一种树脂混凝土骨料级配的优化构建算法制造技术

本发明专利技术公开了一种树脂混凝土骨料级配的优化构建算法，包括以下步骤：（1）根据实际的骨料情况选择颗粒粒径区间；（2）根据需要选定级配阶数，并根据级配阶数确定各区间粒径范围；（3）根据所选的级配基本参数，建立骨料级配的实际分布函数FF(D)；（4）根据所选的级配基本参数，建立骨料级配的理论分布函数FE(D)；（5）根据已经建立的实际分布函数和理论分布函数，建立骨料级配的目标优化函数；（6）采用现代优化算法对目标化进行迭代求解，得到各区间分布结果。本发明专利技术的算法能够适用于不同骨料级配阶数，提高树脂混凝土骨料级配精度，提高生产的树脂混凝土材料的机械性能，使得制造的材料可以作为优良的机床结构件。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，包括以下步骤：（1）根据实际的骨料情况选择颗粒粒径区间；（2）根据需要选定级配阶数，并根据级配阶数确定各区间粒径范围；（3）根据所选的级配基本参数，建立骨料级配的实际分布函数FF(D)；（4）根据所选的级配基本参数，建立骨料级配的理论分布函数FE(D)；（5）根据已经建立的实际分布函数和理论分布函数，建立骨料级配的目标优化函数；（6）采用现代优化算法对目标化进行迭代求解，得到各区间分布结果。本专利技术的算法能够适用于不同骨料级配阶数，提高树脂混凝土骨料级配精度，提高生产的树脂混凝土材料的机械性能，使得制造的材料可以作为优良的机床结构件。【专利说明】
本专利技术涉及混凝土制造
，具体地说，是涉及一种高精密树脂混凝土多级骨料级配比的构建方法。
技术介绍
超精密加工技术正从微米、亚微米级向纳米级发展，这就要求加工和测量设备等具有更高的精度、静动态性能和热稳定性。传统的铸铁材料已不能满足新机床结构的设计要求，以石英砂等为骨料，树脂作粘结剂的树脂混凝土材料，具有高阻尼、抗振性好，热稳定性强等特点，在超精密机床上已得到了一定的应用。由于树脂混凝土绝大部分的成分是骨料，所以骨料对树脂混凝土的性能产生极其重要的影响。颗粒堆积理论用于解决骨料级配问题，可分为不连续粒径堆积理论和连续粒径堆积理论。两种理论相互联系，并且都是追求尽可能大的堆积密度和尽可能少的孔隙率。现在的颗粒堆积理论标准很多应用于制备建筑用浙青混合料和混凝土，然而，这些级配标准较多是针对建筑混凝土而非制造精密机床结构件的树脂混凝土，虽有借鉴意义，但是两者有这明显的区别；另一方面，国内专用于树脂混凝土的级配理论和标准几乎为空白，不少研究只是任意选取级配方案，这些经验方案并无相关理论支持，另一些利用试验方法获取的级配方案，有的甚至建立了某级级配的几十万种方案的动态数据库，这不仅耗时耗力，而且适用性有限。
技术实现思路
为了现有技术中的问题，本专利技术提供了，解决目前制造精密机床结构件的树脂混凝土级配方案无理论支持，适用性低的问题。本专利技术是通过如下技术方案实现的:—种树脂混凝土骨料级配的优化构建算法，包括以下步骤:(I)根据实际的骨料情况选择颗粒粒径区间；(2)根据需要选定级配阶数，并根据级配阶数确定各区间粒径范围；(3)根据所选的级配基本参数，建立骨料级配的实际分布函数Ff(D)；(4)根据所选的级配基本参数，建立骨料级配的理论分布函数Fe(D)；(5)根据已经建立的实际分布函数和理论分布函数，建立骨料级配的目标优化函数；(6)采用现代优化算法，比如遗传算法对目标化进行迭代求解，得到各区间分布结果O所述步骤(I)中实际的骨料情况是指工厂实际生产的骨料粒径范围，可以直接购头或者可以直接用实验设备加工而成，即沮围为,式中d。为颗粒最小粒径，dn为最大粒径。所述步骤(2)中根据需要选定级配阶数是指根据实际需要来选定级配阶数，可以是四阶、五阶、六阶或七阶。所述步骤(2)中根据级配阶数确定各区间粒径范围，所述粒径范围由工厂实际生产的筛子的筛选范围来决定，选定级配阶数为η时，则有各粒径区间为Cltl~Clpd1~d2，…，dn-1 ~dn。所述步骤(3)中实际粒度分布函数Ff(D)是指各粒径的累计通过率，单调不减，并有即 ；【权利要求】1.，其特征在于，包括以下步骤: (1)根据实际的骨料情况选择颗粒粒径区间； (2)根据需要选定级配阶数，并根据级配阶数确定各区间粒径范围； (3)根据所选的级配基本参数，建立骨料级配的实际分布函数Ff(D)； (4)根据所选的级配基本参数，建立骨料级配的理论分布函数Fe(D)； (5)根据已经建立的实际分布函数和理论分布函数，建立骨料级配的目标优化函数； (6 )采用现代优化算法对目标化进行迭代求解，得到各区间分布结果。2.根据权利要求1所述的，其特征在于:所述步骤(1)中实际的骨料情况是指工厂实际生产的骨料粒径范围，可以直接购买或者可以直接用实验设备加工而成，即沮围为，式中d。为颗粒最小粒径，dn为最大粒径。3.根据权利要求1所述的，其特征在于:所述步骤(2)中根据需要选定级配阶数是指根据实际需要来选定级配阶数，可以是四阶、五阶、六阶或七阶。4.根据权利要求1所述的，其特征在于:所述步骤(2)中根据级配阶数确定各区间粒径范围，所述粒径范围由工厂实际生产的筛子的筛选范围来决定，选定级配阶数为η时，则有各粒径区间为Cltl~屯，Cl1~d2，…，Cllri~dn。5.根据权利要求1所述的，其特征在于:所述步骤(3)中实际粒度分布函数Ff(D)是指各粒径的累计通过率，单调不减，并有即Ff (d0) =O, FF(dn)=l ；6.根据权利要求1所述的，其特征在于:所述步骤(4)中理论粒度分布函数Fe(D)是指各粒径的累计通过率,即Fe(CIci)=O, Fe(dn)= I ； 7.根据权利要求1所述的，其特征在于:所述步骤(5)中目标优化函数为理论分布与实际分布的方差最小，同时保证各区间颗粒量均大于零，函数为: 8.根据权利要求1所述的，其特征在于:所述步骤(6)中利用现代优化算法计算是指步骤(5)中构建的目标函数属非线性问题，传统算法无法求解，利用现代优化算法遗传算法可以较好的求解，同时解出s最小时的Wi，再用(i=l~n)即可得到级配结果: 【文档编号】G06F19/00GK103514370SQ201310430382【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2013年9月18日 【专利技术者】林彬, 赵琨, 邱爽 申请人:天津大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种树脂混凝土骨料级配的优化构建算法，其特征在于，包括以下步骤：（1）根据实际的骨料情况选择颗粒粒径区间；（2）根据需要选定级配阶数，并根据级配阶数确定各区间粒径范围；（3）根据所选的级配基本参数，建立骨料级配的实际分布函数FF(D)；（4）根据所选的级配基本参数，建立骨料级配的理论分布函数FE(D)；（5）根据已经建立的实际分布函数和理论分布函数，建立骨料级配的目标优化函数；（6）采用现代优化算法对目标化进行迭代求解，得到各区间分布结果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林彬，赵琨，邱爽，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：