题 目 截断切割问题摘要本文讨论了实际生产过程中的截断切割问题,求出最优的切割顺序,使得在对待加工的长方体进行切割时,能够花费最少的切割费,得到最大的收益
根据题中所给的数据,我们发现不同的切割顺序所花费的切割费用是不一样的,所以我们建立模型,通过图论来对其进行求解
首先,我们建立了一个三维的有向赋权网络图,假设图中的弧表示长方体的切割过程,图中的定点表示长方体切割后所处的状态,并对弧权进行赋值,弧权值表示在切割过程中所花费的切割费用
然后通过求最短路径来求出最少的切割费用
我们利用软件得出了如下答案:当时,最少加工费用为:元;切割次序为:,也就是根据的顺序切割
当时,最少加工费用为:元;切割次序为:,也就是根据的顺序切割
当时,最少加工费用为:元;切割次序为:,也就是根据的顺序切割
(当时,答案较为复杂,请见正文)并且,我们提出了最简明的优化准则,即为“每次选择一个加工费用最少的待切割面进行切割
”当时的情况下,对长方体进行截断切割时,就能够遵循这条准则对其进行切割,花费最小的切割费
关键词:截断切割 最优化模型 图论一、问题重述某些工业部门(如贵重石材加工等)采纳截断切割的加工方式
这里“截断切割”是指将物体沿某个切割平面分成两部分
从一个长方体中加工出一个已知尺寸、位置预定的长方体(这两个长方体的对应表面是平行的),通常要经过次截断切割
设水平切割单位面积的费用是垂直切割单位面积费用的倍,且当先后两次垂直切割的平面(不管它们之间是否穿插水平切割)不平行时,因调整刀具需额外费用
试为这些部门设计一种安排各面加工次序(称“切割方式”)的方法,使加工费用最少
(由工艺要求,与水平工作台接触的长方体底面是事先指定的)详细要求如下:1、需考虑的不同切割方式的总数
2、给出上述问题的数学模型和求解方法
3、试对某部门用的如下准则作出评价:每次选择一个加工费用最少的待切割面进行切