【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于绕筋机，具体而言，涉及一种绕筋机参数确定方法、介质及系统。
技术介绍
1、钢筋混凝土结构是现代建筑中广泛使用的一种重要结构形式,其在承载力、抗震性、耐久性等方面具有优秀的性能,在住宅、公路、桥梁等领域得到了大量应用。钢筋混凝土结构的制造过程中,绕筋是一个关键工序,直接影响着整个结构的质量和使用寿命。绕筋工艺的优劣,不仅决定了钢筋的受力性能,还影响混凝土与钢筋之间的粘结强度,从而影响整个结构的整体性能。因此,如何确定绕筋机的最佳工艺参数,一直是建筑施工领域亟需解决的一个重要问题。
2、目前,绕筋机的工艺参数确定主要依赖于经验积累和反复试验,难以得到最优的工艺参数组合。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种绕筋机参数确定方法、介质及系统，能够解决当前绕筋机的工艺参数确定主要依赖于经验积累和反复试验,难以得到最优的工艺参数组合的技术问题。
2、本专利技术是这样实现的：
3、本专利技术的第一方面提供一种绕筋机参数确定方法，其中，包括以下步骤：
4、s10、进行多组绕筋试验，采集不同工艺参数和不同钢筋材料参数下的绕筋参数和绕筋质量，所述绕筋参数至少包括绕筋速度、绕筋张力、绕筋角度、绕筋间距、绕筋圈数、绕筋压力，所述绕筋质量至少包括绕筋均匀性、绕筋强度、绕筋表面光洁度、绕筋紧密度、绕筋位置精度；所述钢筋材料参数至少包括钢筋直径、钢筋强度等级、钢筋表面状态、钢筋弹性模量、钢筋屈服强度、钢筋延伸率；
5、s20、建
6、s30、对所述工艺质量方程组进行求解，得到多个解析解，分别是绕筋速度解析解、绕筋张力解析解、绕筋角度解析解、绕筋间距解析解、绕筋圈数解析解和绕筋压力解析解；
7、s40、以多个解析解的加权和作为目标函数，以绕筋机工艺的边界条件、材料性能限制作为约束条件，建立多目标优化模型；
8、s50、对所述多目标优化模型进行求解，得到多组优化后的工艺参数；
9、s60、利用优化后的工艺参数进行实际绕筋试验，并对绕筋结果进行质量评估，记录每组参数对应绕筋质量指标的评估结果；
10、s70、根据所述绕筋质量指标的评估结果，选择表现最佳的工艺参数作为最优的绕筋机参数并输出。
11、其中,所述步骤s10,具体包括:采集多组绕筋试验数据,记录不同工艺参数和钢筋材料参数条件下的绕筋参数和绕筋质量指标。所述绕筋参数至少包括绕筋速度、绕筋张力、绕筋角度、绕筋间距、绕筋圈数和绕筋压力等；所述绕筋质量指标至少包括绕筋均匀性、绕筋强度、绕筋表面光洁度、绕筋紧密度和绕筋位置精度等。所述钢筋材料参数至少包括钢筋直径、钢筋强度等级、钢筋表面状态、钢筋弹性模量、钢筋屈服强度和钢筋延伸率等。
12、其中,所述步骤s20,具体包括:根据步骤s10采集的数据,建立绕筋工艺质量方程组,包括绕筋均匀性方程、绕筋强度方程、绕筋表面光洁度方程和绕筋紧密度方程等,反映绕筋工艺参数与绕筋质量指标之间的关系。所述方程组可以采用多元线性回归、人工神经网络等数据驱动的建模方法拟合,其拟合精度应当满足一定要求,如r2大于0.9。
13、其中,所述步骤s30,具体包括:求解步骤s20建立的绕筋工艺质量方程组,得到绕筋速度解析解、绕筋张力解析解、绕筋角度解析解、绕筋间距解析解、绕筋圈数解析解和绕筋压力解析解等。所述求解过程应当满足绕筋机的实际工艺边界条件和材料性能限制,结果准确稳定。
14、其中,所述步骤s40,具体包括:建立多目标优化模型,以步骤s30求解的绕筋工艺参数解析解加权和作为目标函数,并将绕筋机的工艺边界条件和钢筋材料性能限制作为约束条件。所述优化模型可以采用遗传算法、粒子群优化等元启发式优化算法求解。
15、其中,所述步骤s50,具体包括:求解步骤s40建立的多目标优化模型,得到多组优化后的绕筋工艺参数。所述优化算法的选择应当根据问题特点而定,如加权和法、nsga-ii等,并确保优化结果收敛稳定,帕累托前沿解集较为平衡。
16、其中,所述步骤s60,具体包括:利用步骤s50得到的优化参数进行实际绕筋试验,测量并记录绕筋均匀性、绕筋强度、绕筋表面光洁度、绕筋紧密度和绕筋位置精度等绕筋质量指标。所述试验条件应当与步骤s10相同,以确保结果可比性。
17、其中,所述步骤s70,具体包括:根据步骤s60的试验结果,选择综合表现最优的绕筋工艺参数作为最终的最优参数。在选择时,可以根据实际需求对各项绕筋质量指标设定相应的阈值要求,在满足阈值的前提下,选择综合性能最佳的参数组合。
18、可选的，所选参数组合应当能够在实际生产中稳定满足绕筋质量要求,同时兼顾工艺的可操作性和经济性。
19、其中，所述绕筋均匀性方程，具体是：
20、u＝fu(v,t,θ,d)；
21、采用多项式回归的方式，具体表示为：
22、u＝a0+a1v+a2t+a3θ+a4d+a5v2+a6t2+a7θ2+a8d2+a9vt+a10vθ+a11vd+a12tθ+a13td+a14θd；
23、式中，a0,a1,…,a14为待定系数，v为绕筋速度，t为绕筋张力，θ为绕筋角度，d为绕筋间距。
24、其中，所述绕筋强度方程，具体是：
25、s＝fs(v,t,θ,d,n,p,d,f,s,e,σy,ε)；
26、式中，s为绕筋强度，v为绕筋速度，n为绕筋圈数，p为绕筋压力，d为钢筋直径，f为钢筋强度等级，s为钢筋表面状态，e为钢筋弹性模量，σy为钢筋屈服强度，ε为钢筋延伸率；上式采用多项式回归的方式，考虑到变量较多，首先采用主成分分析方法降维，然后建立下面的回归方程：
27、
28、式中，pc1,pc2,…,pcm为主成分，m为选取的主成分个数，b0,b1,…为待定系数。
29、其中，所述绕筋表面光洁度方程，具体是：
30、r＝fr(v,t,p,s)；
31、考虑到表面光洁度与受绕筋速度v、绕筋张力t、绕筋压力p、钢筋表面状态s存在非线性关系，因此采用光滑函数进行拟合，具体如下：
32、r＝c0+f1(v)+f2(t)+f3(p)+f4(s)；
33、式中，f1(v),f2(t),f3(p),f4(s)是光滑函数，分别描述绕筋速度、绕筋张力、绕筋压力和钢筋表面状态对表面光洁度的非线性影响，采用样条函数拟合。
34、其中，所述绕筋紧密度方程，具体是：
35、c＝fc(t,p,d,e)；
36、考虑到紧密度与张力、压力存在指数关系，采用非线性回归模型，具体如下：
37、
38、式中，d0,d1,…,d6为待定系数。
39、其中，所述绕筋速度解析解，具体是：
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【技术保护点】
1.一种绕筋机参数确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种绕筋机参数确定方法，其特征在于，所述绕筋均匀性方程，具体是：
3.根据权利要求2所述的一种绕筋机参数确定方法，其特征在于，所述绕筋强度方程，具体是：
4.根据权利要求3所述的一种绕筋机参数确定方法，其特征在于，所述绕筋表面光洁度方程，具体是：
5.根据权利要求4所述的一种绕筋机参数确定方法，其特征在于，所述绕筋紧密度方程，具体是：
6.根据权利要求5所述的一种绕筋机参数确定方法，其特征在于，所述绕筋速度解析解，具体是：
7.根据权利要求6所述的一种绕筋机参数确定方法，其特征在于，所述多目标优化模型的目标函数，具体是：
8.根据权利要求7所述的一种绕筋机参数确定方法，其特征在于，求解所述多目标优化模型采用的方法为遗传算法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有程序指令，所述程序指令运行时，用于执行权利要求1-8任一项所述的一种绕筋机参数确定方法。
10.一种绕
...【技术特征摘要】
1.一种绕筋机参数确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种绕筋机参数确定方法，其特征在于，所述绕筋均匀性方程，具体是：
3.根据权利要求2所述的一种绕筋机参数确定方法，其特征在于，所述绕筋强度方程，具体是：
4.根据权利要求3所述的一种绕筋机参数确定方法，其特征在于，所述绕筋表面光洁度方程，具体是：
5.根据权利要求4所述的一种绕筋机参数确定方法，其特征在于，所述绕筋紧密度方程，具体是：
6.根据权利要求5所述的一种绕筋机参数确定方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：张威岩，柳振，王晨宇，门宏达，宋煦，王辉，刘爽，胡良玉，
申请(专利权)人：中国建筑第八工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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