復合材料構(gòu)件鋪層排樣技術(shù)研究.pdf

1、復合材料因其獨特性能在航空航天領(lǐng)域得到廣泛應用。由于復合材料的特性，需要專門的CAD/CAM軟件，對復合材料構(gòu)件鋪層進行優(yōu)化排樣、數(shù)控剪裁。矩形件排樣是不規(guī)則復合材料構(gòu)件鋪層排樣的基礎(chǔ)，國內(nèi)外學者對矩形件排樣進行了很多探索，提出了多種算法。本文在認真研究了這些算法的基礎(chǔ)上，通過比較分析，提出了新的算法，以應用于復合材料構(gòu)件鋪層的優(yōu)化排樣，并開發(fā)了復合材料構(gòu)件鋪層排樣軟件系統(tǒng)。 本文主要做了以下工作： 分析了矩形件排樣的特

2、點，介紹了各種常見的矩形件排樣算法，并針對復合材料構(gòu)件鋪層的特點，提出了一種新的排樣算法——最低輪廓線最佳匹配算法。該算法滿足“最下最左”條件，同時排樣效率較高。并將該算法與CATIA相結(jié)合，通過CAA開發(fā)出工程圖紙排樣模塊，實現(xiàn)工程圖紙的集中打印，節(jié)省紙張。 矩形件排樣問題具有圖形運算和組合優(yōu)化兩方面的特性。本文分別使用了遺傳算法和模擬退火算法對矩形件排樣進行優(yōu)化。給出了遺傳算法用于排樣問題的編碼算法、解碼算法、適應度函數(shù)的定

3、義方法，同時給出了模擬退火算法用于排樣問題的初始溫度、終止溫度、解的表達、解的接收準則和冷卻策略的確定。實驗結(jié)果表明，優(yōu)化排樣算法的效率較高，排樣結(jié)果優(yōu)于單純的排樣算法。 多邊形排樣多年來一直是許多學者研究的熱點和難點問題。本文重點對基于包絡(luò)矩形的多邊形排樣算法進行了研究。在對多邊形碰撞算法的研究基礎(chǔ)上，提出了不同的多邊形組合策略，將圖形運算、矩形件排樣算法及人機交互方法相結(jié)合，提出了多邊形的組合預處理――矩形件自動排樣多邊形排