软基水闸底板脱空是水闸在长期服役期间受水流侵蚀等环境因素影响所产生的一种危害极大且难以察觉的病害。由于其病害部位于水下,传统方法难以检测,该研究提出一种基于高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR)代理模型和遗传-自...软基水闸底板脱空是水闸在长期服役期间受水流侵蚀等环境因素影响所产生的一种危害极大且难以察觉的病害。由于其病害部位于水下,传统方法难以检测,该研究提出一种基于高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR)代理模型和遗传-自适应惯性权重粒子群(genetic algorithm-adaptive particle swarm optimization,GA-APSO)混合优化算法的水闸底板脱空动力学反演方法,用于检测软基水闸底板脱空。首先,构建表征软基水闸底板脱空参数和水闸结构模态参数之间非线性关系的GPR代理模型;其次,基于GPR代理模型与水闸实测模态参数建立脱空反演的最优化数学模型,将反演问题转化为目标函数最优化求解问题;最后,为提高算法寻优计算的精度,提出一种GA-APSO混合优化算法对目标函数进行脱空反演计算,并提出一种更合理判断反演脱空区域面积和实际脱空区域面积相对误差的指标—面积不重合度。为验证所提方法性能,以一室内软基水闸物理模型为例,对两种不同脱空工况开展研究分析,结果表明,反演脱空区域面积和模型实际设置脱空区域面积的相对误差分别为8.47%和10.77%,相对误差值较小,证明所提方法能有效反演出水闸底板脱空情况,可成为软基水闸底板脱空反演检测的一种新方法。展开更多
掘进机回转台在截割煤岩时承受偏载荷及强冲击作用,其性能影响掘进机的工作效率及安全性。为探究掘进机回转台疲劳寿命的影响因素及最佳服役参数,提出了一种基于Kriging代理模型和DEM-MFBD(discrete element model-multi flexible body ...掘进机回转台在截割煤岩时承受偏载荷及强冲击作用,其性能影响掘进机的工作效率及安全性。为探究掘进机回转台疲劳寿命的影响因素及最佳服役参数,提出了一种基于Kriging代理模型和DEM-MFBD(discrete element model-multi flexible body dynamics,离散单元法-多柔性体动力学)双向耦合技术的回转台疲劳寿命预测方法。首先,建立了掘进机截割部与回转台的空间受力模型,明确了截割部与回转台的受力规律。然后,联合RecurDyn与EDEM软件对回转台进行双向刚柔耦合动力学仿真分析,获得了回转台在工作状态下的应力分布。最后,利用拉丁超立方抽样法选取15组掘进机服役参数作为输入,以回转台疲劳寿命为响应,建立了对应的Kriging代理模型,并利用粒子群优化算法对代理模型进行寻优,得到了回转台在最佳服役参数下的疲劳寿命。结果表明,当掘进机的截割头转速为54 r/min、回转台横摆速度为1.003 m/min、截割臂垂直摆角为7°时,回转台的疲劳寿命最长。结合DEM-MFBD双向耦合技术、Kriging代理模型与粒子群优化算法来探究掘进机的最佳服役参数,可为回转类部件的优化设计提供新思路。展开更多
文摘掘进机回转台在截割煤岩时承受偏载荷及强冲击作用,其性能影响掘进机的工作效率及安全性。为探究掘进机回转台疲劳寿命的影响因素及最佳服役参数,提出了一种基于Kriging代理模型和DEM-MFBD(discrete element model-multi flexible body dynamics,离散单元法-多柔性体动力学)双向耦合技术的回转台疲劳寿命预测方法。首先,建立了掘进机截割部与回转台的空间受力模型,明确了截割部与回转台的受力规律。然后,联合RecurDyn与EDEM软件对回转台进行双向刚柔耦合动力学仿真分析,获得了回转台在工作状态下的应力分布。最后,利用拉丁超立方抽样法选取15组掘进机服役参数作为输入,以回转台疲劳寿命为响应,建立了对应的Kriging代理模型,并利用粒子群优化算法对代理模型进行寻优,得到了回转台在最佳服役参数下的疲劳寿命。结果表明,当掘进机的截割头转速为54 r/min、回转台横摆速度为1.003 m/min、截割臂垂直摆角为7°时,回转台的疲劳寿命最长。结合DEM-MFBD双向耦合技术、Kriging代理模型与粒子群优化算法来探究掘进机的最佳服役参数,可为回转类部件的优化设计提供新思路。
