研究目的
通过开发一种基于结合遗传算法与自适应大邻域搜索的模因算法的新方法，以最小化激光切割过程中的切割路径和热积累。
研究成果
所提出的模因算法能有效最小化激光切割头的移动距离和工件中的热积累。将热效应作为约束条件纳入后，平均可将工件最高温度降低29.676%，从而防止过热和材料损伤。该方法同样适用于表面硬化、焊接和增材制造等其他与热相关的工艺。
研究不足
该研究未考虑热模型中的相变及加工材料的去除，这可能会影响穿孔点中心温度预测的准确性。
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最小热积累的激光切割路径优化
DOI：10.1007/s00170-019-04455-x
期刊：The International Journal of Advanced Manufacturing Technology
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
本文提出了一种在激光切割过程中同时最小化切割路径和热积累的新方法。该算法基于将强大遗传算法与自适应大邻域搜索相结合的模因算法，将切割路径问题按照广义旅行商问题进行建模与求解。通过将热影响区临界半径作为约束条件引入热传导模型，将其纳入切割路径优化过程，并对覆盖热影响区的切割路径施加惩罚以最小化工件热积累。研究同时展示了激光穿孔点周围热梯度分布的热力图及最优切割路径，以直观呈现热积累程度。与未考虑热约束的方法相比，该融合热效应的算法能确定具有最短移动距离和最小工件热积累的激光切割路径。该方法还可进一步应用于表面硬化、焊接和增材制造等其他与热相关的工艺过程，通过优化加工路径和热效应来提升生产效率和最终产品质量。
作者：
Makbul Hajad，Viboon Tangwarodomnukun，Chorkaew Jaturanonda，Chaiya Dumkum
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