CN113536529B - 一种用于碳碳复合材料沉积的投炉装配优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种用于碳碳复合材料沉积的投炉装配优化方法，属于投炉装配优化方法技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种用于碳碳复合材料沉积的投炉装配优化方法的改进；解决上述技术问题采用的技术方案为：包括如下步骤：输入待装配碳碳胚体的参数；根据输入的待装配胚体参数，按胚体的外径将胚体升序排列，得到胚体序列seq _all ；初始化全局参数，开始装配；根据设定的装配方案进行装配，完成沉积炉内圈的碳碳胚体的装配；以内圈已装配好的碳碳胚体的最大直径为约束条件，找出满足搭配规则的保温筒，放置在最外圈；输出装配序列seq和剩余胚体序列seq _all ，输出碳碳胚体的尺寸、基本信息及装配位置，并用三维动画展示装配结果；本发明应用于投炉装配。

Description

一种用于碳碳复合材料沉积的投炉装配优化方法

技术领域

本发明一种用于碳碳复合材料沉积的投炉装配优化方法，属于碳碳复合材料沉积的投炉装配优化方法技术领域。

背景技术

碳/碳(C/C)复合材料是由碳纤维增强碳炭体所制成的一类先进复合材料，即碳纤维增强基本复合材料，该种材料密度低，具有优异的抗烧蚀性、抗热震性、高比强度、高比模量及高温性能稳定等一系列特点。碳碳复合材料元件采用高纯石墨、超高纯石墨材料制造，碳碳复合材料是在碳纤维基础上进行了石墨化增强处理的产品，使用范围广泛，并成功应用于航天、航空、光伏、粉末冶金、工业高温炉等领域。

碳碳产品在2000℃-2500℃下生产而成，能够耐受2000℃的高温。同时，为了使产品达到更好的耐热冲击性，产品经过了反复的热处理。产品的密度为1.6-1.8g/cm3，是耐热钢的１/４，强度是石墨五倍左右，因此碳碳复合材料热场产品寿命非常长，在性价比方面有非常大的优势。碳碳复合材料的整体埚能够反复使用数十次不会胀坏，可以说是一个革命性的产品。另外，即或有漏硅、停电等特殊情况出现，也不会导致整个碳碳复合材料热场损坏，在冷却之后照样还可以使用。

化学气相沉积（chemical vapor deposition，CVD）是通过化学反应方式将气态反应物裂解成固态物质并沉积在碳纤维表面的技术，是碳/碳复合材料制造的重要工艺，其沉积效果对最终产品的性能有着至关重要的影响。CVD腔室是整个沉积反应进行的场所，反应气体从进入腔室开始沉积反应到最后从出气口排出，整个过程的流场特性直接影响产品CVD沉积效果。

目前，主要利用沉积炉设备，通过化学气相沉积（CVD）工艺来制造高性能碳碳复合材料，而碳碳复合材料在实际投炉生产时，为了提高生产效率，节约生产成本，往往都是根据沉积炉的容量，碳碳材料的实际体积，在满足工艺要求的情况下，装配入炉生产，以提高沉积炉的空间利用率，降低生产成本。但是碳碳复合材料在实际投产时，装配组合主要以传统人工经验为主，现场操作人员需根据碳碳材料的实际尺寸，以及实际生产加工中产品出炉情况进行装配组合，这样往往需要投入大量时间和精力进行观测和计算，此外，现场生产情况不能及时掌握碳碳材料的尺寸等情况，导致耽误装配进度及装配不合理的情况，同时也进一步在一定程度上降低了生产效率，增加了工艺周期。

针对以上实际情况和实际存在的问题，提出了一种基于碳碳复合材料沉积的投炉装配优化方案，利用现场实时产生的数据，并依据工艺需求，充分利用沉积炉的容量，在线自动装配组合碳碳材料，给出满足生产要求的装配结果，以指导作业人员装配组合，提高生产效率。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种用于碳碳复合材料沉积的投炉装配优化方法的改进。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种用于碳碳复合材料沉积的投炉装配优化方法，包括如下步骤：

步骤一：输入待装配碳碳胚体的参数；

步骤二：根据输入的待装配胚体参数，按胚体的外径将胚体升序排列，得到胚体序列seq _all ；

步骤三：初始化全局参数，开始装配；

步骤四：内圈碳碳胚体的放置：根据设定的装配方案进行装配，完成沉积炉内圈的碳碳胚体的装配；

步骤五：最外圈保温筒的放置：以内圈已装配好的碳碳胚体的最大直径为约束条件，找出满足搭配规则的保温筒，放置在最外圈；

步骤六：装配结果输出：输出装配序列seq和剩余胚体序列seq _all ，输出碳碳胚体的尺寸、基本信息及装配位置，并用三维动画展示装配结果。

所述步骤一具体为：检验人员通过录入方式将待装配的碳碳胚体的尺寸信息输入到数据采集单元，其中碳碳胚体的尺寸信息包括：胚体外径d _out 、胚体内径d _in 、胚体高度h。

所述步骤三中初始化全局参数，包括初始化沉积炉高度H、沉积炉内径D、胚体层间高度间隔inv _h 、胚体层间直径间隔inv _d 、炉内最小胚体数T，同时置初始装配序列seq为空。

所述步骤四中内圈碳碳胚体的放置设置为沿沉积炉轴向方向从下而上的原则逐层放置，同时在每一层胚体的放置沿沉积炉径向方向从内而外的原则放置；

其中从下而上和从内而外之间优先根据从内而外进行装配，当没有满足从内而外的胚体时，采取从下而上进行装配，当没有满足从下而上的胚体时，放置最外层的保温筒。

所述从下而上的胚体放置过程为：

步骤4.1.1：初始化高度上界u _h = H–inv _h ，已放胚体最大外径max _dout =0，已放胚体序列seq ₁ 为空；

步骤4.1.2：判断是否存在胚体高度小于高度上界的胚体样件，即判断是否存在h< u _h ，当存在h < u _h 时，执行当前层的从内而外的胚体放置，同时更新高度上界u _h = u _h -h _{ma x} - inv _h ，并循环进行h < u _h 判断，直至不再存在h < u _h 的胚体；

步骤4.1.3：当不存在h < u _h 时，置已放保温筒序列seq ₂ 为空，执行最外层保温筒的放置。

所述从内而外的胚体放置过程为：

步骤4.2.1：初始化胚体内径下界l _d =0；

步骤4.2.2：计算序列seq _all 中胚体的最大内径max _din ；

步骤4.2.3：统计序列seq _all 中h < u _h 、d _in >l _d 、d _out<max _din - inv _d 的胚体集合I；

步骤4.2.4：判断集合I是否为空，当集合为空时，更新高度上界u _h = u _h - h _{ma x} - inv _h ；

步骤4.2.5：当集合不为空时，选出集合I中体积最小的胚体p，将其放入序列seq ₁ 中，从序列seq _all 中删除胚体p的信息，同时置h _max =max（h _max ，h（p））、max _dout =max（h _max ，d _out （p）），更新l _d =d _out （p）+inv _d ，并将上述数值输入步骤4.2.2进行重新判断，h（p）、d _out （p）分别表示胚体p的高度和外径。

所述最外层保温筒放置过程为：

步骤4.3.1：统计序列seq _all 中胚体内径满足D>d _in > max _dout +inv _d 的保温筒，按高度升序排列，得到序列seq ₃ ；

步骤4.3.2：计算序列seq ₃ 内的保温筒平均壁厚t _avg ；设i=1，最大保温筒数目N _max =0；

步骤4.3.3：判断是否存在i<=len（seq ₃ ），当i<=len（seq ₃ ）不存在时，将序列seq ₂ 内的胚体样件放入seq ₁ 中，并从序列seq _all 中删除seq ₁ 内的胚体样件后，判断seq ₁ 是否为空，seq ₁ 为空，去除装配序列seq中长度小于T的元素，并将其放入seq _all 中，输出装配序列seq以及剩余胚体序列seq _all ；

seq ₁ 不为空，则将序列seq ₁ 放入序列seq中重复从下而外的胚体放置；

步骤4.3.4：当i<=len（seq ₃ ）存在时，获取seq ₃ 中第i个胚体p，统计seq ₃ 中d _in > d _in (p) - t _avg /10、d _out < d _out (p) + t _avg /10的胚体，按高度升序排列，得到序列seq ₄ ；

步骤4.3.5：设j=1、h ₁ =0、序列seq ⁰ ₂ 为空；

步骤4.3.6：判断j<len（seq ₄ ）&h ₁ <H是否存在，当j<len（seq ₄ ）&h ₁ <H存在，将序列seq ₄ 中第j个胚体q放入序列seq ⁰ ₂ ，置h ₁ =h ₁ +h（q），j=j+1后重新输入步骤4.3.6进行j<len（seq ₄ ）&h ₁ <H判断；

步骤4.3.7：当j<len（seq ₄ ）&h ₁ <H不存在，判断len（seq ⁰ ₂ ）>N _max ，当len（seq ⁰ ₂ ）>N _max 存在，则令保温筒序列seq ₂ = seq ⁰ ₂ 后对i进行加1后重新输入步骤4.3.3，当len（seq ⁰ ₂ ）>N _max 不存在时，直接对i进行加1后重新输入步骤4.3.3。

当有多个胚体同时满足从内而外或从下而上或最外层保温筒的放置条件时，选择体积最小的胚体进行放置。

本发明相对于现有技术具备的有益效果为：本发明提供的用于碳碳复合材料沉积的投炉装配优化方法与传统的作业人员组合搭配相比，可以有效的实现现场碳碳材料数据、以及生产数据的实时采集，并针对各工艺要求，系统自动给出最优装配方案，同时利用三维模型展示实际装配效果，有效的提高了沉积炉的空间利用率和作业人员的工作效率，同时作业人员无需掌握现场碳碳材料数据，只需根据系统给出的装配结果，按照批号及位置信息进行组装，有效的实现了现场碳碳材料的合理利用均衡生产，防止以前由于人工操作时不能及时掌握生产情况，没有合理利用待装配产品而造成的资源浪费，有效提高资源利用率，降低库存，缩短产品的生产周期，提高了资金周转率。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步说明：

图1为本发明装配方法的总流程图；

图2为本发明从内而外装配的流程图；

图3为本发明最外层保温筒装配的流程图；

图4为根据本发明装配方法输出的三维装配结果图。

具体实施方式

如图1至图4所示，本发明一种用于碳碳复合材料沉积的投炉装配优化方法，包括如下步骤：

步骤一：输入待装配碳碳胚体的参数；

步骤二：根据输入的待装配胚体参数，按胚体的外径将胚体升序排列，得到胚体序列seq _all ；

步骤三：初始化全局参数，开始装配；

步骤四：内圈碳碳胚体的放置：根据设定的装配方案进行装配，完成沉积炉内圈的碳碳胚体的装配；

步骤五：最外圈保温筒的放置：以内圈已装配好的碳碳胚体的最大直径为约束条件，找出满足搭配规则的保温筒，放置在最外圈；

步骤六：装配结果输出：输出装配序列seq和剩余胚体序列seq _all ，输出碳碳胚体的尺寸、基本信息及装配位置，并用三维动画展示装配结果。

所述步骤一具体为：检验人员通过录入方式将待装配的碳碳胚体的尺寸信息输入到数据采集单元，其中碳碳胚体的尺寸信息包括：胚体外径d _out 、胚体内径d _in 、胚体高度h。

所述步骤三中初始化全局参数，包括初始化沉积炉高度H、沉积炉内径D、胚体层间高度间隔inv _h 、胚体层间直径间隔inv _d 、炉内最小胚体数T，同时置初始装配序列seq为空。

所述步骤四中内圈碳碳胚体的放置设置为沿沉积炉轴向方向从下而上的原则逐层放置，同时在每一层胚体的放置沿沉积炉径向方向从内而外的原则放置；

其中从下而上和从内而外之间优先根据从内而外进行装配，当没有满足从内而外的胚体时，采取从下而上进行装配，当没有满足从下而上的胚体时，放置最外层的保温筒。

所述从下而上的胚体放置过程为：

步骤4.1.1：初始化高度上界u _h = H–inv _h ，已放胚体最大外径max _dout =0，已放胚体序列seq ₁ 为空；

步骤4.1.2：判断是否存在胚体高度小于高度上界的胚体样件，即判断是否存在h< u _h ，当存在h < u _h 时，执行当前层的从内而外的胚体放置，同时更新高度上界u _h = u _h -h _{ma x} - inv _h ，并循环进行h < u _h 判断，直至不再存在h < u _h 的胚体；

步骤4.1.3：当不存在h < u _h 时，置已放保温筒序列seq ₂ 为空，执行最外层保温筒的放置。

所述从内而外的胚体放置过程为：

步骤4.2.1：初始化胚体内径下界l _d =0；

步骤4.2.2：计算序列seq _all 中胚体的最大内径max _din ；

步骤4.2.3：统计序列seq _all 中h < u _h 、d _in >l _d 、d _out<max _din - inv _d 的胚体集合I；

步骤4.2.4：判断集合I是否为空，当集合为空时，更新高度上界u _h = u _h - h _{ma x} - inv _h ；

步骤4.2.5：当集合不为空时，选出集合I中体积最小的胚体p，将其放入序列seq ₁ 中，从序列seq _all 中删除胚体p的信息，同时置h _max =max（h _max ，h（p））、max _dout =max（h _max ，d _out （p）），更新l _d =d _out （p）+inv _d ，并将上述数值输入步骤4.2.2进行重新判断，h（p）、d _out （p）分别表示胚体p的高度和外径。

所述最外层保温筒放置过程为：

步骤4.3.1：统计序列seq _all 中胚体内径满足D>d _in > max _dout +inv _d 的保温筒，按高度升序排列，得到序列seq ₃ ；

步骤4.3.2：计算序列seq ₃ 内的保温筒平均壁厚t _avg ；设i=1，最大保温筒数目N _max =0；

步骤4.3.3：判断是否存在i<=len（seq ₃ ），当i<=len（seq ₃ ）不存在时，将序列seq ₂ 内的胚体样件放入seq ₁ 中，并从序列seq _all 中删除seq ₁ 内的胚体样件后，判断seq ₁ 是否为空，seq ₁ 为空，去除装配序列seq中长度小于T的元素，并将其放入seq _all 中，输出装配序列seq以及剩余胚体序列seq _all ；

seq ₁ 不为空，则将序列seq ₁ 放入序列seq中重复从下而外的胚体放置；

步骤4.3.4：当i<=len（seq ₃ ）存在时，获取seq ₃ 中第i个胚体p，统计seq ₃ 中d _in > d _in (p) - t _avg /10、d _out < d _out (p) + t _avg /10的胚体，按高度升序排列，得到序列seq ₄ ；

步骤4.3.5：设j=1、h ₁ =0、序列seq ⁰ ₂ 为空；

步骤4.3.6：判断j<len（seq ₄ ）&h ₁ <H是否存在，当j<len（seq ₄ ）&h ₁ <H存在，将序列seq ₄ 中第j个胚体q放入序列seq ⁰ ₂ ，置h ₁ =h ₁ +h（q），j=j+1后重新输入步骤4.3.6进行j<len（seq ₄ ）&h ₁ <H判断；

步骤4.3.7：当j<len（seq ₄ ）&h ₁ <H不存在，判断len（seq ⁰ ₂ ）>N _max ，当len（seq ⁰ ₂ ）>N _max 存在，则令保温筒序列seq ₂ = seq ⁰ ₂ 后对i进行加1后重新输入步骤4.3.3，当len（seq ⁰ ₂ ）>N _max 不存在时，直接对i进行加1后重新输入步骤4.3.3。

当有多个胚体同时满足从内而外或从下而上或最外层保温筒的放置条件时，选择体积最小的胚体进行放置。

本发明提供的基于碳碳复合胚体沉积的投炉装配优化方法，硬件部分包括数据采集单元、装配结果输出单元、三维展示装配效果图；装配方法具体步骤如下：

1）首先检验人员将待装配的碳碳材料胚体的外径、内径、高度等值输入到数据采集单元；

2）装配方案放置胚体主要有三个过程：沿沉积炉径向方向实行“从内而外”放置，以利用沉积炉径向空间；沿沉积炉轴向方向实行“从下而上”放置，逐层增加以利用沉积炉轴向空间；最后，将保温筒沿沉积炉轴向方向“从下而上”放置至最外侧，以确保CVD工艺的保温效果。

本发明的装配过程总体流程如图1所示，具体描述如下：

（1）首先，将获取数据按外径进行升序排列，得到胚体序列seq _all ，初始化全局参数：沉积炉高度H、沉积炉内径D、胚体层间高度间隔inv _h 、胚体层间直径间隔inv _d 、炉内最小胚体数T，初始化装配序列seq为空。假设所有胚体的外径均小于d。

（2）开始“从下而上”放置胚体。令胚体高度上界u _h = H – inv _h ，已放胚体最大外径max _dout = 0，已放胚体序列seq ₁ 为空。当存在高度h < u _h 的胚体时，执行新一层“从内而外”过程以更新seq ₁ ，seq _all ，max _dout ，得到当前层已放胚体的最大高度h _max ，置u _h = u _h - h _{ma x} - inv _h 。更新u _h 后继续判断是否存在高度h < u _h 的胚体，若存在，继续执行“从内而外”过程直至不再存在高度h < u _h 的胚体。其中，“从内而外”子流程如图2所示，图中l _d 为胚体的内径下界，h(p)、d _out (p)分别表示胚体p的高度和外径，将集合I中体积最小的胚体放入序列seq1中，依据的是“占用体积最小原则”，该原则借鉴了贪婪算法的思想。

（3）开始放置保温筒，其过程如图3所示。令已放保温筒序列seq ₂ 为空。依据CVD工艺需求，最外圈保温筒的内径应大于已放胚体最大外径max _dout ，因此统计seq _all 中内径D>d _in > max _dout +inv _d 的保温筒，按高度升序排列得到序列seq ₃ 。然后依据贪婪策略从seq ₃ 中选取满足条件的个数最多的保温筒序列seq ₂ ，由于保温筒需堆叠放置，因此选中的保温筒组合中各胚体内外径应尽可能相近，此子流程中通过确保胚体满足内径d _in > d _in (p) - t _avg /10、外径d _out < d _out (p) + t _avg /10来实现此约束，其中p为最底层的保温筒，t _avg 为保温筒平均壁厚。

（4）将保温筒序列seq ₂ 内胚体放入seq ₁ 中。判断seq ₁ 是否为空。若seq ₁ 不为空，则将seq ₁ 方法装配序列seq中，继续开始下一个沉积炉的装配，转至（2）；若seq ₁ 为空，则说明seq _all 已为空序列，去除装配序列seq中长度小于T的元素（降低成本），并将其放入seq _all 中，输出装配序列seq以及剩余胚体序列seq _all 。剩余胚体序列可返回数据库中供下次装配。

本发明在由内而外进行胚体放置时，逐渐增加宽度，放置时需考虑三个约束条件：内径下界、外径上界、高度上界，胚体内径大于内径下界、胚体外径小于外径上界、胚体高度小于高度上界。在装配一炉时这三个数值是动态变化的，比如未放置时内径下界是0，当放置一个后内径下界将变为已放碳碳胚体的外径与间隔值的和；外径上界始终是碳碳胚体保温筒最大内径与间隔值的差，随着装配过程这个值可能会被替换；高度上界主要会随着层数变化，每加一层高度上界将便被替换一次。

如果能找到满足以上三个条件的碳碳胚体，则放置。如果有多个碳碳胚体同时都满足三个约束条件，则遵循体积最小原则，选取其中满足条件的体积最小的一个。如果没有满足的，采取从下而上的胚体放置。

从下往上放置时需考虑两个约束条件：高度上界、外径上界，该约束条件同上所述。如果能找到满足以上两个条件的碳碳胚体，则放置。如果有多个碳碳胚体同时都满足两个约束条件，则遵循体积最小原则，选取其中满足条件的体积最小的一个。如果没有满足条件的则退出。

最外一圈保温筒的放置，需以内圈已装配好的碳碳胚体的最大直径为约束条件，找出满足搭配规则的且保温筒内径相近的胚体，放置在最外圈；

本发明通过分析沉积工艺的实际生产流程，从实际需求出发，建立了胚体组合优化目标，提出了一种沉积产品装配优化算法，该算法能够根据当前库存碳碳材料数据自动生成满足实际要求的组合方案，操作人员只需根据编号进行索取即可，能够使得操作人员减轻负担，提高生产效率，缩短工艺周期。

与传统的作业人员组合搭配相比，本发明可以有效的实现现场碳碳材料数据、以及生产数据的实时采集，并针对各工艺要求，系统自动给出最优装配方案，同时利用三维模型展示实际装配效果，有效的提高了沉积炉的空间利用率和作业人员的工作效率，同时作业人员无需掌握现场碳碳材料数据，只需根据系统给出的装配结果，按照批号及位置信息进行组装，有效的实现了现场碳碳材料的合理利用均衡生产，防止以前由于人工操作时不能及时掌握生产情况，没有合理利用待装配产品而造成的资源浪费，有效提高资源利用率，降低库存，缩短产品的生产周期，提高了资金周转率。

关于本发明具体结构需要说明的是，本发明采用的各部件模块相互之间的连接关系是确定的、可实现的，除实施例中特殊说明的以外，其特定的连接关系可以带来相应的技术效果，并基于不依赖相应软件程序执行的前提下，解决本发明提出的技术问题，本发明中出现的部件、模块、具体元器件的型号、连接方式除具体说明的以外，均属于本领域技术人员在申请日前可以获取到的已公开专利、已公开的期刊论文、或公知常识等现有技术，无需赘述，使得本案提供的技术方案是清楚、完整、可实现的，并能根据该技术手段重现或获得相应的实体产品。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (2)

1.一种用于碳碳复合材料沉积的投炉装配优化方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：输入待装配碳碳胚体的参数；

步骤二：根据输入的待装配胚体参数，按胚体的外径将胚体升序排列，得到胚体序列seq _all ；

步骤三：初始化全局参数，开始装配；

步骤四：内圈碳碳胚体的放置：根据设定的装配方案进行装配，完成沉积炉内圈的碳碳胚体的装配；

步骤五：最外圈保温筒的放置：以内圈已装配好的碳碳胚体的最大直径为约束条件，找出满足搭配规则的保温筒，放置在最外圈；

步骤六：装配结果输出：输出装配序列seq和剩余胚体序列seq _all ，输出碳碳胚体的尺寸、基本信息及装配位置，并用三维动画展示装配结果；

所述步骤一具体为：检验人员通过录入方式将待装配的碳碳胚体的尺寸信息输入到数据采集单元，其中碳碳胚体的尺寸信息包括：胚体外径d _out 、胚体内径d _in 、胚体高度h；

所述步骤三中初始化全局参数，包括初始化沉积炉高度H、沉积炉内径D、胚体层间高度间隔inv _h 、胚体层间直径间隔inv _d 、炉内最小胚体数T，同时置初始装配序列seq为空；

所述步骤四中内圈碳碳胚体的放置设置为沿沉积炉轴向方向从下而上的原则逐层放置，同时在每一层胚体的放置沿沉积炉径向方向从内而外的原则放置；

其中从下而上和从内而外之间优先根据从内而外进行装配，当没有满足从内而外的胚体时，采取从下而上进行装配，当没有满足从下而上的胚体时，放置最外层的保温筒；

所述从下而上的胚体放置过程为：

步骤4.1.1：初始化高度上界u _h = H–inv _h ，已放胚体最大外径max _dout =0，已放胚体序列seq ₁ 为空；

步骤4.1.2：判断是否存在胚体高度小于高度上界的胚体样件，即判断是否存在h < u _h ，当存在h < u _h 时，执行当前层的从内而外的胚体放置，同时更新高度上界u _h = u _h - h _{ma x} - inv _h ，并循环进行h < u _h 判断，直至不再存在h < u _h 的胚体；

步骤4.1.3：当不存在h < u _h 时，置已放保温筒序列seq ₂ 为空，执行最外层保温筒的放置；

所述从内而外的胚体放置过程为：

步骤4.2.1：初始化胚体内径下界l _d =0；

步骤4.2.2：计算序列seq _all 中胚体的最大内径max _din ；

步骤4.2.3：统计序列seq _all 中h < u _h 、d _in >l _d 、d _out<max _din - inv _d 的胚体集合I；

步骤4.2.4：判断集合I是否为空，当集合为空时，更新高度上界u _h = u _h - h _{ma x} - inv _h ；

步骤4.2.5：当集合不为空时，选出集合I中体积最小的胚体p，将其放入序列seq ₁ 中，从序列seq _all 中删除胚体p的信息，同时置h _max =max（h _max ，h（p））、max _dout =max（h _max ，d _out （p）），更新l _d =d _out （p）+inv _d ，并将上述数值输入步骤4.2.2进行重新判断，h（p）、d _out （p）分别表示胚体p的高度和外径；

所述最外层保温筒放置过程为：

步骤4.3.1：统计序列seq _all 中胚体内径满足D>d _in > max _dout +inv _d 的保温筒，按高度升序排列，得到序列seq ₃ ；

步骤4.3.2：计算序列seq ₃ 内的保温筒平均壁厚t _avg ；设i=1，最大保温筒数目N _max =0；

步骤4.3.3：判断是否存在i<=len（seq ₃ ），当i<=len（seq ₃ ）不存在时，将序列seq ₂ 内的胚体样件放入seq ₁ 中，并从序列seq _all 中删除seq ₁ 内的胚体样件后，判断seq ₁ 是否为空，seq ₁ 为空，去除装配序列seq中长度小于T的元素，并将其放入seq _all 中，输出装配序列seq以及剩余胚体序列seq _all ；

seq ₁ 不为空，则将序列seq ₁ 放入序列seq中重复从下而外的胚体放置；

步骤4.3.4：当i<=len（seq ₃ ）存在时，获取seq ₃ 中第i个胚体p，统计seq ₃ 中d _in > d _in (p) -t _avg /10、d _out < d _out (p) + t _avg /10的胚体，按高度升序排列，得到序列seq ₄ ；

步骤4.3.5：设j=1、h ₁ =0、序列seq ⁰ ₂ 为空；

步骤4.3.6：判断j<len（seq ₄ ）&h ₁ <H是否存在，当j<len（seq ₄ ）&h ₁ <H存在，将序列seq ₄ 中第j个胚体q放入序列seq ⁰ ₂ ，置h ₁ =h ₁ +h（q），j=j+1后重新输入步骤4.3.6进行j<len（seq ₄ ）&h ₁ <H判断；

步骤4.3.7：当j<len（seq ₄ ）&h ₁ <H不存在，判断len（seq ⁰ ₂ ）>N _max ，当len（seq ⁰ ₂ ）>N _max 存在，则令保温筒序列seq ₂ = seq ⁰ ₂ 后对i进行加1后重新输入步骤4.3.3，当len（seq ⁰ ₂ ）>N _max 不存在时，直接对i进行加1后重新输入步骤4.3.3。

2.根据权利要求1所述的一种用于碳碳复合材料沉积的投炉装配优化方法，其特征在于：当有多个胚体同时满足从内而外或从下而上或最外层保温筒的放置条件时，选择体积最小的胚体进行放置。

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