基于进化算法和重心nfp的异形钢板下料优化

《基于进化算法和重心nfp的异形钢板下料优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、AGRICULTURALUNIVERSITYOFHEBEI全日制硕士专业学位（毕业）论文基于进化算法和重心NFP的异形钢板下料优化学位申请人：王冰飞指导教师：赵胜利教授乔永进高工学位名称：工程硕士研究领域：建筑与土木工程授予单位：河北农业大学答辩日期：二〇一五年五月三H•—日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，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过的研究成果，也不包含为获得河北农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何

2、贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意�学位论文作者签名：〈灰签字闩期：义。石年6月方円学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解河j匕农业大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门（机构）送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权河北农业大学可以将论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等方法加以保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：导师签名；签字FI期：工0>5年6月孓日签字日期：7P占年6月言R学位论文作者毕业后去向：工作单位：电话:通讯地址：邮

3、编:分类号：TU722单位代码：10086密级：公开学号：20139080546基于进化算法和重心NFP的异形钢板下料优化ProfiledSteelPlateBlankingOptimizationbasedonEAsandgravitycenterNFP学位申请人：王冰飞指导教师：赵胜利教授乔永进高工学位名称：工程硕士研究领域：建筑与土木工程授予单位：河北农业大学答辩日期：二〇一五年五月三十一日摘要针对建筑钢材下料优化的研究已经数见不鲜，但大部分的研究都是面向钢筋、型钢等一维下料优化问题，对于建筑钢板方面尤其是异形状钢板的下料优化研究问题，由于其多

4、样性、形状的不可测性等特点一直为下料问题中棘手的难题。针对上述问题，本课题从“异形钢板下料研究”出发，以进化算法和重心NFP为理论基础，对二维异形钢板下料优化问题进行研究，并最终通过MATALB编程软件实现了异形钢板智能下料优化，取得明显的优化效果。经过多次实验验证，优化后的板材利用率平均能达到85%以上，达到了一个优秀二维排样下料优化算法所要求的优化水平。相关的研究内容与工作总结如下：（1）改进传统的异形钢板下料的数学算法模型，在现有的理论基础上改进了“下料板材”、“不规则多边形面积求法”、“不规则多边形重心坐标求法”、“坐标转换算法”等相关参数的

5、数学算法。（2）在现有的NFP求解算法基础上提出一种“基于BL_field”的内靠接NFP求解改进策略，该算法的创新点主要有以下三个方面：首先在“寻求第一接触点”的步骤提出了“高边中点”的第一接触位置创新点；然后在“选择移动向量”的步骤提出了“接触状态四种分类方法”的划分概念；最后在“求取最小碰撞距离”方面都提出了“内靠接BL_field区域”的改进策略。（3）以现有的最低重心NFP排样理念为基础，并在“生成新边界”步骤中提出“逆时针分离法”的兼并策略。（4）利用进化算法（EAs）强大的全局搜索能力来对相应的排样方案进行优化，并对遗传算法中的“交叉策

6、略”、“变异策略”两个重要操作步骤进行修改，使之更适用于排样问题的优化操作。关键字：异形钢板下料；二维排样组合优化；重心NFP；进化算法；ProfiledSteelPlateBlankingOptimizationbasedonEAsandgravitycenterNFPAuthor：WangBing-feiTutor：ZhaoSheng-liMajor：ArchitecturalandCivilEngineeringAbstractForresearchonconstructionoptimizationofsteelcuttingiscommon

7、,butmostoftheresearchesaregearedtowardsone-dimensionalcuttingoptimizationproblemsuchassteel,structuralsteel.Researchonbuildingsteelplateespeciallyirregularshapeofsteelplateblankingoptimizationisathoughproblemduetoitsdiversityshapeandunpredictablecharacteristics.Regardingontheab

8、oveproblem,thistopicofthe"special-shapedsteelsheetblan