正交试验设计法在水泥预分解炉设计中的应用

在分解炉计算机仿真试验平台进行仿真试验的基础上提出了正交试验设计方法,并以DD型分解炉为例进行了分解炉结构参数的优化设计,经过对试验结果的统计分析和方差分析,得到了影响显著性因子R1和优化结果：分解炉下喷口半径Rl=0．66m,分解炉的生料分解率平均提高1．3％．研究表明：分解炉的仿真试验与正交试验设计法相结合可有效地解决分解炉结构参数的优化设计问题。     

水泥分解炉出口温度HDP优化控制研究

水泥分解炉出口温度是一个典型的非线性、多输入、强耦合过程,它直接影响水泥生产的产量、质量和能耗.本文中以这一复杂工业控制过程为研究对象,研究水泥分解炉出口温度的优化控制问题.先建立分解炉出口温度的径向基函数神经网络(radial basis function neural network,RBFNN)模型;然后在此基础上设计分解炉出口温度启发式动态规划(heuristic dynamic programming,HDP)控制器,并在MATLAB环境下对所设计的HDP控制器进行了仿真实验,实验结果表明该HDP控制器实现分解炉出口温度的稳定控制.该控制算法适用于其他类似的工业控制过程,具有一定的参考借鉴意义.     

基于离散样本的一种最优化方法研究

探索一种解决结构优化设计问题的新思路.以一种新型直线电机的结构参数优化为例,通过建立电机的有限元计算模型及试验验证,获得了用于支持向量机回归建模的离散样本空间,建立了SVM回归模型,进一步采用遗传算法和混沌优化方法,对直线电机的结构参数进行了优化,获得了直线电机的较优结构参数.为最优化设计问题提供了一种新的思路,实践应用证实了该方法是有效可行的.     

基于智能算法的分解炉掺烧污泥脱硝经济分析

为研究水泥分解炉在掺烧污泥和选择性非催化还原(SNCR)脱硝共同作用下,以脱硝系统运行成本最小为目标,对相关主要参数进行优化控制.以广东某6 000 t/d水泥分解炉为研究对象,以污泥掺烧量、喷氨量、烟风温度、压差等运行参数为输入变量,采用遗传算法优化的BP神经网络(GA-BPNN)建立出口烟气NOx浓度的预测模型.再采用多种群遗传算法(MPGA),在满足NOx排放浓度达标的前提下,以脱硝系统成本最小为优化目标,得到经济性最佳的水泥分解炉运行参数.结果表明:所建立的烟气NOx浓度预测模型相对误差仅为2.63%,相关系数高达0.976;MPGA较GA和PSO具有更强的全局搜索能力和进化能力,更适合运用在高维度非线性解空间中.所选对象增加污泥掺烧量至18 t/h,同时将喷氨量减少至500 L/h,可获得最低的脱硝运行成本.     

非闭合电极电容层析成像传感器参数优化方法

提出了一种新的非闭合电极电容层析成像传感器结构参数的优化方法,采用均匀设计结合非线性偏最小二乘法,提取传感器结构参数与待优化目标间的函数关系;在此基础上建立新的目标泛函.通过对优化目标泛函的求解,最终获得传感器结构参数的最优值.本文以12电极非闭合电极电容传感器为研究对象,进行了结构参数的优化设计,并根据优化结果制作了非闭合电极电容传感器.数值仿真结果表明,就本文所考察的重建对象而言,采用参数优化后的传感器所获得的图像重建质量优于未优化的传感器;从而为ECT传感器设计提供了一种新的有效方法.     

水泥三喷腾分解炉煅烧过程数值模拟研究

为了深入研究分解炉内的煅烧过程,提高煅烧效果,运用Fluent软件对国内某水泥公司4 500 t/d TTF分解炉进行了数值建模。在选取Standard k-ε模型、离散相模型和组分传输模型模拟出流场和温度场的基础上,分析了煤粉燃烧过程及生料角度、三次风速度和温度对炉内煅烧过程的影响。结果表明:生料入射角度对分解率有较大的影响;三次风速度较大时,生料分解率和焦炭燃烬率也较高;三次风温度升高,会引起助燃空气不足,降低焦炭反应活性,从而降低燃烬率;通过优化3个参数,CaCO_3分解率达到90.3%,焦炭燃烬率达到88.0%。开展水泥分解炉煅烧过程数值模拟研究并将之应用于实际工程项目中,可为优化水泥生产工况提供理论参考,对水泥工业与资源环境的协调发展具有较大的现实意义。     

基于Info-Gap决策的结构抗震稳健性优化设计

针对结构抗震设计中存在严重不确定性问题,基于Info-Gap理论建立一种考虑地震设计谱参数不确定的结构抗震稳健性优化设计方法.该设计方法采用Info-Gap模型来描述地震设计谱中反映地面运动强度的水平地震影响系数最大值αmax和场地特征周期Tg的不确定,通过嵌套优化使结构设计满足结构的临界性能要求的同时实现最大化不确定的稳健性.通过对一个6层3跨的钢框架的抗震稳健性优化设计验证分析表明:这种基于满足性能的结构抗震设计需在满足结构性能需求和提高不确定稳健性之间进行权衡取舍;同时也证实该方法为在不易得到不确定性因素足够信息情况下的基于性能结构抗震可靠性设计提供了一条新思路.     

滇西厂RSP分解炉气固两相运动规律

通过冷模条件下的气体三维流场、阻力损失与炉内物料停留时间分布的试验研究,对滇西水泥厂RSP分解炉内气固两相运动规律进行了研究,并结合江西水泥厂RSP的情况,对比分析了滇西厂RSP各室设计的结构和操作参数的合理性,为指导生产操作提供了依据.     

斗齿模锻过程优化设计方法研究

为提高模锻成形过程设计的计算效率,提出了一种基于正交设计和数值模拟相结合的优化设计方法,该方法将优化过程与有限元模拟相分离.将其应用于斗齿锻件模锻优化设计,优化了锻造过程的外形参数和工艺参数,获得了良好的效果.同时,该方法对其它模锻件成形过程的优化设计也具有指导意义.     

基于MATLAB的机床主轴优化设计

机械优化设计为工程设计提供了一种重要的科学设计方法.运用MATLAB优化工具箱,以最小质量和最小轴端位移为目标,对机床主轴进行优化设计,该设计方法简单、实用,主参数优化的结果合理、可靠.     

多参数位移反分析优化设计与约束反演

针对岩土工程位移反分析，提出一般地应力场优化设计的数学形式，构造了岩层变形破坏的结构性计算模型。应用以有限元和约束优化为基础的正定式化方法进行了多参数约束反演，并编制了计算程序。通过地应力参数和岩层结构模量的数值反演算例，说明优化设计和约束反演能同时有效地识别多个参数，可提高反演可靠性和准确度，且能保障计算稳定性。     

稳健性结构设计的广义有效性

该文用基于实验设计法的稳健性结构设计方法,对结构进行了广义和狭义的稳健性设计。用2水平值描述不确定参量的变化幅,设计变量则设定为3水平值,以利用实验设计法。通过变化稳健性设计的目标函数中权重系数值,实现广义和狭义的稳健性设计。以典型的三桁架超静定结构问题为算例,结果表明广义的稳健性设计目标下结构的稳健性与蒙特卡罗拟法所得可靠性结果是一致的,而狭义的稳健性结构设计则得不到这种有效性。     

基于灵敏度分析和APDL的塔机结构动态优化设计

在塔机静态分析和模态分析的基础上,为改善结构的动态性能,将优化设计、有限元法和灵敏度分析相结合,以影响塔机动态性能的关键模态频率第一、二阶频率为优化目标,以强度、刚度和稳定性等为约束,通过动态灵敏度分析确定了对优化目标影响较大的构件截面尺寸参数作为设计变量,应用有限元分析软件ANSYS的参数化设计语言APDL和优化模块实现了塔机的结构动态优化设计,优化实例表明结构的动态性能明显提高.     

土石坝结构区间优化设计

用区间分析法研究土石坝的断面优化设计。根据土石坝的结构特点和工作条件,建立了合适的优化设计数学模型,探讨了区间优化设计的求解方法。实例计算表明：区间分析法能有效地解决土石坝结构的优化设计问题,能得到全局最优解,克服常规数学规划法计算往往只得到局部最优解的缺陷;收敛性好,计算量小,简便有效;得到的优化方案安全可靠,经济合理。     

地震作用下高层建筑TMD控制研究与设计

根据导出的设置调谐质量阻尼器（ＴＭＤ）高层建筑动力放大系数计算公式,利用数值迭代法给出了ＴＭＤ最优参数设计表格,同时分析了ＴＭＤ最优设计参数对振型参与系数的敏感性．给出了地震作用下高层建筑ＴＭＤ控制优化设计方法．最后给出了仿真分析,以说明本设计方法的应用及ＴＭＤ对地震反应控制的有效性     

放矿椭球体排列理论的合理性探讨及实验研究

对基于椭球体排列理论的采场结构参数设计方法存在的缺陷和不足进行了探讨和分析,主要包括该理论是否遵循了放出体和崩落体一致原则、将放出体相切最优原则等价于纯矿石放出体相切最优原则是否合理、认为放出体相交便会造成矿石贫化的说法是否科学,以及高分段结构计算公式的合理性等几个方面.设计并开展了三组不同结构参数的物理放矿实验,实验结果表明,由于放出体与崩落体形态不符,导致大间距结构参数方案的矿石回收效果最差.理论分析和物理实验均表明,基于椭球体排列理论的采场结构参数设计方法存在一定缺陷,有待进一步的改进和完善.     

大跨斜拉桥造价最优结构设计

在对斜拉桥结构参数设计特性分析的基础上，提出了一种以结构造价为目标函数，综合考虑截面尺寸、造型、施工中索力调整等多参数，多工况的斜拉桥优化设计的非线性规划问题：运用文中所提的ＦＥＧＰ大型结构优化算法，寻找其最优解，在此基础上结合ＣＡＤ技术，开发斜拉桥结构优化设计计算机辅助设计系统，文中给出了上海杨浦大桥优化设计实例。     

结构强度分析、结构优化设计方法在汽车设计中的应用

本文简要论述了有限元结构强度分析以及结构优化设计的基本概念、方法,结合实例介绍了结构强度分析以及结构优化设计方法在汽车设计中的应用,指出这两种方法是将计算机应用于汽车设计的重要内容,对于提高汽车设计水平、提高设计质量、提高经济效益具有重要的意义.     

同源随机激励下基于系统动力可靠性的结构优化设计

把结构系统动力可靠性分析与最优化设计结合起来 ,以结构系统的最小质量为目标函数 ,给出了考虑在同源随机激励下多自由度线性系统总的可靠性的结构优化设计方法。运用谱分析理论 ,推导了结构系统在平稳随机过程激励下响应的统计特征 ,同时结合首次超越破坏的Possion模型计算结构系统的可靠性 ,最终采用广义乘子法得到结构系统设计变量的最优值。计算结果表明该方法是可行的     

基于疲劳可靠性优化设计的深水导管架平台多级模糊选型

分析深水导管架平台方案优选的系统决策问题,给出四种初始设计方案,将基于谱分析方法求得平台的系统名义疲劳可靠性指标作为一项关键约束对平台方案进行优化.根据优化后各方案的最优结构性能参数,综合考虑影响深水导管架平台选型的各种因素,由二元对比方法确定影响因素的权重以及相对隶属度,最终采用三级模糊优选方法对优化后的方案进行模糊优选,并以200 m水深导管架海洋平台作为实例进行分析.结果表明,与传统分析方法相比,先由优化分析得到各初始方案的最优结构性能参数,可以为模糊选型提供准确的定量化指标,减少了模糊因素,更有利于对深水导管架平台设计方案做出合理的评价.