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大连理工大学
硕士学位论文
船体零件套料算法及应用研究
姓名：李进安
申请学位级别：硕士
专业：船舶与海洋结构物设计制造
指导教师：刘寅东
20060601
甜对卸慰7⒔饩鐾夹挝侍猓闹卸允褂玫降纳方面的技术要摘本文首先叙述了套料问题的理论意义、应用价值和研究概况缓筇致哿耸迪殖绦信息提取和保存的方法；晟后通过实例演示了套料程序的功能。本文以船体零件套料为背景，研究了二维不规则多边形的自动排样问题及其方法。从数学计算复杂性理论看，优化排样闯题属于具有最高计算复杂性的夺；耆侍猓两还无法找到解决该问题的有效多项式算法。为了简化问题的复杂性，经过对矩形零件排样问题的研究，本文采用了矩形包络法将不规则零件转化为了矩形，然后利用背包算法对处理后的矩形进行排样，从而实现了程序排样的整个过程。本文提出了利用进行了详细的叙述。根据设计的套料算法，对实际套料的每一个步骤进行建模，在．平台上编程实现。排样需要解决的几个关键问题并介绍了几种排样算法；在第三部分详细介绍了绦蚩蚣堋⒔缑婕际鹾屠肁访问数据库的方法，做为实现程序套料的技术支持；接着重点介绍了套料算法和程序的设计，包括矩形包络算法和不规则图形的本文设计的船体零件套料系统由五个部分组成：零件信息管理，优化排样计算，排样图形生成，下料结果输出和手工修改结果。该套料系统具有交互界面直观明了，操作简单，排样优化计算高效等优点。充分利用唇柚鶤在图形处理方面的优势是本系统的一大特色。关键词：船体零件；套料；不规则零件；矩形包络；大连理工大学硕士学位论文
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日期：。一独创性说明作者郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得大连理工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。作者签名：
么』主：隆享：盘鱼』年上月芝生曰大连理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子般，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：导师签名：大连理工大学硕士研究生学位论文
髀课题背景该类闯题涉及现实生活中的许多方面和行业，如板材切割、集成电路设计、建筑设计、受到问题复杂性和求解时间的限制，许多更好的方案在排样设计时往往无法被发现。当二维布局问题中，矩形排样问题相对简单，研究时间最久，理论比较成熟。因此，矩形或可组合成近似矩形，可以较好的避免采用矩形包络法引起的利用率降低的闯题分每一个零件勾辶慵琢衔侍獗涑闪艘桓鲋掷喽唷⑹可俚母丛优叛侍猓A实现船体零件的自动套料，除对零件采用矩形包络外，还应对包络后的零件按照面积和船体零件套料方法的研究属于布局问题讨论的范畴。布局问题是给定布局空间和若干待布物体，将待布物按照一定的约束合理的摆放在空间中，并达到某种最优指标。船体零件套料是在一些给定规格的钢版上，对一些满足指定条件的零件进行排放的过程。交通运输、纺织、航空航天工业等。布局结果的好坏对于这些行业生产的合理性、经济性、安全性具有重要影响和意义。随着近几十几年来在工业、交通、国防等方面高技术的发展，出现了更多更高层次的复杂布局问题。二维布局问题也称排样问题，船体零件套料问题就属于这一类【。在现实生活中排样问题往往用人工方式来解决，即由排样设计人员按照实际布局要求，利用排样模型或样板根据自身经验进行试凑或摆放，经过反复多次最后找出一个可行的排放方案。由于排样规模较大、排样物体形状复杂、约束条件增多时，人工往往花费相当多的时间进行布局求解，即使如此也还会出现最后所得排样方案不能满足要求的情况，更不用说最佳方案了，人工排样已经很难满足当前生产的需要。近年来人们在研究简化不规则形状零件的排样问题时多将不规则零件通过矩形包络法近似处理为矩形零件ǔ３莆6椒，再对矩形零件采取正交排放【俊Ｊ导っ鳎对于不规则零件排样问题来说零件的种类越少，每类零件的数量越多，排样问题越简单，反之则复杂。船体零件套料属于不规则零件排样问题