1绪论 1
1.1管路布局规划优化算法研究背景 1
1.2管路布局规划优化算法研究现状 2
1.2.1单管敷设算法 2
1.2.2多管敷设算法 7
1.2.3分支管路敷设算法 9
1.2.4管路敷设CAD系统简述 12
参考文献 13
2管路敷设问题描述与数学模型 16
2.1管路敷设问题特点 16
2.1.1管路走向问题 16
2.1.2管路敷设与相关问题的异同点 17
2.2敷设目标与规则描述 18
2.3敷设空间及障碍建模 19
2.4管路中心线碰障检测方法 22
2.5管路敷设数学模型 25
2.6航空发动机管路敷设问题 27
2.6.1航空发动机管路敷设系统特点 27
2.6.2敷设空间预处理 29
2.6.3管路中心线数学方程 30
参考文献 35
3常规两端点管路布局规划 36
3.1基于启发式搜索的布管算法 36
3.1.1基于投影的非直角管路启发式布管算法 36
3.1.2基于工程规则的直角管路启发式布管算法 47
3.2基于图论的布管算法 58
3.2.1欧氏可视图的曲面形式：曲面可视图布管算法 58
3.2.2欧氏可视图的曼哈顿形式：曼哈顿可视图布管算法 69
参考文献 76
4多端点分支管路及管网布局规划 78
4.1多端点分支管路敷设的数学基础 78
4.1.1 Steiner树的基本概念及性质 78
4.1.2 Steiner树的相关求解算法 80
4.2基于欧氏Steiner树的非直角分支管路布局智能优化 82
4.2.1粒子群优化基本原理简介 83
4.2.2自适应敷设区域 84
4.2.3粒子编码 85
4.2.4避障处理和目标评价 86
4.2.5管网及管路规划算例 87
4.3基于直角Steiner树的三维分支管路布局智能优化 92
4.3.1空间建模 92
4.3.2粒子编码和目标函数 93
4.3.3离散算子 94
4.3.4敷设算例 94
参考文献 96
5多管敷设顺序及成束敷设规划 99
5.1基于管路干扰度和工程规则的启发式敷管排序 99
5.1.1管路干扰度量化评估 99
5.1.2敷管顺序的启发式排序 101
5.1.3算法流程及复杂度分析 103
5.1.4其他敷设顺序规划方法 104
5.2基于遗传算法的多管成束敷设规划 104
5.2.1遗传算法简介 104
5.2.2管路成束个体编码 107
5.2.3目标函数及约束处理 108
5.2.4总体流程 109
5.2.5敷设算例 110
参考文献 111
6多目标管路布局的NSGA- Ⅱ规划 113
6.1多目标优化的基本理论方法 113
6.1.1多目标优化问题的基本概念 113
6.1.2加权法与多目标优化之间的关系 115
6.1.3多目标进化算法简介 117
6.2基于NSGA-Ⅱ的直角管路多目标布局优化 119
6.2.1第二代非支配排序遗传算法简介 120
6.2.2个体编码 123
6.2.3适应值计算与约束处理 125
6.2.4算法流程 126
6.2.5敷设算例 127
6.3基于改进NSGA-Ⅱ的非直角管路多目标布局优化 128
6.3.1改进的NSGA-Ⅱ算法 128
6.3.2个体编码 131
6.3.3适应值计算与约束处理 132
6.3.4算法流程 134
6.3.5仿真算例 134
参考文献 140
7基于Siemens NX/GRIP的敷设系统开发 142
7.1总体设计 142
7.2详细设计 144
7.2.1敷设模块菜单集成 144
7.2.2栅格模型几何信息提取 145
7.2.3多面体建模几何信息提取 147
7.2.4机匣母线几何信息提取 149
7.2.5管路初始信息提取与设置 150
7.2.6管路离散点可视化 151
7.2.7管路中心线可视化 152
7.2.8管路成形可视化 156
参考文献 157