Empaquetando esferas en un contenedor parabólico de altura mínima
Autores: Stoyan, Yuriy; Yaskov, Georgiy; Romanova, Tetyana; Litvinchev, Igor; Velarde Cantú, José Manuel; Acosta, Mauricio López
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Empaquetando esferas en un contenedor parabólico de altura mínima
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Esferas
Empaquetado
Contenedores
Límites no lineales
Algoritmo
Eficiencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
El empaque de esferas consiste en colocar varias esferas en un contenedor sin superponerse mutuamente. Mientras que el empaque en contenedores de forma regular está bien explorado, se presta menos atención a los contenedores con límites no lineales, como elipsoides o paraboloides. Se formula el empaque de esferas dimensionales en un contenedor de altura mínima delimitado por una superficie parabólica. Se consideran las distancias mínimas permitidas entre las esferas y entre las esferas y el límite del contenedor. Se utiliza una función normalizada para la descripción analítica de las restricciones de contención. Se proporciona un modelo de programación no lineal para el problema de empaque. Se propone un algoritmo de solución basado en el enfoque de direcciones factibles y una técnica de descomposición. Se presentan los resultados computacionales para instancias del problema con diferentes dimensiones espaciales, números de esferas y sus radios, las distancias mínimas permitidas y los parámetros del contenedor parabólico para demostrar la eficiencia del enfoque propuesto.
Descripción
El empaque de esferas consiste en colocar varias esferas en un contenedor sin superponerse mutuamente. Mientras que el empaque en contenedores de forma regular está bien explorado, se presta menos atención a los contenedores con límites no lineales, como elipsoides o paraboloides. Se formula el empaque de esferas dimensionales en un contenedor de altura mínima delimitado por una superficie parabólica. Se consideran las distancias mínimas permitidas entre las esferas y entre las esferas y el límite del contenedor. Se utiliza una función normalizada para la descripción analítica de las restricciones de contención. Se proporciona un modelo de programación no lineal para el problema de empaque. Se propone un algoritmo de solución basado en el enfoque de direcciones factibles y una técnica de descomposición. Se presentan los resultados computacionales para instancias del problema con diferentes dimensiones espaciales, números de esferas y sus radios, las distancias mínimas permitidas y los parámetros del contenedor parabólico para demostrar la eficiencia del enfoque propuesto.