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泄水建筑物往往是挡水建筑物或其它主体建筑物的一部分,其优化设计既涉及水流条件,又涉及本身结构、周围建筑物以及下游的经济和技术指标,因此难以用单一目标来衡量优劣,且因流量的多变性和水流流态的复杂性,优化设计有相当的难度。
苏联的EyTaKoB利用导数求挑射距离极大值的方法寻求悬臂式挑流鼻坎的最优高度和最优挑角,研究表明当坎高在一定限度内,最大挑距实际上只是挑距对挑角的偏导数为零时的解,但亦应满足挑距对坎高偏导数为零的条件,从而求得问题的解。郝中堂和张土乔首次利用数学规划方法来求解具有最高消能率的浪水建筑物设计参数。根据高低坎挑流碰撞空中消能率取决于二水股的碰撞角夕,因而可使拱坝高低坎挑流消能工鼻坎挑角的优选问题成为:满足最小挑距及保证碰撞约束条件下寻求刀最大的数学规划问题,用罚函数解得这个二因素优选问题。
土石坝优化设计研究得较少,大多是利用优选法寻求抗滑安全系数最小值及其对应的滑裂面参数,这方面的论文和程序已提出不少,较早的有营梅谷和倪锟等,大都限于圆弧滑动面形式。
真正谈得上土石坝优化设计的是苏联的学者。Maksimovic在11届国际大坝会议上提出关于土石坝心墙最优位置的报告,考虑心墙受坝壳拱效应作用,从提高心墙的抗裂性能和节省坝体材料观点来看,报告认为稍稍倾向下游的斜心墙比垂直心墙好,他是用弹性有限单元法进行分析的。
重力坝优化设计工作虽然开始得略晚,但发展相当迅速,尤其是实体重力坝,在我国,只短短几年即趋向成熟。重力坝优化设计也有利用力学准则法的(如上、下游边缘应力到限等),但绝大部分是把问题表达成寻求工程量(或工程费用,或坝断面面积)最小的数学规划问题。
港口水工建筑物的共同特点是:承受的作用复杂(包括波浪、潮汐、海流、冰棱、风、地震等自然力和使用、施工荷载),施工条件多变,建设周期长,投资较大。类型有:码头、防波堤、护岸、船坞、船台、船闸和滑道等。
港口水工建筑物的共同特点是:承受的作用复杂(包括波浪、潮汐、海流、冰棱、风、地震等自然力和使用、施工荷载),施工条件多变,建设周期长,投资较大。类型有:码头、防波堤、护岸、船坞、船台、船闸和滑道等。
应该是抗滑、抗倾覆和坝体应力吧,浪压力是水平力,一般上游浪压力大于下游,是使坝体产生滑动的主要应力,肯定和抗滑有关;是水平力,且上下游大小不同,应该和抗倾覆有丁伐弛和佾古崇汰搐咯关;既然是坝体荷载的一...
拱坝是高次超静定结构,体型选择的自由度很大,因此,其体型优化问题最早得到研究。这方面的研究大体上沿两个方向发展,一是寻求力学性态最优为直接目标以工程量最省为间接目标的准则法,另一是把问题归结为寻求工程量或工程费用最小时设计参数最优组合的数学规划法。这两种方法在我国都得到应用和发展,而且还发展了综合方法。第一个把拱坝优化设计问题归结为数学规划向题来求解的是澳大利亚的SharPe,用含有九个设计变量的两个多项式来描述坝的中面形状和厚度变化,在满足应力约束和体型约束(包括最小厚度和最大倒悬度)条件卞,寻求使坝体体积最小时上述九个变量的最优组合。利用序列线性化方法解此非线性规划问题,两个棱柱形对称梯形河谷上的拱坝作为算例,证明方法的有效性。研究表明不同的初始方案将有不同的优化结果,说明存在局部最优解问题,必要时需用多个初始点进行试探,研究还表明,没有一种特定的体型对各种条件都具有最优性。
浅论水工建筑物优化设计
文章结合准则法和数学规划法提高水工建筑物优化设计效率,总结水工建筑物优化设计的推广和发展。
浅论水工建筑物优化设计
水利建筑物对水利工程的安全和运行有着重要的关系,其设计、施工和运行成本又对水利工程的社会、经济效益产生着重大影响,因此,对其进行优化设计显得极为必要。文章从泄水建筑物和其他水工建筑物的设计和施工方面进行分析、论证,提出水工建筑优化设计办法和思路,以期能够达到预期的效果。
水工建筑物课程在水利水电工程专业人才培养中起着重要作用。水工建筑物是从水利水电工程事技术工作的基本技术要素。实践表明,该课程对于学生从事水利水电工程的工作起到重要作用。因此,河海大学开设了水工建筑物课程。
水工建筑物课程是水利水电工程专业的主干专业技术课,是一门专业性、实践性很强的课程。该课程是后续各门专业课程如工程施工、坝工新材料新技术、地基处理、城市水利、工程监理、坝工技术史等专业课程的基础
前言
绪论 1
第一章 优化设计概述 5
第一节 人字架的优化设计 6
第二节 机械优化设计问题示例 9
第三节 优化设计问题的数学模型 21
第四节 优化设计问题的建模基础 25
第五节 优化设计问题的基本解法 27
第二章 优化设计的数学基础 30
第一节 多元函数的方向导数与梯度 31
第二节 多元函数的泰勒展开 35
第三节 无约束优化问题的极值条件 37
第四节 凸集、 凸函数与凸规划 40
第五节 等式约束优化问题的极值条件 42
第六节 不等式约束优化问题的极值条件 46
第三章 一维搜索方法 55
第一节 概述 56
第二节 搜索区间的确定与区间消去法原理 56
第三节 一维搜索的试探方法 59
第四节 一维搜索的插值方法 62
第四章 无约束优化方法 67
第一节 概述 68
第二节 最速下降法 69
第三节 牛顿型方法 73
第四节 共轭方向及共轭方向法 75
第五节 共轭梯度法 79
第六节 变尺度法 83
第七节 坐标轮换法 91
第八节 鲍威尔方法 92
第九节 单形替换法 99
习题 103
第五章 线性规划 105
第一节 线性规划的标准形式与基本性质 106
第二节 基本可行解的转换 113
第三节 单纯形方法 118
第四节 单纯形法应用举例 122
第五节 修正单纯形法 139
习题 148
第六章 约束优化方法 149
第一节 概述 150
第二节 随机方向法 152
第三节 复合形法 156
第四节 可行方向法 161
第五节 惩罚函数法 171
第六节 增广乘子法 178
第七节 非线性规划问题的线性化解法———线性逼近法 187
第八节 广义简约梯度法 190
第九节 二次规划法 194
第十节 结构优化方法 196
第十一节 遗传算法 209
习题 214
第七章 多目标及离散变量优化方法 216
第一节 多目标优化问题 217
第二节 多目标优化方法 219
第三节 离散变量优化问题 243
第四节 离散变量优化方法 245
习题 264
第八章 机械优化设计实例 266
第一节 优化设计实践应用技巧 267
第二节 机床主轴结构优化设计 270
第三节 圆柱齿轮减速器的优化设计 273
第四节 平面连杆机构的优化设计 280
第五节 汽车悬架系统的优化设计 284
第六节 热压机机架结构的优化设计 289
第七节 月生产计划的最优安排 293
第八节 运动模拟器的优化设计 295
附录 常用优化方法程序考核题及计算机
实习建议 300
附录 A 常用优化方法程序考核题 301
附录 B 计算机实习建议 302
参考文献 304
模糊稳健优化设计是指在一般模糊优化设计的基础上,计入设计变量和噪声的波动对模糊约束条件稳健性影响的模糊优化设计寻优思想本文。
"模糊稳健优化设计" 英文对照
firm fuzzy optimal design; fuzzy robust optimum design;
"模糊稳健优化设计" 在学术文献中的解释
在一般模糊优化设计的基础上,计入设计变量和噪声的波动对模糊约束条件稳健性的影响,这种模糊优化设计寻优思想本文称为模糊稳健优化设计。应用前述模糊约束条件稳健性控制准则,建立的模型就称为模糊稳健优化设计数学模型。2100433B