二维不规则下料问题的几何干涉检查及模型简化研究

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1、学校代码密级：公开硕士专业学位论文二维不规则下料问题的几何干涉检查及模型简化研究作者姓名裘瀚照工程领域工业工程指导教师陆一平副教授培养院系机械与电子控制工程学院二零一五年六月硕士专业学位论文—：维、规则卜料问题的儿涉检作及投叩简化研允作者：裘瀚照师：亂北京交通人学年学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁

2、盘。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字曰期：年月广日签字曰期年月「曰学校代码：密级：公幵北京交通大学硕士专业学位论文二维不规则下料问题的几何干涉检查及模型简化研究作者姓名：裘瀚照学号：导师姓名：陆一平职称：副教授工程硕士专业领域：工业工程学位级别：硕士北京交通大学年月致谢致谢时光荏苒，岁月如梭，转眼间两年的硕士生涯即将结束，在这里我获得了前所未有的收获，我要感谢在这过程中所有给予我帮助的人。首先，我要衷心感谢我的导师陆一平副教授。本论文的工作是在陆老师的悉心指导下完成的。从论文选题、研究内容、研究方法

3、到论文的撰写，陆老师都给予我莫大的帮助和支持。陆老师博学而谦逊、温和而严谨，老师渊博的学识、严谨的治学态度、儒雅的处事风度都给我留下深刻的印象，我将以此终生受益。感谢在校学习期间给予我指导和帮助的老师。在实验室学习和工作期间，感谢张燕玲、马春梅、刘鑫、杨萌、周俊鹏、高晋升、王玉东、梁少喆等同学对我论文的研宂工作给予的支持和帮助。感谢身边一直以来支持和鼓励我的老师、家人以及朋友们。在此要特别感谢我的父母，尤其要感谢我的父亲，父亲的谆谆教诲一直鞭策着我、激励着我，让我不断进取，发奋图强。感谢父母一直以来默默的支持与无微不至的关怀，让我能够在

4、学校专心完成学业。最后，我要感谢母校北京交通大学两年来对我的培养和教育。摘要摘要资源的有限性和人类对资源需求的无限性的矛盾决定人类需要优化资源配置、充分合理地利用现有资源并且开源节流。正处于经济新常态的中国，经济结构需要优化升级，过去只求数量和速度的粗放型经济发展模式需要进行改进，发展的标应该更注重于质量和效益。而有必要对以最大化材料利用率为标的二维切割与布局问题进行深入研宄。二维切割与布局问题是具有广泛应用价值的组合优化问题。其难属性决定了其不存在多项式时间的解法，而其具有的建模和求解的双重复杂性使其难以求解。针对目前二维切割与布局问

5、题中存在的难点问题，本文对干涉检查问题和通用层次上的模型简化问题进行研究，实现了大规模不规则下料问题的求解，主要工作如下：提出一个适用于任意多边形的不干涉多边形生成算法，用于检查多边形的十涉情况。对二维切割与布局问题中的格点简化技术进行研究，从数学模型层次上初步提出了一种与格点简化方法等价的简化方法。相比于传统方法，该方法更便于在不规则下料问题中采用。对生产运作管理中的滚动式生产计划法进行研究，基于其思想提出了切割下料滚动地平线策略，应用于大规模的二维切割下料问题的求解中。应用以上研宄成果，以不规则零件为研究对象，对大规模不规则下料问题

6、进行建模求解，并对企业中实际的冲压钣金零件进行布局求解，得到了较好的效果。关键词：不干涉多边形；格点技术；滚动地平线策略；不规则下料问题ABSTRACTABSTRACTThecontradictionbetweenthelimitedresourcesandinfinitehumandemandforresourcesdecidesthathumanneedtooptimizetheallocationofresources,fullyandreasonablyusetheexistingresourcesandreducethecos

7、ts.China'seconomyisinthenewnormalwiththeeconomicstructureneedingoptimizationandupgrading.Theextensiveeconomicdevelopmentmodelinthepastwhichonlypursuesthequantityandspeedoftheeconomyneedstobeimproved.Thegoalofdevelopmentshouldbefocusedmoreonthequalityandeficiency.Asthetar

8、getofresearchontwo-dimensionalcuttingandpackingproblemismaximizetheutilizationrateofmaterial,itisnecess