木材最优切割
- 格式:doc
- 大小:2.07 MB
- 文档页数:10
优选锯操作方法
选择合适的切割用上:
1. 将锯子固定,确认其直径。
2. 如果是圆形木材,可以采用分式锯片或者普通三牙片;如果是木质建材材料,建议使用内外锯片;如果是木制品,建议使用精密锯片。
3. 确定安全等级。
如果锯片面积大于15%,必须控制在最低的安全等级,或者配合防护装备使用;如果锯片面积小于15%,可选择一般安全等级的锯片。
4. 确定锯片的材料和构造:一般情况下,锯片的材料要与要切割的木材成分相匹配,构造要考虑锯片的磨耗程度和切割效率。
5. 确定合适的瞬间速度:锯片的速度要足够快以便能有效提高切割效率,又要注意防止锯片过热,否则会影响切割质量。
6. 根据木材特征确定合适的锯痕深度,通常粗锯痕深度应该短于精锯痕深度,这样可以减少锯切负荷力,提高切割效率和质量。
7. 锯片的搭台要尽量紧凑,以提高切割效率,同时确保正确的切割稳定性。
8. 操控木材推出:木材推出应当是平稳可控的,使得锯片速度不会太快,以免发生切损。
切割的优化方法有哪些?面对日益复杂的生产和加工需求,切割技术在各类行业中变得越来越重要。
无论是金属切割、激光切割还是木材切割,优化切割方法对于提高效率和降低成本具有重要意义。
本文将介绍切割的优化方法,并从三个方面进行讨论。
一、切割路径的优化切割路径的优化是提高切割效率和降低切割时间的关键。
在切割路径的规划中,常用的方法有以下几种:1. 最短路径算法:通过求解最短路问题,确定切割路径中各个点的次序。
最短路径算法包括贪心算法、动态规划算法和遗传算法等。
这些算法能够有效地减少切割路径的长度,从而提高切割效率。
2. 车辆路径优化算法:与最短路径算法类似,车辆路径优化算法的目标是确定车辆在切割过程中的最佳路径。
例如,通过考虑车辆的载重、运输时间和耗能等因素,可以采用启发式算法和模拟退火算法等来优化切割路径。
3. 多切割刀具的使用:对于某些需求较高的切割任务,可以尝试使用多个切割刀具同时工作。
通过合理分配多个刀具的位置和数量,可以大大提高切割效率,减少等待时间。
二、材料利用率的优化材料利用率的优化是切割过程中不可忽视的方面。
在一些对材料消耗较大的行业,如钢铁制造和纺织制品等,提高材料利用率可以有效降低成本。
以下是几种常见的优化方法:1. 材料排版优化:通过合理排列待切割零件,使之在材料平板上布局最为紧密,减少材料的浪费。
这需要考虑零件的形状、大小和数量等因素,结合排样算法和填充算法等进行布局。
2. 自适应切割宽度:通过根据材料切割轮廓的特点,自动调整切割宽度,减小切割过程中的浪费。
这一优化方法一方面可以节约材料,另一方面可以减轻切割刀具的磨损。
三、切割质量的优化切割质量是无论在工业生产还是个人加工时都需要考虑的一项指标。
切割质量的好坏直接影响到产品的合格率和外观质量。
1. 切割速度的优化:在保证切割质量的前提下,尽可能提高切割速度,减少切割过程中的时间消耗。
这需要根据切割材料的硬度和密度等特性,选择适当的切割参数。
常见的木皮切割方法有哪些?木材基本构造图常见木皮的种类多种多样,根据不同的标准可分为不同的种类。
从源头追溯,可分为进口和国产;按形态可分为天然薄木,染色薄木,组合薄木,拼接薄木,成卷薄木;按厚度可分为厚薄木,微薄木。
此外,根据制造方法,可以分为刨切薄木,旋切薄木,锯切薄木等等。
不同的种类,有不同的用途,我们一般根据木皮的特性来进行选择。
木皮上形态万千的直纹、花纹就是通过不同的切割方法而形成。
据资料显示,市场常用的木皮标准切割方法有如下几种:旋切(Rotary Cut)将木材用卡轴卡住,沿着木材的年轮方向,用旋切刀像削铅笔一样将木材一圈一圈地分离开来,通常在旋切前需要对木材进行蒸煮。
旋切下来后按照所需尺寸进行裁板干燥,得到单板木材,一般来讲旋切单板的厚度不超过3毫米,出材率高达97%。
刨切(Slicing Cut)刨切加工是为取得地板木皮或者装饰木皮的一种加工方式,主要是为了取得木材切割面纹理效果,该方式比锯切要节约木材,比旋切要浪费木材。
木板纤维结构紧密,暗裂少,地板在干燥或潮湿的环境中性能稳定。
多半层山纹、直纹,出材率低,因此成本高。
锯切(Saw Cut)木皮纤维结构紧密,出材率至低,性能稳定,可是成本相对更高。
弦切(Plain Slicing, Flat cut)又称平切、平面切片/平片,是指切片刀沿着原木中心的并行线,切出木片。
径切(Quarter Slicing)径切是垂直切向原木的年轮,生产出呈现直纹的木皮。
剖料切(Rift-Cut)剖料切木皮一般采用橡木的木皮,橡木的木髓射线由原木中心伸展开来,就像车轮的弯曲轮辐。
以微少角度切向橡木的木髓射线,减低「鳞片」状木纹的出现,生产有直纹的木皮。
纵向切(Lengthwise Slicing)将平锯板材平放,通过固定的切片刀,从板材底部切出木皮,纹理图案变化多端。
大自然实木复合地板表层采用优质名贵树种制成的木皮,厚度一般为0.6mm至4.0mm。
木材的新型加工技术有哪些在当今社会,木材作为一种重要的原材料,其加工技术不断创新和发展。
新型加工技术的出现,不仅提高了木材的利用率和加工效率,还为木材产品带来了更多的可能性和更高的品质。
接下来,让我们一起了解一下木材的一些新型加工技术。
激光切割技术是近年来在木材加工领域崭露头角的一项新技术。
激光具有极高的能量密度和精确的指向性,能够实现对木材的高精度切割。
与传统的机械切割方式相比,激光切割能够在木材上切割出更为复杂和精细的形状,而且切口光滑、无毛刺,大大减少了后续的加工工序。
此外,激光切割还可以在木材表面进行雕刻和标记,为木材制品增添独特的艺术价值。
数控加工技术也为木材加工带来了巨大的变革。
通过计算机数字控制(CNC)机床,操作人员可以按照预先设定的程序,对木材进行自动化的加工。
这种技术能够实现各种复杂形状的加工,如弯曲、钻孔、开槽等,并且加工精度高、一致性好。
在大规模生产中,数控加工技术能够显著提高生产效率,降低生产成本。
3D 打印技术在木材加工中的应用也越来越受到关注。
虽然目前直接使用木材进行 3D 打印还面临一些技术挑战,但通过将木材纤维与其他材料混合制成打印材料,已经能够实现一些简单的木材制品的 3D 打印。
这为个性化定制木材产品提供了新的途径,消费者可以根据自己的需求设计并打印出独一无二的木材制品。
高压水射流切割技术是另一种非传统的木材加工方法。
利用高压水流的冲击力,能够对木材进行切割。
这种技术不会产生热量,因此不会对木材造成热损伤,特别适用于加工对温度敏感的木材品种。
同时,高压水射流切割还可以在木材上实现斜切和曲线切割,具有较高的灵活性。
真空干燥技术在木材处理方面发挥着重要作用。
传统的干燥方法往往需要较长时间,而且容易导致木材变形和开裂。
真空干燥技术通过降低环境压力,使水分在较低的温度下快速蒸发,从而缩短干燥时间,提高干燥质量。
经过真空干燥处理的木材,其含水率更加均匀,稳定性更好,能够有效减少后续加工和使用过程中的问题。
木材优选锯原理
木材优选锯原理是指对木材进行砍伐、加工、处理时,根据木材的特性和要求,选择最适合的锯机进行切割,从而达到节约资源、提高木材利用率、提高生产效率的效果。
具体来说,木材优选锯原理主要包括以下几个方面:
1. 砍伐时优选木材:在砍伐木材时,应根据木材的种类、直径、生长环境等因素,选择适宜的伐木工具,并进行正确的砍伐方式,以保证木材的完整性和质量。
2. 切割时优选锯机:在进行木材切割时,应根据木材的种类、尺寸和用途,选择最适合的锯机进行切割。
例如,对于较硬的木材,应选择具有较高转速和切割力的锯机,而对于较软的木材,则可以选择转速较低的锯机。
3. 优化切割参数:在使用锯机进行切割时,应根据木材的性质和要求,优化切割参数,如切割速度、切割角度、切割深度等,以保证切割效果和降低能耗。
4. 合理利用木材:在切割完成后,应将余料进行合理利用,如用于木屑加工、生物质能源生产等,以最大限度地节约资源和提高木材利用率。
总之,木材优选锯原理是根据木材的特性和要求,选择最适合的锯机进行切割,从而提高木材利用率和生产效率的原则。
- 1 -。
能把木头切割的平齐的小型工具
在木工领域中,切割木头的工具种类繁多,其中能够实现平齐切割的小型工具尤为重要。
这些工具不仅便携易用,而且在各种木工项目中都能发挥关键作用。
一种常见的小型切割工具是手动锯。
手动锯有多种类型,包括钢锯和折叠锯等。
它们适用于切割各种尺寸和硬度的木头。
使用手动锯时,需要注意锯条的选择和安装,以及正确的锯割姿势和力度,这样才能保证切割面的平齐和光滑。
除了手动锯,电动切割工具也是实现平齐切割的重要选择。
其中,电圆锯以其高效和精确的切割能力而备受欢迎。
电圆锯的切割速度快,切割面平整,而且操作简单。
使用时,只需将电圆锯放置在需要切割的木头上,调整锯片的角度和深度,然后按下开关即可。
此外,线锯也是一款适用于精细切割的小型工具。
线锯的切割线细而坚韧,能够深入到木头的内部,实现精确的切割。
使用线锯时,需要将其紧绷在两个固定点之间,然后将需要切割的木头放在切割线上,通过拉动线锯来实现切割。
无论选择哪种切割工具,都需要注意安全使用。
在使用前,应详细阅读说明书,了解工具的性能和使用方法。
在使用过程中,应佩戴防护眼镜和手套,避免木屑飞溅造成伤害。
同时,切割完毕后,应及时清理工作区域,保持整洁和安全。
总之,能够切割木头平齐的小型工具在木工领域中具有广泛的应用。
选择适合自己的工具,并掌握正确的使用方法,是实现高质量木工项目的关键。
五一数学建模竞赛承诺书我们仔细阅读了五一数学建模竞赛的竞赛规则。
我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与本队以外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。
我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其它公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。
我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。
如有违反竞赛规则的行为,我们愿意承担由此引起的一切后果。
我们授权五一数学建模竞赛组委会,可将我们的论文以任何形式进行公开展示(包括进行网上公示,在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等)。
参赛题号(从A/B/C中选择一项填写): B参赛队号:参赛组别(研究生、本科、专科、高中):所属学校(学校全称):参赛队员:队员1姓名:XXX队员2姓名:XXX队员3姓名:XXX联系方式:Email:联系电话:日期:年月日(除本页外不允许出现学校及个人信息)五一数学建模竞赛题目:木料切割最优化问题关键词:矩形件下料切割问题guillotine摘要:随着社会的发展、人们对环境资源的重视,提高材料的利用率、获得最大利润就成了不可避免的问题,而解决这个问题的关键就是对产品的生产进行紧凑型的布局。
本文旨在解决家具厂木料的切割问题,由一维问题(或者说是1.5维问题)递推到二维问题,通过寻找合适的切割方法(采用guillotine,贪心启发式算法的多目标二维切割),使得我们从目标木板上切割出的所需产品的面积和最大或者利润最大,后对方案进行优化处理,最终得出最优方案。
问题一用guillotine方法切割可得一块木板上P1最多能切割59个。
问题二在问题一的基础上,通过迭代的方法,分析得出前三甲利用率分别为99.64%,99.23%和99.03%的最佳方案。
问题三又在问题二的基础上,引入了生产任务作为限制因素,并结合贪心启发式算法的多目标二维切割和问题使问题得到解决。
材料切割优化算法一、算法简介材料切割优化算法是一种用于优化材料切割过程的算法。
该算法可以帮助企业提高材料利用率,降低生产成本,提高生产效率。
该算法主要解决的问题是如何将原材料切割成多个需要的尺寸,并且使得废料最小化。
二、常见的材料切割问题1. 一维材料切割问题:将一定长度的原材料(如钢管、木条等)按照给定长度进行切割。
2. 二维材料切割问题:将一定大小的原材料(如板材)按照给定尺寸进行切割。
3. 三维材料切割问题:将一定大小的原材料(如立方体)按照给定尺寸进行切割。
三、常见的算法1. 贪心算法:贪心算法是一种简单而常用的算法。
它通过每次选择局部最优解来达到全局最优解。
2. 动态规划算法:动态规划算法是一种通过分解问题为子问题并将子问题递归求解来求解复杂问题的方法。
3. 遗传算法:遗传算法是模拟自然进化过程的一种优化算法。
它通过对个体进行选择、交叉和变异等操作来得到最优解。
4. 粒子群算法:粒子群算法是一种模拟鸟群或鱼群等自然现象的优化算法。
它通过模拟粒子在搜索空间中的移动来寻找最优解。
四、材料切割优化算法的实现步骤1. 输入原材料尺寸和需要切割出的尺寸。
2. 选择合适的算法进行求解。
3. 对于一维材料切割问题,可以采用贪心算法或动态规划算法进行求解。
对于二维和三维材料切割问题,可以采用遗传算法或粒子群算法进行求解。
4. 根据求解结果生成切割方案,并输出废料面积或体积。
五、常见的应用场景1. 制造业:如钢铁、木材、塑料等行业中,可以利用该算法来提高生产效率和降低成本。
2. 包装业:如纸箱、塑料袋等行业中,可以利用该算法来提高包装利用率和降低包装成本。
3. 家具制造业:如板式家具制造中,可以利用该算法来提高材料利用率和降低生产成本。
六、算法的优缺点1. 优点:能够有效地提高材料利用率,降低生产成本,提高生产效率。
2. 缺点:求解过程比较复杂,需要选择合适的算法进行求解。
对于大规模问题,计算时间较长。
数学建模经典案例最优截断切割问题在日常生活和工业生产中,我们常常会遇到材料切割的问题。
如何在给定的原材料上,通过合理的切割方式,获得最大的效益或者满足特定的需求,这就是最优截断切割问题所要研究的核心内容。
想象一下,你是一家木材加工厂的老板,手里有一根长度固定的原木,而客户向你订购了各种不同长度的木板。
为了最大限度地利用这根原木,减少浪费,同时满足客户的订单需求,你需要思考怎样切割才能达到最优效果。
这不仅仅是简单的切割操作,而是涉及到数学的精确计算和策略规划。
比如说,我们有一根长度为 10 米的原木,而客户需要 2 米长的木板 3 块,3 米长的木板 2 块。
那么,我们应该怎样切割这根原木呢?这就需要用到数学建模的方法来找到最优的切割方案。
首先,我们来分析一下可能的切割方式。
一种方式是直接按照客户的需求进行切割,即先切出 3 段 2 米长的,然后再切出 2 段 3 米长的。
但这样可能会剩下 1 米的废料。
另一种方式是尝试不同的组合,比如先切出 2 段 3 米长的,然后从剩下的 4 米中再切出 3 段 2 米长的,这样就没有废料产生。
但这只是简单的举例,实际情况可能会更加复杂。
为了找到最优的切割方案,我们需要建立一个数学模型。
假设原木的长度为 L,客户需要的木板长度分别为 l1, l2, l3,, ln ,数量分别为n1, n2, n3,, nn 。
我们的目标是在满足客户需求的前提下,使废料最小或者利用率最大。
我们可以定义一个变量 xij 表示第 i 种长度的木板切割 j 段。
那么,我们的约束条件就是:对于每种长度的木板,其切割的数量要满足客户的需求,即∑j xij =ni 。
同时,切割的总长度不能超过原木的长度,即∑i j × lij × xij ≤ L 。
接下来,我们的目标函数可以是使废料最小,即 Minimize (L ∑i j × lij × xij) ,或者使利用率最大,即 Maximize (∑i j × lij × xij / L) 。
木材各种加工方式木材是一种常见的材料,广泛用于建筑、家居、制作艺术品等领域。
然而,与其它常见材料相比,木材具有较弱的硬度和耐久性。
因此,加工木材成为了一项重要的工艺。
下面将按照步骤阐述木材各种加工方式。
第一步,切割。
切割是首要的部分,它能够将原始木材进行大小宽度等方面的调整。
最常见的切割方式是手动割木和机械割木。
其中,根据需求和预算来选择适合的方法。
手动割木需要准备钢锯,懂得操作技巧的师傅,可以适用于更复杂的木材结构,而机械割木需要准备木材切割机,这种方式可以更快地完成切割,但对于复杂结构的处理会显得更加麻烦。
第二步,刨削。
刨削能够减少木材表面的毛刺、减少成型损耗、增加制品的美观度。
常用的刨削方式包括平顶刨、钻顶刨和杆顶刨。
平顶刨需要使用专用的平顶刨机,能够刨出平面、平整的木板。
钻顶刨使用钻头做为切削工具,可以钻出形状各异的木制品。
杆顶刨则是以刨床为基础的,使用木材的径线来进行刨削。
这三种刨削方式各有各的优劣,需要根据需求、材质选择合适的方式。
第三步,纤维处理。
纤维是木材最重要的结构组成部分之一,加工前必须进行纤维处理,以保证制品的稳定性。
木材的纤维处理技术有刨端、拱口和挖榫。
刨端是针对木材的端头进行修整的,拱口则是从木材的皮层沿着纤维方向进行修整,最后用挖榫技术将两个零件连接起来。
第四步,雕刻。
雕刻由于其复杂的操作技巧和漂亮的创造性,是木材加工中的高级技术。
木材雕刻的工具包括电动雕刻机、手工雕刻机、激光雕刻机等。
不同的雕刻机具有不同的优势,可根据需要选择。
第五步,抛光。
抛光是木材工艺处理的最后一道工序,是为了提高木制品的光泽度和触感。
主要的抛光工具有手动砂纸、电动抛光机、抛光布等。
按照合适的趋势,逐步抛光。
总体而言,木材加工需要严格掌控加工过程中的每一步,尤其是在加工复杂工件时,各种工具的选择需要根据实际情况进行慎重考虑。
通过细致、严格的操作过程,制作出的木质制品可以拥有更高的价值和品质。
五一数学建模竞赛承诺书我们仔细阅读了五一数学建模竞赛的竞赛规则。
我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与本队以外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。
我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其它公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。
我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。
如有违反竞赛规则的行为,我们愿意承担由此引起的一切后果。
我们授权五一数学建模竞赛组委会,可将我们的论文以任何形式进行公开展示(包括进行网上公示,在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等)。
参赛题号(从A/B/C 中选择一项填写): B参赛队号:参赛组别(研究生、本科、专科、高中):所属学校(学校全称):参赛队员:队员1 姓名:XXX队员2 姓名:XXX队员3 姓名:XXX联系方式:Email:联系电话:日期:年月日(除本页外不允许出现学校及个人信息)五一数学建模竞赛题目:木料切割最优化问题关键词:矩形件下料切割问题guillotine摘要:随着社会的发展、人们对环境资源的重视,提高材料的利用率、获得最大利润就成了不可避免的问题,而解决这个问题的关键就是对产品的生产进行紧凑型的布局。
本文旨在解决家具厂木料的切割问题,由一维问题(或者说是 1.5 维问题)递推到二维问题,通过寻找合适的切割方法(采用guillotine ,贪心启发式算法的多目标二维切割),使得我们从目标木板上切割出的所需产品的面积和最大或者利润最大,后对方案进行优化处理,最终得出最优方案。
问题一用guillotine 方法切割可得一块木板上P1 最多能切割59 个。
问题二在问题一的基础上,通过迭代的方法,分析得出前三甲利用率分别为99.64%,99.23%和99.03%的最佳方案。
问题三又在问题二的基础上,引入了生产任务作为限制因素,并结合贪心启发式算法的多目标二维切割和问题使问题得到解决。
问题四在问题三的基础上,又增添了两个长宽不同的矩形件,用lingo 找寻它的最下限后,用循环得出最大利用率为99.64%,这时候使用的木板数为359 块。
问题五改变了问题四的目标函数,消除了生产任务对木块切割的限制。
在这种情形下,得到最优方案是在一块木板上切割59 块矩形件P1,从而得出最大利润为1174100 元,木板的利用率为98.2979%。
WORD文档五一数学建模竞赛题目:木料切割最优化问题关键词:矩形件下料切割问题guillotine摘要:随着社会的发展、人们对环境资源的重视,提高材料的利用率、获得最大利润就成了不可避免的问题,而解决这个问题的关键就是对产品的生产进行紧凑型的布局。
本文旨在解决家具厂木料的切割问题,由一维问题(或者说是 1.5 维问题)递推到二维问题,通过寻找合适的切割方法(采用guillotine ,贪心启发式算法的多目标二维切割),使得我们从目标木板上切割出的所需产品的面积和最大或者利润最大,后对方案进行优化处理,最终得出最优方案。
问题一用guillotine 方法切割可得一块木板上P1 最多能切割59 个。
问题二在问题一的基础上,通过迭代的方法,分析得出前三甲利用率分别为99.64%,99.23%和99.03%的最佳方案。
问题三又在问题二的基础上,引入了生产任务作为限制因素,并结合贪心启发式算法的多目标二维切割和问题使问题得到解决。
问题四在问题三的基础上,又增添了两个长宽不同的矩形件,用lingo 找寻它的最下限后,用循环得出最大利用率为99.64%,这时候使用的木板数为359 块。
问题五改变了问题四的目标函数,消除了生产任务对木块切割的限制。
在这种情形下,得到最优方案是在一块木板上切割59 块矩形件P1,从而得出最大利润为1174100 元,木板的利用率为98.2980%。
hi表示第i 种方案所用原料木板的数量模型建立与优化1、问题一(1)算法分析分析第一题,其采用单一材料形式进行分割,我们通过guillotine 切割方案进行初步求解,其采用“一刀切”的形式对问题进行求解,得出在一块木板上P1 切割的最大数为56,但是(相对误差比较大)利用率比较低。
后通过贪心算法再次对问题进行优化求解,得出切割的最大数为60,接近于木板切割(装载)的上限,针对于该问题,贪心策略能得到较好的解,但它不适用于其他问题。
图例1:贪心算法图例2:guillotine 切割(2)模型建立建立一个 1.5 维的切割问题模型来求近似解min LWn' l w x1 1 ii 1s.t .'l x1 iL , i 1,...,nn W w1或者s.t .'l x1 iW , i 1,..., nn L w1(3)模型求解P1的数量木板利用率59 98.29793%2、问题二(1)算法分析在第一题的基础上,继续贪心找到了每种产品的上限,通过guillotine 切割进行迭代分析求出不同方案的木板利用率,经过对比分析,选取了三种利用率最高的方案。
(2)模型建立min LW l w x1 1 1 l w x 3 3 3s.t .LW l w x1 1 1 l w x 3 3 3x , 1 x都为非负整数3(3)切割P1 和P3 的全部方案方案编号P1 的数量P3的数量木板利用率1 4 45 0.99642 8 40 0.95973 12 38 0.98504 16 33 0.94845 20 31 0.97376 24 26 0.93707 28 25 0.98308 32 21 0.96709 36 19 0.992310 40 14 0.955711 44 12 0.981012 48 7 0.944313 52 6 0.990314 56 0 0.9330(4)模型求解根据上面的方案,进行利用率的排序,易得三种最佳方案方案编号P1 的数量P3的数量木板利用率1 4 45 0.99649 36 19 0.992313 52 6 0.99033、问题三(1)算法分析可结合问题一,得出在一块木板上分别切割P1 和P3 所能得到的最大数,再结合生产任务能得到满足需求的最小木板数,该值为35。
假设全部木板都用一种切割方式,并结合贪心启发式算法的多目标二维切割和问题,建立了模型。
后进行优化改进,让不同的木板有不同的切割方案,使得木板的利用率达最大。
(2)模型建立min LW l w x1 1 1 l w3 3x min z3Bs.t .Bx1 d1s.t .Bx1d1Bx3 d3Bx3d3LW l w x1 1 1 l w3 3x3LW l w x1 1 1l w x3 3 3KB 35 B 35B, x ,1 x 为非负整数3B, x ,1x为非负整数3(3)模型求解木板S1 的数量P1的数量P3的数量木板利用率备注34 45 4 0.99642 19 36 0.992311 6 52 0.9903每块木板切割方案相同合计数量:___47_____ 774 1623木板总利用率:___0.99479___ 木板总利用率=问题四(1)算法分析问题四采用了guillotine 二维切割方法,通过贪心等启发式算法获取最优解的近似解。
同时由于该问题属于NP 问题,无法采用多项式方法求解,故只能采用guillotine 方法得到部分解。
(2)切割方案P1 P2 P3 P4 利用率25.0 11.0000 3.0000 9.0000 0.947318.0 13.0000 6.0000 9.0000 0.952425.0 6.0000 9.0000 9.0000 0.921834.0 0 12.0000 9.0000 0.95439.0 3.0000 29.0000 9.0000 0.978714.0 6.0000 20.0000 9.0000 0.965819.0 3.0000 21.0000 9.0000 0.980124.0 0 22.0000 9.0000 0.994329.0 3.0000 13.0000 9.0000 0.981434.0 0 12.0000 9.0000 0.954330.0 0 2.0000 27.0000 0.961028.0 0 4.0000 27.0000 0.969026.0 0 6.0000 27.0000 0.977024.0 0 8.0000 27.0000 0.985098.29810 10.0000 27.0000 0.959718.1 0 12.0000 27.0000 0.967725.1 0 14.0000 27.0000 0.975734.1 6.0000 16.0000 27.0000 0.99649.1 0 18.0000 27.0000 0.991714.1 0 20.0000 27.0000 0.966419.1 0 24.0000 27.0000 0.982424.1 5.0000 3.0000 37.0000 0.986729.1 9.0000 6.0000 24.0000 0.966134.1 8.0000 12.0000 18.0000 0.966930.1 5.0000 15.0000 21.0000 0.985928.1 7.0000 18.0000 12.0000 0.967726.1 6.0000 21.0000 11.0000 0.984224.1 5.0000 27.0000 5.0000 0.985012.0 5.0000 30.0000 0 0.969216.0 0 28.0000 7.0000 0.953916.0 14.0000 0 14.0000 0.902816.0 0 18.0000 21.0000 0.965016.0 8.0000 2.0000 27.0000 0.966916.0 6.0000 4.0000 28.0000 0.964016.0 5.0000 6.0000 28.0000 0.975416.0 0 8.0000 33.0000 0.945016.0 4.0000 10.0000 24.0000 0.965916.0 2.0000 12.0000 25.0000 0.963016.0 2.0000 14.0000 23.0000 0.973316.0 0 16.0000 24.0000 0.970316.0 0 18.0000 21.0000 0.9650(3)模型建立k 4min LWB hi aijljwji 1 j 1 k kmin B h s.t.i B hii 1 i 1 k ks.t .h a d , ji ij j 1,2,3,4 h a d ,i ij jj 1,..,4i 1 i 1a ij ,hi为非负整数L W a l w ,i 1,..,ij j jkaij, h为非负整数i(4)模型求解木板S1 P1 P2 P3 P4木板备注的数量的数量的数量的数量的数量利用率359 4 6 16 27 0.9964 每块木板切割方案相同WORD文档合计数量:774 2153 1623 1614 木板木板总利用率= ___359____ 总利用率:__0.9964__问题五(1)算法分析根据第四题所得分割方案,建立数学模型进行求解。