水管冷却等效热传导方程中混凝土初温的研究

针对进行水管冷却的混凝土浇筑仓温度场仿真计算时,水管冷却等效热传导方程中的混凝土初温的计算存在不同的算法,采用水管冷却精细有限元法和水管冷却等效热传导法,对含冷却水管的混凝土棱柱体进行温度场对比分析,研究了水管冷却等效热传导法中混凝土初始温度的计算方法.分析认为水管冷却等效热传导方程中的混凝土初温应是含冷却水管的混凝土棱柱体在通水开始时刻的混凝土平均温度,该平均温度可由混凝土棱柱体单元高斯点温度与高斯点所占体积的乘积除于混凝土棱柱体单元体积获得.     

基于模拟退火算法的动力头优化设计

根据模拟退火算法的基本原理,定义了动力头优化的目标函数及各种约束条件,给出了模拟退火算法对动力头优化的具体过程.分析对比了常规退火算法同改进的退火算法及采用MATLAB工具箱中fmincon函数对动力头优化的结果.优化结果和实验分析表明,采用改进的模拟退火算法对动力头优化设计是获取问题最优解的好方法.     

基于改进蚁群算法的钢管混凝土构件的优化

针对基本蚁群算法收敛速度慢和容易陷入局部最优的不足,在算法初期赋予挥发系数一个较大的初始值,使蚂蚁搜索到较优路径;后期不断减小和自调整挥发系数,避免局部收敛,在搜索到的较优路径中获得全局最优路径。将改进后的蚁群算法应用到钢管混凝土构件的优化设计中,建立了以梁、柱构件截面特征为设计变量,造价最低为目标函数的优化设计模型。以钢管混凝土纯弯、轴压构件为例,进行模型优化分析,并与文献[4]中改进遗传算法的优化结果进行对比。结果表明,柱和梁分别在58次和52次迭代后求得较好的全局最优解,算法跳过了钢管与套箍混凝土之间复杂作用机理的分析,简单高效。     

一种最速下降的贪婪迭代算法

压缩传感应用于图像压缩重构的算法通常有凸优化算法和贪婪迭代算法两大类.一般而言,凸优化算法重构概率高、速度较慢,贪婪迭代算法具有较快的重构速度,但损失了重构质量.结合凸优化算法中的最速下降法及贪婪迭代算法中的正交匹配算法(OMP),提出了一种新的算法,并应用于一维信号和二维图像信号的压缩重构实验,且深入对比分析了不同降采样矩阵对新算法的影响.结果发现,对同一降采样矩阵,即使图像的纹理不同,新算法在重构质量及重构时间上都优于原始的OMP算法.     

基于局部特征的图像模式识别算法研究

本文对基于局部特征的图像模式识别的SIFT/SURF算法进行了详细描述及分析,对比两种算法的不同特点,即运算速度、收敛性、抗噪性等,并对两种算法进行了实验.实验结果对于算法改进具有显著的借鉴意义.     

基于免疫算法的单桩极限承载力预测

基于生物免疫系统的免疫算法是一种解决工程中复杂非线性问题的十分有效的方法.对免疫算法作了简要分析和评论.单桩极限承载力受众多因素的影响,Q-s曲线表现出复杂的非线性特征.结合武汉地区预应力混凝土管桩静载荷试验资料,运用M ATLAB编写了免疫算法程序对预应力混凝土管桩的极限承载力进行了预测分析.计算结果与试验资料基本一致.由于免疫算法比传统算法在全局优化、非线性优化、多参数优化等方面具有一定的优势,因而可望在岩土工程中得到广泛的应用.     

索道桥施工控制参数的精细数值解析算法

为了提高索道桥施工控制参数的计算精度,在分析既有近似解析算法原理的基础上,基于全桥主索无应力索长不变量,统筹考虑锚跨和主跨缆索架设过程中索段的相互转换影响,提出了精细数值解析算法。通过算例对比分析了近似算法和精细算法的计算精度差异,结果表明: 施工过程中钢索无应力索段长度在主、锚跨之间相互转换和温度变化的影响不容忽视。锚索倾角对主索受力、线型的影响相对较小。忽略锚索垂度,对于无应力索长计算精度的影响甚微; 而忽略锚索倾角,则影响很大。近似解析法得到的主跨钢索垂度值的误差较大,而索力值和索长值的误差较小。精细数值解析算法的计算结果高精度地满足了构件变形协调条件,计算效率高。     

一类改进的Broyden算法的收敛性分析

提出了一组求解无约束优化问题的改进的Broyden算法，并给出了算法的全局收敛性结果(不包括DFP算法)。虽然求解凸规划问题的不精确线性搜索的DFP算法的全局收敛性从理论上难于讨沦，但数值计算经验表明，DFP算法有很强的实用性。将BFGS算法、DFP算法和Broyden算法(Φ=0．5)进行了对比数值试验，并详细地分析了每个算法的计算量。     

基于进化差分算法的环形电感建模及应用

基于进化差分算法的环形电感线圈高频模型,首先建立了环形电感线圈的等效模型,阐述了其阻抗的计算方法. 然后通过VNA设备得到测试线圈的幅频特性曲线,使用进化差分优化算法对等效模型参数进行优化,得到最优的模型参数. 再通过仿真对比阻抗拟合曲线与实测曲线,拟合效果良好,验证了模型及参数的可靠性. 最后在开关电源辐射EMI的仿真中添加电感线圈部分,验证了其抑制电磁噪声的作用,为实际的工程整改提供了理论依据.     

配电网可靠性评估区间算法

提出一种利用区间算法评估复杂配电网可靠性的方法.为使网络简化,根据复杂配电网的特点,运用网络等值的方法通过进行向上等效和向下等效过程得到简单的辐射型网络.该算法对配电系统元件可靠性原始参数进行分析和处理,得到各元件的可靠性原始区间参数,在此基础上求出负荷点及系统的可靠性区间指标及停电经济损失区间值.应用该算法对RBTS-BUS2系统进行可靠性评估,结果表明该算法灵活、高效、有工程实用价值.     

碾压混凝土非绝热温升参数反演分析

混凝土边界传热过程的确定是进行温度场和应力场仿真分析的关键,是研究混凝土结构温控防裂问题的重要方面之一.依托某工程,进行碾压混凝土在非绝热状态下的温度试验,并获得实测数据.采用改进遗传算法作为数值反演方法,对实测数据进行了温度场的反演计算,并将计算值与实测值进行了比较,分析反演结果的合理性,同时获得了与工程条件相符的不...     

不确定因素影响下的混凝土结构温度场仿真计算方法

混凝土结构前期仿真计算各控制参数存在着不确定性,若将其忽略,计算结果的准确性甚至温控方案合理性将受影响。根据这些不确定性因素具有区间分布特性且缺乏统计资料的特点,引入了区间数学理论,推导了相应的区间有限元公式。通过分析,在摄动理论和区间单调性理论的基础上,提出了所推导的区间有限元整体方程的近似"最窄"解区间的求解方法。考虑到实际工程中水管冷却的一些影响因素也存在不确定性,提出了考虑冷却方案区间变化的的水管冷却温度场迭代计算方法。利用Fortran语言编制了相应的区间有限元计算程序,对某现场非绝热温升实验块进行仿真计算,通过计算结果与实测数据的对比分析,验证了算法理论及程序的有效性和准确性。     

高强混凝土温湿耦合应力计算与开裂风险分析

为揭示高强混凝土早龄期构件温湿耦合影响下的应力变化规律与开裂风险,以混凝土棱柱体为例,建立了高强混凝土构件温湿耦合计算方法和早龄期约束收缩应力计算方法,通过编程实现了温湿度场的模拟.计算结果表明:建立的温湿度耦合作用模型能够较好预测高强混凝土1 d到28 d龄期温湿度场的发展变化规律;在浇水养护条件下,温湿度耦合效应对高强混凝土温度场、湿度场和应力影响很小;停止养护后,约束应力和开裂风险快速增大.养护与环境温湿度对高强混凝土早龄期应力变化和开裂风险影响显著.     

预防连续箱梁施工裂缝的温度监测与有限元分析

研究混凝土浇筑初期内部温度应力不均匀分布特征和预防温度裂缝的有效措施,以西安至铜川高速公路渭河特大桥某0＃箱梁为研究对象,以MIDAS／FEA(multitier distributed applications services／finite element analysis)有限元分析软件为计算平台,采用有限单元法对施工期混凝土水化热温度场进行了数值模拟计算,分析了3种不同防裂工程措施的理论效果,并结合温度监测进行了工程措施的优化。结果表明:混凝土浇筑52h左右内部温升达到高峰,有无冷却水管的箱梁内部最高温度温差在10℃左右,在内外温差20℃左右时拆除模板时机较为恰当;箱梁腹板与横隔板交界处温度应力集中,设置冷却水管改善温度应力分布效果明显。与其他研究结果相比,采取温度监测与有限元计算全过程动态分析方法优化防裂工程措施效果较好。     

大体积混凝土小温差的长期通水冷却

通水冷却是大体积混凝土温控防裂的主要措施,现有的通水冷却方式要求在短时间内将混凝土温度降低到目标温度,必将在水管附近产生较大的温度梯度,可产生较大的拉应力,不利于水管附近混凝土的防裂,而小温差长期通水冷却方式由于水温与混凝土温度差别较小,可减低降温梯度,减小温度应力.采用三维有限元热流耦合精细算法对大体积混凝土水管的小温差长期通水冷却进行了研究.计算结果表明:现有的通水冷却方式会产生较大的温度梯度和温降速率,使混凝土应力偏大,不利于温控防裂,初步验证了小温差长期通水冷却可以有效地减小混凝土温度梯度和应力的优点.     

等效龄期法在混凝土早龄期温度裂缝控制中的应用

为了分析评估早龄期混凝土的温度应力及开裂风险,基于Arrhenius方程,采用等效龄期方法预测了温度和龄期对混凝土基本力学性能发展的影响规律,并推导了基于等效放热速率函数的混凝土温度场定解方程,结合有限元理论与增量法求解了混凝土温度应力并对混凝土早期温度开裂风险做了分析.研究表明,等效龄期方法不仅可以很好地预测混凝土基本力学性能（抗压强度、抗拉强度）在参考温度下随龄期的发展,结合有限元软件ANSYS,采用等效龄期方法也可以有效地预测并控制混凝土结构的早期温度开裂现象.     

水管冷却在混凝土厚板温控中的应用

大体积混凝土结构在浇注期间产生裂缝的主要原因是混凝土内外温差和均匀降温所致．介绍了大体积混凝采用水管冷却时温度场的计算方法．例举了高层建筑结构转换层混凝土厚板采用水管冷却时的混凝土的优化配合比和测温方法．由计算和测温表明，混凝土厚板温度场的计算值和实测值吻合较好，有埋设冷却水管的温控效果明显优于未埋设冷却水管时的自然降温效果．     

薄壁混凝土结构施工期温控防裂研究

针对施工期薄壁混凝土结构易开裂的问题,阐述了裂缝成因和开裂机理,提出了相应的防止措施.认为薄壁混凝土结构早期的内外温差,后期基础温差是这类裂缝产生的主要原因,而表面保温和内部水管降温的温控防裂措施是防止这类裂缝的有效措施.结合混凝土温度场应力场的基本原理和水管冷却的精确算法,通过三维有限单元法对某大型渡槽施工期混凝土结构在该温控防裂措施下的温度场和应力场进行仿真计算,结果显示该防裂措施效果良好,对类似工程具有一定的参考价值.     

基于平均应力的直埋供热管道预热温度

针对大直径、高温、高压预热安装供热直埋管道,在冷水试运行、降温等过程中被拉断、补偿器被撕裂等问题,提出基于"平均应力温度"的预热温度.从升温压应力等于降温拉应力出发,建立起预热温度函数式,绘出"平均应力温度"随压力和管径的变化曲线,并用于事故管道分析.结果表明:大管径的预热安装温度高,是降温断裂的主要原因.预热温度不仅要考虑循环最高温、循环最低温,还应考虑管道内压力、管径大小及其壁厚等因素."平均应力温度"随内压力和管径的增大而显著降低,而"循环中间温度"与这些因素无关.用"平均应力温度"取代"循环中间温度"来计算各项预热参数,能使预热安装直埋管道的降温拉应力显著减小.