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)境工程技術流程的需求，因而日益在城市污水處理項目中受到青睞。卵形消化池雖已在多個國家成功建造，但國內(nèi)目前仍缺乏對卵形消化池進行詳盡而系統(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上，以上下錐殼與中部卵形殼的組合殼體為研究對象，根據(jù)其幾何特征為后續(xù)的優(yōu)化工作定義了五個設計變量，建立以靜水壓力為主要荷載、池體厚度為常量、支撐連續(xù)對稱分布于池底的卵形消化池計

2、算模型。運用經(jīng)典薄殼理論中的薄膜理論計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)條件運用薄殼理論中的彎曲理論計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，疊加薄膜應力計算殼體總應力。通過算例將其與有限元軟件ANSYS計算結果進行了比較與分析，并對山東省濟寧市南郊污水處理廠卵形消化池實際工程進行了內(nèi)力計算。 本文在綜合分析以上結果后，以計算所得的薄膜內(nèi)力為基礎，建立以體表面積為目標函數(shù)