[发明专利]河工试验模型沙配合比优化设计方法

摘要

本发明公开了一种河工试验模型沙配合比优化设计方法，直接选取若干组不同级配的子沙样作为预选沙，设不同级配的预选沙参与配制设计模型沙颗粒级配的重量配合比分别为ai(i＝1，2，…，n；其中n为预选沙组数)，将所有不同级配的预选沙和设计模型沙按粒径大小分成m组，并确定小于各粒径组的沙重百分数；利用最小二乘原理计算出各组预选沙参与配制模型沙级配的最佳重量配合比。本发明与传统的模型沙配合比设计方法的不同之处在于不需要将模型沙进行筛分或水选，而是直接选取若干组不同级配的子沙样(即所谓预选沙)，然后通过优化计算，计算出这些不同级配的预选沙在设计模型沙中所占的比例(即配合比)，然后按这些配合比将预选沙配制成实际采用的模型沙。

主权项

一种河工试验模型沙配合比优化设计方法，其特征在于，直接选取若干组不同级配的子沙样作为预选沙，设不同级配的预选沙参与配制设计模型沙颗粒级配的重量配合比分别为ai(i＝1，2，…，n；其中n为预选沙组数)，将所有不同级配的预选沙和设计模型沙按粒径大小分成m组，并确定小于各粒径组的沙重百分数；选取重量配合比ai作为加权平均因子，利用加权平均求得用预选沙配制的模型沙各组粒径的沙重百分数为： p j = Σ i = 1 n a i p ij Σ i = 1 n a i - - - ( 1 ) 式中：pj为配制模型沙级配中小于第j组粒径的沙重百分数(％)；pij为第i组预选沙中小于第j组粒径的沙重百分数(％)；ai为第i组预选沙重量配合比；n为预选沙组数；利用最小二乘原理计算出各组预选沙参与配制模型沙级配的最佳重量配合比；根据最小二乘原理，写出配制模型沙与设计模型沙级配小于某粒径的沙重百分数在各点上的误差平方和为： f ( a 1 , a 2 , ΛΛ a n ) = Σ j = 1 m ( p j - p ′ j ) 2 - - - ( 2 ) 式中：f(a1，a2，ΛΛan)为目标函数；p′j为设计模型沙小于第j组粒径沙重百分数(％)；m为模型沙粒径分组数；令f(a1，a2，ΛΛan)＝min            (3)即可求得各组预选沙参与配制模型沙级配的最佳重量配合比ai(i＝1，2Λn)。