的铺置模式,在此基础上建立了支撑剂颗粒数目以及裂缝导流能力的理论计算模型,定量地把支撑剂铺置模式和裂缝导流能力关联起来.结果表明:支撑剂在裂缝内的铺置过程为通过受迫流动形成的两阶段非自然堆积过程,包括支撑剂颗粒被高黏度携砂液高速携带进裂缝内部的无序随机渐次堆积以及在工作液反向携带和裂缝有效闭合压力共同作用下的有序紧密压实堆积.根据最大填充率能量原理和颗粒堆积稳定性原理,经过两阶段的非自然堆积过程后,支撑剂颗粒的配位数会越来越大,颗粒体系的填充率会越来越大,颗粒之间的孔隙体积会越来越小,直至达到最稳定的六方密堆积或立方密堆积或二者的混合模式.六方密堆积模式和立方密堆积模式所对应的裂缝导流能力基本相当,但远低于正方体堆积模式.在实际压裂施工过程中,即便支撑剂颗粒体系可能达不到也会趋近这两种紧密堆积模式,最终的裂缝导流能力仍然会远小于立方体堆积模式.本文的理论模型以及研究结论可为水力压裂设计提供分析工具和理论依据.     

采用离散元方法评价集料的骨架结构

为了从细观结构角度深入研究骨架型沥青混合料集料的受力特征,在离散元程序PFC3D内,采用多球相互重叠的方法描述粗集料颗粒的三维不规则形状,并建立了考虑级配特征的集料混合物生成方法.按照集料粒径由大到小的顺序,在PFC3D中对各档集料进行了虚拟的逐级填充,并定量分析了各粒径集料对逐级填充后混合物中集料间隙率、集料之间的接触点数量、接触力等参数的影响.结果表明:集料混合物中,较粗集料受到的接触力大于较细集料;在较粗集料的混合物中,加入大于2.36 mm的较细集料有助于增加集料混合物的接触点数量,降低较粗集料所承担的接触力;粒径4.75～9.50 mm集料对接触点数量的增加最为显著;4.75 mm是骨架型沥青混合料的关键粒径.     

新型高效规整填料性能研究

在内径为Ø500mm的有机玻璃塔内,以空气-水为物系,对BH-250、BH-1000、BH-1500、BH-2000型波纹填料进行了流体力学及传质性能测试,并对其各项性能指标（波纹倾角、丝网层数、比表面积）进行了对比试验研究。研究了填料的网纹沟型、表面处理技术等结构特性对填料性能的影响。结果表明BH-1000丝网波纹填料的上述综合性能指标优于BH系列填料中的其他填料。