基于蚁群算法的绝热层缠绕路径优化

doi:10.19936/j.cnki.2096-8000.20240428.014

复合材料科学与工程 ›› 2024, Vol. 0 ›› Issue (4): 105-110.DOI: 10.19936/j.cnki.2096-8000.20240428.014

基于蚁群算法的绝热层缠绕路径优化

王浩东, 侯增选^*, 张伟超, 罗洋洋, 李彦良, 戚厚良

大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室,大连 116024

收稿日期:2023-04-20 出版日期:2024-04-28 发布日期:2024-04-28
通讯作者: 侯增选(1964—),男,博士,教授,博士生导师,研究方向为机械设计及理论,hou@dlut.edu.cn。
作者简介:王浩东(1995—),男,硕士研究生,研究方向为机械设计及理论。

Optimization of heat insulation winding path based on ant colony algorithm

WANG Haodong, HOU Zengxuan^*, ZHANG Weichao, LUO Yangyang, LI Yanliang, QI Houliang

State Key Laboratory of High-Performance Precision Manufacturing, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China

Received:2023-04-20 Online:2024-04-28 Published:2024-04-28

摘要/Abstract

摘要： 为解决绝热层缠绕成型过程中胶带撕裂褶皱和间隙控制等问题,本文提出一种基于多因素改进蚁群算法的缠绕路径优化方法。优化策略包括:构建蚂蚁决策空间,改变启发式函数,引入带隙缩放系数。利用ACIS几何造型库构建芯模、胶带三维模型,提出一种胶带应变计算方法,以评估胶带撕裂褶皱程度。缠绕仿真及试验验证结果表明:该方法能够有效优化绝热层缠绕路径,解决胶带撕裂褶皱问题,并满足缠绕胶带带隙要求,提高绝热层缠绕成型质量。本文研究为绝热层缠绕成型工艺提供了一种新型的路径优化方法。

关键词: 蚁群算法, 测地线, 路径优化, 绝热层, 芯模, 复合材料

Abstract: To solve the problems of tape tearing, wrinkling and gap control in the winding process of heat insulation, this paper proposes an optimization method of winding path based on multi-factor improved ant colony algorithm. The optimization strategy includes: Constructing the ant decision space, changing the heuristic function, and introducing gap scaling coefficients. Then, using the ACIS geometric modeling library to build the mandrel and tape three-dimensional models, a tape strain calculation method is proposed to evaluate the degree of tape tearing and wrinkling. The winding simulation and experimental verification results show that this method can effectively optimize the winding path of heat insulation, solve the problem of tape tearing and wrinkling, and meet the requirements of winding tape gap, thus improving the quality of heat insulation winding forming. It provides a new path optimization method for heat insulation winding forming process.

Key words: ant colony algorithm, geodesic curve, path optimization, heat insulation, mandrel, composites

中图分类号:

TB332

王浩东, 侯增选, 张伟超, 罗洋洋, 李彦良, 戚厚良. 基于蚁群算法的绝热层缠绕路径优化[J]. 复合材料科学与工程, 2024, 0(4): 105-110.

WANG Haodong, HOU Zengxuan, ZHANG Weichao, LUO Yangyang, LI Yanliang, QI Houliang. Optimization of heat insulation winding path based on ant colony algorithm[J]. COMPOSITES SCIENCE AND ENGINEERING, 2024, 0(4): 105-110.

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Optimization of heat insulation winding path based on ant colony algorithm

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