自适应遗传算法在桁架截面优化设计中的应用

针对基本简单遗传算法中的交叉、变异概率均是恒定不变的参数的局限性,提出了可变概率的交叉、变异算子的针对离散变量结构优化设计的自适应遗传算法。以平面和空间桁架为算例,并将计算结果与其他算法所得结果进行比较,结果表明,这种算法对离散变量的桁架截面优化设计是有效可行的。     

上承式钢管桁架拱桥结构设计与空间有限元分析

钢结构在国内桥梁建设领域的普及应用,不仅实现了桥梁结构的轻型化,还将桥梁结构造型推向了一个新高度。以一座计算跨径为33 m的上承式钢管桁架拱桥为例,采用桥梁通用空间有限元分析软件Midas Civil,在人行荷载作用下对主拱圈各个构件进行计算分析,总结各杆件的受力情况,并对整桥的稳定性及舒适度进行研究分析,验证了钢管桁架结构的适用性和安全性。     

空间连续桁架设计研究

针对栈桥单榀桁架布置方式支座设置多、施工复杂的问题，介绍了弹性滑铰支座布置下的连续桁架设计，以及连续桁架设计中各种荷载工况下支座处的水平位移。分析了连续桁架布置下支架顺桁架方向的计算长度取值。利用材料力学理论对滑铰支座下的支架顺桁架方向的计算长度进行了求解。以平鲁工业园区输煤系统栈桥为工程背景，根据PKPM2010版V5.1的Spas+PMSAP集成设计模块计算结果，探讨了在设置弹性滑铰支座的情况下连续桁架的设计。结果表明，连续桁架的布置可以减少工程用钢量，节约造价，满足大跨度桁架的设计要求。     

带式输送机桁架的参数化计算研究

带式输送机桁架作为带式输送机的重要部件,其模型简化与计算长期困扰着技术人员。采用APDL语言对有限元软件进行二次开发,实现对下翻式桁架的参数化分析,开发出桁架计算的专用程序,对桁架结构尺寸的合理性进行分析,协调各部件间的尺寸关系,从而设计出最合理的桁架产品。     

控制采动区桥梁移动变形方法研究

为研究采动区桥梁移动变形规律,根据地表及桥梁移动变形观测数据,采用概率积分法预测地表沉降,获得地表移动预计值.结合大平矿采矿地质条件和观测数据以及地表移动预测数据,设计采用覆岩离层多层位注浆法控制采动区地表下沉,并对覆岩层的变形规律、离层的动态发育与离层注浆减沉机理进行了分析,设计了注浆钻孔的间距、孔位、注浆层位、终孔...     

交错桁架结构体系的破坏模式及抗震性能分析

采用push-over方法对钢结构交错桁架体系在三种罕遇地震烈度下的抗震性能进行了分析,得出了交错桁架体系在罕遇地震作用下的破坏模式及塑性铰的发展过程,并对交错桁架结构体系的设计提出了几点建议。     

浅析天铁集团二料场封闭屋盖结构稳定性分析

为满足料场内工艺设备作业的空间要求和原料场储量的需要,料场屋盖采用大跨度立体桁架结构。采用3D3S建模设计并进行静力荷载工况分析,并采用Midas Gen进行几何非线性分析,通过在几种组合工况作用下进行对比,总结此类大跨度立体桁架屋盖结构的整体稳定性特点,明确风荷载在平面外对大跨度立体桁架屋盖结构稳定性的影响,为后期施工图设计提供依据。     

基于PLC的支护桁架生产线控制系统的设计

针对矿山支护用桁架生产过程设计了一套全自动桁架生产线的控制系统,阐述了控制要求、程序设计,并重点介绍了程序设计思路。运行结果表明,以PLC为控制系统的桁架生产线自动化程度高,运行稳定,操作简单,结构设计合理,极大地减轻了劳动强度。此生产线采用了2部分的分体式设计,实现了并行运行,从而提高了生产效率,减少了底环对桁架质量的影响。     

大断面破碎巷道全空间桁架锚索协同支护研究

针对深部大采高综放工作面回采巷道由于断面大、破碎、扩容、大变形等,而导致常规支护极易发生不协调变形失稳的问题,基于对潞安矿区大断面软弱破碎巷道围岩变形破坏机理的系统深入分析,从三维空间支护协同承载与围岩协调变形角度,提出了全空间预应力桁架锚索协同支护新技术,阐明了全空间桁架锚索的支护结构、支护机理及其优越性。通过对全空间桁架锚索协同支护方案进行设计,并采用FLAC3D对其支护效果进行数值模拟分析,得到不同预紧力条件下全空间桁架锚索支护巷道顶板预应力场三维空间分布规律,表明全空间桁架锚索支护能够形成三维封闭的承载结构。     

动压影响下的煤巷桁架锚索支护技术研究

通过对桁架锚索支护机理的分析,论述了采动影响下的煤巷桁架锚索支护技术。通过长治三元中能煤业有限公司1301运输顺槽掘进的生产实践,提出了采动影响下的煤巷桁架锚索支护设计方法,进行了相关桁架锚索支护参数的设计,通过工程实践证明桁架锚索支护技术能够有效进行采动影响下的煤巷围岩稳定性控制。     

水平受力桩的可靠度分析

结合水平受力桩可靠度的设计验算点法和桩—土体系表层参数响应法 ,分析了水平受力桩的可靠度 ,计算了水平受力桩的可靠指标和失效概率 ,同时对随机变量的变异性对水平受力桩的可靠度的影响也进行了研究。     

双鼠笼永磁感应电机设计算法及多目标优化

结合感应电机和永磁同步电机的设计方法,研究永磁感应电机的设计算法并对电机进行优化。采用等效磁路法确定电机设计基本电磁参数;利用有限元的方法解决双鼠笼转子参数设计中的难点,并提供合理的参数优化取值范围。采用Taguchi方法建立实验正交矩阵,并通过求解实验矩阵对电机结构参数进行初步筛选。进一步利用响应曲面法,建立电机稳态运行指标与优选参数间关系的数学模型,通过求解数学模型来完成电机的优化设计。最后,将完成优化设计的电机与普通感应电机采用有限元的方法进行了性能对比,验证了上述设计和优化方法的正确性及双鼠笼永磁感应电机性能的优越性,为永磁感应电机的分析设计与优化提供了有价值的参考。     

开采沉陷预计中三维空间曲面拟合参数的研究

依据实测资料,方便、准确地求取概率积分预计参数,基于三维空间曲面拟合的基本理论,在分析传统参数求取过程中存在问题的基础上,提出采用曲面拟合的方法进行矩形工作面概率积分预计参数的求取,研究了水平偏移系数对半径造成的影响.结果表明,采用曲面拟合方法求参更符合工程实际需要;当开采深度小于500m时,水平偏移系数对半径造成的误差能控制在10%以内,否则,就不能用平均采深代替最大下沉点处的采深.通过对某矿S1-2工作面实测资料的非线性曲面拟合,下沉系数和拐点偏移距拟合精度提高不明显,而下山方向和上山方向的主要影响角正切拟合精度分别提高3.6,6.0%,开采影响传播角系数拟合精度显著提高,达到了13.3%,且不受工作面采动程度的限制.     

基于响应面法的球销终镦工艺优化

为获得矿用设备常用球销终镦成形最佳工艺参数,提高球销成形质量,基于塑性成形理论,进行简单的模具设计,利用有限元软件对球销终镦成形过程进行仿真。结合响应面法,选取HALF模圆角半径、下模圆角半径、冷镦速度以及摩擦因数作为试验变量,设计响应曲面试验,建立二次多项式响应面模型,研究各试验因素对成形载荷大小的影响程度,并以成形载荷最小为优化目标,通过方差及回归分析,获得最优参数组合。结果表明:当HALF模圆角半径为3 mm、下模圆角半径为0.5 mm、冷镦速度为23.8 mm/s、摩擦因数为1时成形载荷最小。最后通过实际工艺试验验证了仿真的可靠性,证明通过数值模拟及响应面法获得最佳参数的方法是切实可行的。     

节理岩体边坡关键块体的失稳概率研究

岩体边坡的破坏一般是由于关键块体的失稳产生的连锁反应而导致的整体失效,因此关键块体是影响边坡稳定性的核心因素。采用块体的失稳概率对关键块体的稳定性进行了评价,失稳概率与2个参数有关:节理交切概率和裂隙锥的不稳定参数,并利用岩体结构面的连通率对节理交切概率进行了修正,修正后的节理交切概率更能反映结构面的尺寸和不连续性。结果表明,用失稳概率评价关键块体的破坏可能性,可以为岩体边坡的支护设计提供依据。     

矿区地表沉陷的D-InSAR监测方法

基于两景ALOS PALSAR影像,利用D-InSAR技术,获取了2007-12-10-2008-01-25时段某矿区的地表沉降形变场。然后采用D-InSAR监测值,提取该回采时期矿区工作面超前影响角,并与实测数据求取值进行对比,结果表明利用D-InSAR技术求取工作面超前影响角是可行的。利用基于模拟退火算法（SA）的概率积分参数反演方法,求取了矿区工作面非充分采动下的概率积分参数。求参结果表明,利用基于SA的概率积分参数求取方法进行矿区概率积分参数求取是可行的。研究成果对矿山开采沉陷D-InSAR监测具有重要参考价值。     

随机介质碎块体移动概率与地表下沉

从随机介质物理模型出发,分析了随机介质碎块体移动的概率分布,得到了极不充分采动情况下,地表移动的理论预计模型,该预计方法与概率积分法相比,最大优点是不需要确定拐点偏移距,并直接将地表下沉率作为预计参数,提高了预计精度,对深部（极不充分采动）条件下的地表移动预计有参考价值。     

地表移动概率积分法计算参数的相关因素分析

为建立地表移动的概率积分法计算参数与地质采矿条件之间的数学关系,以我国主要矿区的大量地表移动观测站实测数据为原始数据,采用逐步回归的方法建立了开采沉陷概率积分法参数与地质采矿条件之间的统计回归公式。采用中误差和威尔莫特一致性指数(WIA,Willmott’sIndex of Agreement)对回归公式的精度及预测能力进行评定,计算结果表明所建立的回归公式误差较小,各参数回归公式均具有较好的泛化性能。为进一步验证所建立的回归公式的正确性,以4个测试样本数据进行计算,计算结果与实测结果吻合。最后,以淮北某矿地表移动实测数据为例,计算结果表明采用统计规律所计算的概率积分法参数进行开采沉陷预计计算可以得到与实测相符的地表移动变形数据。研究成果为缺少实测资料矿区进行开采沉陷预测确定概率积分法参数提供了科学依据。     

基于遗传算法的概率积分法预计参数反演

地表移动观测站实测数据反演求取概率积分法参数是这一方法应用过程中的关键问题,现有算法存在求参易发散,难以获取最优解的缺陷.提出采用遗传算法反演概率积分法参数,研究了该算法反演结果的准确性和可靠性.研究结果表明,遗传算法反演概率积分法预计参数精度高,参数相对误差小于1.5%,对观测站中的观测值随机误差、粗差、观测点缺失的问题具有较强的抗干扰能力,较最小二乘法、模矢法在参数反演准确性和可靠性方面有明显优越性.     

浮选机内矿浆停留时间分布研究

矿浆在浮选机的停留时间是浮选回路的重要参数,研究矿浆停留时间有利于了解浮选机内的流动特性、搅拌混合程度,能指导浮选机的操作,优化浮选机的设计。以实验室30L浮选机为研究对象,运用实验流体力学方法对30L浮选机液相进行停留时间分布研究,试验采用刺激响应法,得到了浮选机的停留时间分布,与理想停留时间进行了对比;运用双参数模型对试验处理分析,研究了槽体内的短路和死区的概率及短路和死区在浮选机中出现的区域。结果表明试验的平均停留时间与理想平均停留时间相差很小,短路和死区的概率分别为5.6%和2.7%。