面向管路敷设与卡箍布置整体优化的智能优化设计方法技术

本发明专利技术公开了一种面向管路敷设与卡箍布置整体优化的智能优化设计方法，针对管路敷设与卡箍布置的装配约束及设计耦合关系，提出如下方案，其包括以下方法步骤：S1，基于管路与卡箍的装配约束关系建立“基于卡箍的路径模式”；S2，对卡箍数量、位置及空间位姿表达参数、管接嘴抻出点、卡箍抻出点以及路径节点进行整体编码，建立管路与卡箍的整体编码表达方式；S3，建立考虑管路敷设与卡箍布置优化设计的综合评价函数；S4，采用智能优化如粒子群优化进行迭代计算。本发明专利技术打破传统的管路敷设与卡箍布置的串行设计模式，实现管路敷设与卡箍布置的整体优化，可有效提高复杂装备管路系统的设计质量，提高设计效率。

Intelligent Optimum Design Method for the Integral Optimization of Pipeline Laying and Clamp Layout

【技术实现步骤摘要】
面向管路敷设与卡箍布置整体优化的智能优化设计方法
本专利技术涉及管路系统
，尤其涉及一种面向管路敷设与卡箍布置整体优化的智能优化设计方法。
技术介绍
复杂装备的管路系统设计对于整个系统来说十分关键，在工程应用中不管是航空发动机、船舶设计制造还是油气管道的排布都需要对管路系统进行缜密的规划设计。管路系统不仅指复杂装备所需敷设的管路，还包括管路组件及其连接件、支架以及卡箍等部件。管路系统设计除包括管路敷设之外，还包括卡箍布置设计。良好的管路系统设计对于整个系统的稳定性和安全性都有着非常重要的意义。为了提高复杂装备管路系统设计的自动化和智能化程度，国内外学者对管路自动敷设问题进行了广泛理论探索，提出的管路敷设算法主要包括迷宫法、启发式搜索算法、图论方法以及智能优化等方法。另一方面，在卡箍布置方面，目前开展的方法通常从优化管路振动性能出发，采用优化算法如遗传算法等智能优化方法对卡箍的位置进行优化调整。已有方法虽然分别为管路敷设和卡箍布置问题进行了一定探索，但对于如航空发动机一类复杂装备而言，仍难以直接应用于工程实践，主要原因在于管路敷设和卡箍布置分别独立开展，没有充分考虑管路与卡箍的装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.面向管路敷设与卡箍布置整体优化的智能优化设计方法，其特征在于，包括以下方法步骤：S1，基于管路与卡箍的装配约束关系建立“基于卡箍的路径模式”：管路路径节点由管接嘴抻出点、卡箍抻出点和常规路径节点共同组成，所谓卡箍抻出点，即在卡箍布置后，沿卡箍内径轴线向两侧抻出一定长度所生成的节点，常规路径节点为可选部分，当常规路径节点数设置为零时，管路所有路径节点均由管接嘴抻出点和卡箍抻出点决定。S2，对卡箍数量、位置、空间位姿旋转角度、管接嘴抻出点、卡箍抻出点进行整体编码，建立考虑卡箍的管路路径信息整体编码方式，以卡箍数量、卡箍位置、卡箍空间位姿旋转角度、管接嘴抻出点、卡箍抻出点以及常规路径节点坐标作为...

【技术特征摘要】
1.面向管路敷设与卡箍布置整体优化的智能优化设计方法，其特征在于，包括以下方法步骤：S1，基于管路与卡箍的装配约束关系建立“基于卡箍的路径模式”：管路路径节点由管接嘴抻出点、卡箍抻出点和常规路径节点共同组成，所谓卡箍抻出点，即在卡箍布置后，沿卡箍内径轴线向两侧抻出一定长度所生成的节点，常规路径节点为可选部分，当常规路径节点数设置为零时，管路所有路径节点均由管接嘴抻出点和卡箍抻出点决定。S2，对卡箍数量、位置、空间位姿旋转角度、管接嘴抻出点、卡箍抻出点进行整体编码，建立考虑卡箍的管路路径信息整体编码方式，以卡箍数量、卡箍位置、卡箍空间位姿旋转角度、管接嘴抻出点、卡箍抻出点以及常规路径节点坐标作为决策变量进行整体编码，首先管路起点终点的坐标记为(s1，t1)、(s2，t2)；待放置卡箍数量记为Nk；卡箍的位置坐标为(Xk，Yk，Zk)；卡箍空间位姿角度为θk；管路路径由起点终...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳强，柳慧娟，刘岩，
申请(专利权)人：辽宁石油化工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21