基于橡皮筋势能下降策略的圆形件排样算法

合理排样是钣金制品下料过程提高材料利用率降低企业生产成本的重要途径之一,针对圆形钣金制件的排样优化问题,提出一种基于橡皮筋势能下降策略的拟物理过程快速排样算法(RPED)。通过建立圆排样问题的数学优化模型,在理想化条件下制定橡皮筋势能下降排样策略,并对排样过程进行物理学受力分析和运动分析,提出基于时间节拍的排样过程离散模拟方法,最后结合精英保留遗传算法对排样模型的初始布局进行优化,进一步提高算法的全局搜索能力。计算机实验结果表明,RPED算法的平均板材利用率较企业实际生产排样高1.1%,而对国际通用算例RPED算法的平均板材利用率较RBLP和ASA算法高0.68%和0.19%。RPED排样优化算法可获得更高的平均板材利用率。

基于橡皮筋拟比算法的二维紧凑布局设计

本文提出用橡皮筋的物理学方法拟比2D产品布局过程,进行产品布局的数字化紧凑设计。通过研究凸壳的数字化设计建立橡皮筋拟比模型算法,分析确立物体模拟运动过程的弹性力及凸壳受力情况以及采用计算几何的数字化方法进行碰撞检测分析,进而探求其橡皮筋拟比布局模型的迁移规则,证明橡皮筋拟比算法实现的可行性,为紧凑布局优化模型提供了可行的物理建模算法。

最优化3-RRR球面并联机器人路径规划方法

针对3-RRR球面机器人进行了路径规划方法的讨论,将一种快速寻找最短路径的橡皮筋算法推广到了三维空间,并编制了伪代码。对机器人运动学方程进行了计算分析,得到了其工作空间点云模型。根据其可定向性周期空间的拓扑特性,确定最短路径找寻方向。通过4组算例验证了能量最省路径规划方法的可行性,并给出了各自的点云图,以及1组电机转角的变化曲线。

尾焰的紫外高分辨辐射图像仿真与特征提取

基于改进的球谐离散坐标法建立了飞行器尾焰的紫外辐射亮度仿真模型。在尾焰羽流的热辐射基础上,重点考虑了尾焰中气体分子的化学荧光辐射源及由尾焰中三氧化二铝簇团粒子的平均光学特性带来的多重散射源效应。基于辐射传输方程,在球谐离散坐标系中,对尾焰在不同观测角度、不同介质分布的紫外辐射亮度进行了数值计算,实现了高分辨的三维尾焰辐射亮度的空间分布图像仿真。同时,采用灰度共生矩阵算法获得尾焰辐射亮度分级分布的灰度图,结合二维超分辨旋转不变子空间算法、α-shape方法和橡皮筋算法,提出了尾焰辐射中心位置和辐射亮度峰值轮廓曲线提取的新方法,得到了尾焰辐亮度特征的准确提取,为飞行器目标和尾焰的高分辨辐射图像特征识别提供了重要的参考依据和途径。