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研究生:鄧涵芸
研究生(外文):Deng Han Yun
論文名稱:應用基因演算法於渦輪引擎組件製造組裝之公差分析最佳化研究
指導教授:孫懷谷孫懷谷引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國防大學中正理工學院
系所名稱:兵器系統工程研究所
學門:軍警國防安全學門
學類:軍事學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
中文關鍵詞:蒙地卡羅法則基因演算法公差合成
外文關鍵詞:Monte CarloTolerance AnalysisGenetic Algorithm
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本論文運用蒙地卡羅法則進行機械零件之尺寸公差製造達成率分析,並以蒙地卡羅法則及基因演算法進行機械組件之公差合成分析。其主要目的是引用最佳化演算法進行機械零組件之公差自動化設計,以取代現行機械產業零、組件人工公差設計,浪費工時及誤差過大的缺點。在公差合成分析時,本論文是以指數型態之成本/公差關係作為最佳化之目標函數式。本論文並以航空用渦輪引擎零、組件為例,進行實際的零件之尺寸公差製造達成率分析,及組件之公差合成分析。其結果顯示本論文所提供之蒙地卡羅法則可確實預估零件之尺寸公差製造達成率;基因演算法在組件之公差合成分析可在短時間之內求得最佳解,兩者均具備改進人工公差設計的效果。
本論文所引用之蒙地卡羅法則為一大數法則,用於模擬零件製造時之實際公差產生,此實際公差產生之分配為常態分佈。基因演算法則為啟發式最佳化演算法之ㄧ種,其目的是在短時間之內求得接近組合最佳化的接近解,現已廣為應用於公差合成分析。
誌謝 II
摘要 III
ABSTRACT IV
目錄 V
表目錄 VII
圖目錄 IX
1. 緒論 1
1.1研究背景與動機 1
1.2 研究目的 1
1.3 研究流程 2
1.4 論文架構 3
2. 文獻回顧 5
3. 研究方法 7
3.1公差分析 7
3.1.1公差的分類 7
3.1.2公差設計 8
3.1.3公差合成 10
3.1.4公差與成本的關係 12
3.1.5製程能力 15
4. 渦輪引擎零組件公差分析 19
4.1蒙地卡羅模擬法 19
4.2實例探討 21
4.2.1 渦輪引擎個別零件尺寸公差分析 23
4.2.2 渦輪引擎組裝長度達成率模擬分析 32
5. 公差模擬最佳化分析 36
5.1 基因演算法 36
5.1.1 基因演算法的原理 37
5.1.2 基因演算法的定義 37
5.1.3 基因演算法的演化流程與設計 38
5.1.4 基因演算法的特點 49
5.2 實例探討 49
5.2.1 範例描述 49
5.2.2 範例分析-同一材料模擬分析 51
5.2.3 範例分析-不同材料模擬分析 54
6. 結論與未來展望 57
參考文獻 59
附錄一 62
附錄二 64
附錄三 75
附錄四 91
自傳 107
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