基于改进A-star算法的三维管路路径规划

管道布置设计经常受到多种因素的制约影响管道布置结果,管道自动布置方法能显著提高布置效率、降低经济成本、提高设计质量,并有望在核电领域得到广泛应用。针对传统网格划分方法存储数据量过大的问题,提出一种基于关键点的非均匀网格划分方法。针对传统A-star算法无法满足部分布置规则约束的问题,采用网格能量法处理吸引与排斥类约束,并在改进A-star算法中对实际代价与启发式函数进行优化。在厂房三维仿真模型中验证非均匀网格划分方法以及改进A-star算法的有效性。仿真结果表明,基于非均匀网格划分方法的改进A-star算法能够生成折弯数量更少的优质路径,并能够根据网格能量的参数设置生成沿特定壁面布置的管线方案。

基于混合优化算法的曲线曲面优化设计方法研究

利用传统能量法建立曲线优化数学模型,设定约束条件并在此基础上改进能量法,同时结合遗传算法及蚁群算法的优点,建立一种新型的优化算法,把这种优化算法应用到实际人体背部曲线曲面优化中,通过实例验证,得到了较好的结果,并与其它算法做比较,证明其有效性。

利用逆向工程与曲面造型技术的曲面建模研究

提出利用逆向工程对人体背部曲面进行点云数据的提取,之后再利用人机工程学和网格能量法对人体背部曲面进行整体光顺优化。在进行逆向处理时,应用CATIA逆向模块进行点云的处理并且拟合成曲面,就可以做出和背部曲面完全一样的曲面,在分析背部曲面和拟合曲面的同时,要考虑并确定关键型值点的约束。之后利用网格能量法和遗传算法的优化方法以及人机工程学的要求建立人体背部曲面的目标函数,利用MATLAB软件求解曲面并且优化出最佳的人体背部曲面。最后分析曲率变化,证明所提方法的可行性。