游艇舱室参数化布置设计

论文摘要

在当今经济全球化、市场竞争日趋激烈的时代,新产品的开发效率已经成为各企业在市场中取胜的关键因素。游艇舱室布置设计是游艇设计的重要内容之一,其设计的好坏直接影响了整个游艇设计的效率。传统的游艇舱室设计过程通常采取的还是传统的手工AutoCAD绘图的方式,一旦需要修改,就会耗费大量的人力物力,使得游艇舱室设计过程繁琐冗长,这严重影响了产品的开发效率。而参数化CAD是当今设计领域研究的热点,引进参数化技术能够很好的解决这个问题。本文首先概述了游艇及其舱室布置的特点,然后研究了游艇舱室布置优化问题,游艇舱室布置问题属于NP-hard问题,是典型优化问题中最难求解的问题。采用改进的遗传算法NSGA-Ⅱ来求解这个问题,得到一系列最优布置方案。最后论述了游艇舱室参数化布置程序设计,引进参数化技术到CAD系统中,大大的提高了设计效率。全文共分为七章:第一章为绪论,本章的主要内容是介绍了游艇产业的发展状况,布局问题和参数化的研究现状以及论文研究内容、技术路线。第二章概述了游艇的分类及其布置特点,并对游艇舱室布置的基本要素进行了分析。第三章为布局问题研究及数学建模。分析游艇舱室属具布置的各种要求、条件和优化目标,对游艇舱室属具布置问题进行数学建模。第四章为改进遗传算法及其在游艇舱室布置优化中的应用。遗传算法作为一种仿生算法和启发式优化算法,已经广泛应用于各种优化求解问题中。分析了多目标优化问题基本概念,提出了一种改进的遗传算法NSGA-Ⅱ,并用此算法求解游艇舱室布置优化问题。第五章主要介绍了参数化技术的基本概念及其原理,以及AutoCAD二次开发技术。第六章游艇舱室参数化布置设计程序的设计过程,本章内容主要介绍的是程序的设计流程、程序界面设计,并用实例演示了程序运行过程。第七章为结论和展望,对全文的工作进行了总结,并对本课题下一步的研究进行了展望。本文采用AutoCAD二次开发、参数化设计和数据库管理技术开发了基于AutoCAD的游艇舱室参数化布置程序。本程序是用Visual Basic 6.0作为可视化开发环境,结合Access2003数据库技术,以AutoCAD为二次开发平台实现的。通过该程序,用户可以利用人机对话窗口设计游艇舱室布置,直接调用已经建好的属具模块,只需要提供各属具的尺寸约束和位置参数便可实现舱室布置图的绘制。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 论文研究的目的和意义
• 1.3 国内外研究状况分析
• 1.3.1 布局问题的研究状况
• 1.3.2 参数化技术的研究进展
• 1.4 论文研究主要内容和技术路线
• 1.4.1 论文研究主要内容
• 1.4.2 论文采用的技术路线
• 第2章 游艇概述及其舱室布置分析
• 2.1 游艇概述
• 2.1.1 游艇的种类
• 2.1.2 游艇的配套属具设施
• 2.2 游艇舱室特点及其布置分析
• 2.2.1 游艇舱室与一般船舶舱室的区别
• 2.2.2 舱室布置特点
• 2.3 影响游艇舱室布置的基本要素
• 2.4 本章小结
• 第3章 游艇舱室布置优化数学模型的建立
• 3.1 游艇舱室布置问题描述
• 3.1.1 布局分类
• 3.1.2 游艇舱室布置的基本原则
• 3.2 游艇舱室布置的约束条件
• 3.2.1 布局约束的分类
• 3.2.2 游艇舱室布置的约束条件
• 3.3 游艇舱室布置优化的数学模型
• 3.3.1 变量设计
• 3.3.2 目标函数的建立
• 3.3.3 游艇舱室布置的约束条件
• 3.4 本章小结
• 第4章 改进的遗传算法及其在游艇舱室布置优化中的应用
• 4.1 遗传算法的基本原理
• 4.2 非支配排序的多目标遗传算法（NSGA和NSGA-Ⅱ）
• 4.2.1 多目标优化问题的数学描述
• 4.2.2 基本概念
• 4.2.3 多目标遗传算法
• 4.3 约束的最优化处理
• 4.4 NSGA-Ⅱ算法在游艇舱室布置优化中的应用
• 4.4.1 NSGA-Ⅱ程序实现
• 4.4.2 游艇舱室布置优化实例
• 4.5 本章小结
• 第5章 游艇舱室参数化布置设计的实现技术
• 5.1 参数化设计技术
• 5.1.1 参数化设计的概念
• 5.1.2 参数化设计的相关理论
• 5.1.3 游艇舱室布置的参数化设计
• 5.2 AutoCAD二次开发技术
• 5.2.1 AutoCAD二次开发工具简介
• 5.2.2 AutoCAD的ActiveX技术
• 5.2.3 AutoCAD的二次开发工具比较及选择
• 5.3 本章小结
• 第6章 游艇舱室参数化布置程序的设计
• 6.1 总体设计方案
• 6.2 程序设计开发
• 6.2.1 程序界面设计
• 6.2.2 参数数据库表的创建
• 6.2.3 VB数据库访问接口设计
• 6.2.4 VB AutoCAD二次开发
• 6.2.5 游艇舱室属具参数化CAD模块的建立
• 6.3 程序流程
• 6.4 游艇舱室参数化布置程序应用实例
• 6.5 本章小结
• 第7章 总结与展望
• 7.1 全文总结
• 7.2 对今后的展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文