复杂下料问题的优化模型及求解方法研究

发布时间：2024-03-19 00:40

　　下料就是把尺寸较大、样式相对固定的原材料,按生产的需求切割成尺寸较小、长度不同、形状多样的坯料,以便进一步加工成各种不同规格产品的过程。由于下料问题本身的复杂性,以及现有下料方法的局限性,下料过程中难免产生大量原材料的浪费。在制造加工领域,原材料的成本在整个产品成本中占有很大比重,因此如何减少下料时的原材料消耗而降低成本,有着非常重要的经济意义和社会意义。现实生产中的下料问题规模大、约束多、目标多样,本身非常复杂。现有文献在对下料问题进行问题建模和算法设计时,一般都进行了简化和抽象,以致最后的结果无法被直接应用于生产实践。本文研究的并不是单纯数学意义上的理想化的下料问题,而是从生产实际出发,研究企业复杂环境下的下料问题。本文的研究内容如下：(1)建立了均匀变截面原材料一维下料问题的数学模型。该模型不仅考虑了下料的切割率,还考虑了产品位置对切割的影响、下料方案个数、刀片数的限制、刀片的厚度、锻压比和高径比等因素。(2)设计了改进的SHP算法对均匀变截面原材料下料问题进行求解。本文对算法进行了如下改进：针对均匀变截面原材料的特点,研究了产品的切割位置和切割长度的关系,并在SHP算法中增加了...

【文章页数】：126 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图２．?１均匀变截面原材料示意图??

宵肥工业大学博±论文材料的特殊形状，切出来的毛还也是粗细不均的工序才能形成最终产品，因此切割时还要考虑后高径比等。高径比即毛巧的高度和直径必须满足太小都会影响最终产品的质量。锻压比即毛旺高要保证毛巧比较成品高度大之外，锻压比较也要产品质量。??变截面原材料，大小头面积分别为Ｓｉ，....

图２．?４均匀变截面材料长度转换示意图??

设原材料长度为Ｉ，从该材料上某一位置切一根重量为Ｗ的毛逐。定义毛远??小头与原材料小头的距离为切割位置，用／表示。毛巧大小头之间的距离为切割长??度，用／化ｗｊ表示。如图２．４所示：??ｋ?ｆ（ｉ．ｙ）?－４＜—?／?—？??图２．?４均匀变截面材料长度转换示意图??Ｆｉｇ?２．....

图２．?５圆台型变截面材料长度转换示意图??

设原材料长度为Ｉ，从该材料上某一位置切一根重量为Ｗ的毛逐。定义毛远??小头与原材料小头的距离为切割位置，用／表示。毛巧大小头之间的距离为切割长??度，用／化ｗｊ表示。如图２．４所示：??ｋ?ｆ（ｉ．ｙ）?－４＜—?／?—？??图２．?４均匀变截面材料长度转换示意图??Ｆｉｇ?２．....

图2.6均匀变截面材料长度与位置关系

２４?合肥工业大学博±论文的钢锭长度较小。??证明，设两个毛巧在钢锭上的切割位置如下所示。因为Ｗｉ＜Ｗ２，圆台形体式易知?ｈｉ＜ｌｉ２。由于?Ｔｉ＝Ｔ尸Ｔ，且?ｈｉ＜ｈ２，所ｗｔｉ＜ｗｔ２。所从?ｗｉ＋ｗｎ＋Ｗ２＜Ｗ２＋ｗｘ２＋ｗ再由圆台形体积公式，可知ｈ＜ｌ２。即较轻的毛还靠近....

本文编号：3932062