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研究生:劉元哲
研究生(外文):Liu, Yuan-Che
論文名稱:管排內部管路佈置優化法則之研究
論文名稱(外文):A Study on Rule-Based Piping Arrangement Optimization of Trunk Internal Pipes
指導教授:吳景凱吳景凱引用關係
指導教授(外文):Wu, Jiing-Kae
口試委員:林正仁林忠宏
口試委員(外文):Lin, Cheng-RenLin, Chung-Hung
口試日期:2014-07-11
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄海洋科技大學
系所名稱:輪機工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2014
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:132
中文關鍵詞:管路佈置設計管排
外文關鍵詞:Pipe TrunkPiping Arrangement Design
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摘要
本研究以管排化管路佈置方法之概念為基礎,發展出依據管路進入管排前或離開管排後之方向來判斷水平管排內管路排列之順序,以降低介於水平管排之間的管路干擾數量,提升管排管路佈置方法之實用性。
管排內部管路排列順序之判斷法則是用邏輯推論(若...則...)的Rule Base方式來敘述,法則的判斷基礎是管排特定點之間的向量關係。基本上,管排內部管路佈置順序的原則是進入管排(或離開管排)時,同方向者相鄰靠在一起,故須將新增管路與管排內既有管路一一做比對,依據共同經過之管排以及前後兩端之各管排的位置,決定此新管路與任一條既有管路間之相對位置。本研究把所發展之管排內部管路佈置法則用數學模型敘述,並以C語言發展出管排內部管路優化佈置程式,用8根管路、17個管排進行測試。運用本研究所發展之管排內部管路排列順序判斷法則,讓一共用管排與其周圍同高度的四個水平管排之間的干擾,自5個干擾降到2個干擾。
預期本研究之管排內部管路佈置法則與程式,整合應用在管排化管路佈置時,提升管排管路佈置設計之品質與自動化程度。

Abstract
In this research, a rule base system has been developed to arrange pipes in pipe trunks, based on the directions of a new pipe and existing pipes entering or leaving a series of their common trunks. Such a development aims to layout pipes that have the same orientation located next to each other in a trunk, to reduce the chance that pipes between trunks interfere with each other and to improve the usability of pipe trunk arrangement automation.
The trunk internal pipe arrangement rules are expressed in a “if…, then…” form. The position vectors defined by property points of pipe trunks are used in the mathematic expressions of the rules to judge the relative orientation of the pipes entering or leaving the trunks. The rules have been implemented as computer code and tested, using C language and a test case of 17 trunks and 8 pipes. The total pipe interference number was reduced from 5 to 2, between a common horizontal pipe trunk and 4 surrounding horizontal pipe trunks.
The test case demonstrated the feasibility of using position vectors and computerized rules to decide the relative locations of pipes in trunks. The level of automation of trunk based piping arrangement can be enhanced though the application of this research results.

目錄
第一章 簡介 1
1.1研究動機及目的 1
1.2文獻回顧 3
1.3 研究步驟 5
第二章 既有管排化管路佈置方法 6
2.1 管排化管路佈置之功用 6
2.2 管排之定義 6
2.3管排內管路的佈置型式 7
2.4 管路的管距與安全高度 9
2.5 管排之連接關係 10
2.6管排路徑之選擇 11
2.7管排路徑的搜尋方法 14
2.8邊運算子(Edeg Operator) 15
2.9 過去研究之缺點 18
第三章 管排內部管路佈置法則 19
3.1 管路佈置管排法則之參數名詞定義 19
3.2管排內部管路佈置法則 25
3.3 管排內部管路佈置法則之關係彙整 60
第四章 管排內部管路佈置法則之程式化 65
4.1法則數學程式化 65
4.2管排內部管路佈置法則設計邏輯與程序 71
4.3管排內管路佈置法則程式功能簡述 72
第五章 管排內部管路佈置程式測試 81
5.1 程式測試條件 81
5.2測試過程 83
5.3 測試結果 126
第六章 結論與未來發展 129
6.1 結論 129
6.2 未來發展 129
參考文獻 131

參考文獻
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