卵形消化池內(nèi)力分析及基于遺傳算法的形狀優(yōu)化.pdf

1、相對(duì)于傳統(tǒng)形式的圓柱形消化池，卵形消化池受力性能好，其形狀特征更符合環(huán)境工程技術(shù)流程的需求，因而日益在城市污水處理項(xiàng)目中受到青睞。卵形消化池雖已在多個(gè)國(guó)家成功建造，但國(guó)內(nèi)目前仍缺乏對(duì)卵形消化池進(jìn)行詳盡而系統(tǒng)的理論分析與研究。 本文首先在經(jīng)典彈性薄殼理論基礎(chǔ)上，以上下錐殼與中部卵形殼的組合殼體為研究對(duì)象，根據(jù)其幾何特征為后續(xù)的優(yōu)化工作定義了五個(gè)設(shè)計(jì)變量，建立以靜水壓力為主要荷載、池體厚度為常量、支撐連續(xù)對(duì)稱(chēng)分布于池底的卵形消化池計(jì)

2、算模型。運(yùn)用經(jīng)典薄殼理論中的薄膜理論計(jì)算卵形消化池模型的內(nèi)力和變形，分析薄膜內(nèi)力隨參數(shù)的變化規(guī)律。依據(jù)變形協(xié)調(diào)條件運(yùn)用薄殼理論中的彎曲理論計(jì)算組合殼體中殼體連接處和固定支撐附近的彎曲作用下內(nèi)力和變形，疊加薄膜應(yīng)力計(jì)算殼體總應(yīng)力。通過(guò)算例將其與有限元軟件ANSYS計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較與分析，并對(duì)山東省濟(jì)寧市南郊污水處理廠卵形消化池實(shí)際工程進(jìn)行了內(nèi)力計(jì)算。 本文在綜合分析以上結(jié)果后，以計(jì)算所得的薄膜內(nèi)力為基礎(chǔ)，建立以體表面積為目標(biāo)函數(shù)