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专利号: 2021108045265
申请人: 南京交通职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2024-04-03
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种淤泥质海岸疏浚土制砖基于抗压强度的智能择优算法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤1:输入N组淤泥质海岸疏浚土制砖的抗压强度测试参数,测试参数包括水泥掺量、期龄和含水率;

步骤2:基于水泥掺量、期龄和含水率的抗压强度公式,分别计算输出N组测试参数下的综合抗压强度得分;

步骤3:对N组抗压强度得分进行排序,自动选取n组待测试参数,其中n<N,n≥2。

2.根据权利要求1所述的一种淤泥质海岸疏浚土制砖基于抗压强度的智能择优算法,其特征在于,步骤2中水泥掺量的抗压强度公式为:其中,x表示水泥掺量,范围是5%~20%,Sx表示水泥掺量的抗压强度得分,k1、k2和k3分别表示一阶段、二阶段和三阶段的抗压强度系数,均是常数;

期龄的抗压强度公式为:

式中,y表示期龄,范围为7D‑60D,Sy表示期龄的抗压强度得分,k4是期龄的乘数因子,是常数,k5是期龄的抗压强度得分因子,是常数;

含水率的抗压强度公式为:

2

Sz=‑100(x‑0.1) +2z   (3)式中,z表示淤泥含水率,Sz表示含水率的抗压强度得分;

综合抗压强度得分S的计算公式为:S=Sx+Sy+Sz   (4)。

3.根据权利要求2所述的一种淤泥质海岸疏浚土制砖基于抗压强度的智能择优算法,其特征在于,步骤2中k1=3.4,k2=9.8,k3=11.6,k4=1.5,k5=0.28。

4.根据权利要求1所述的一种淤泥质海岸疏浚土制砖基于抗压强度的智能择优算法,其特征在于,步骤3中:排序按照综合抗压强度得分S的高低进行排序,综合抗压强度得分S得分越高,排名越靠前,综合抗压强度得分S得分越低,排名越往后,选取n组待测试参数包括选取n组有代表性的测试参数或选取n组综合抗压强度得分S靠前的n组测试参数,获得n组待测试参数。

5.根据权利要求4所述的一种淤泥质海岸疏浚土制砖基于抗压强度的智能择优算法,其特征在于,选取n组有代表性的测试参数包括如下步骤;

步骤3.1:N组抗压强度得分排序后,按照先后顺序划分为n组,前n‑1组中每组有b个抗压强度得分,第n组中有△个抗压强度得分,其中,b为N/n取整,△为N/n的余数;

步骤3.2:在步骤3.1的n组中每组分别随机选取1个抗压强度得分,构成n组待测试参数。

6.基于权利要求1‑5任一所述的一种淤泥质海岸疏浚土制砖基于抗压强度的智能择优算法的控制系统,其特征在于,控制系统包括输入模块、测试参数存储模块、计算模块、综合抗压强度得分输出模块和待测试参数推荐模块,其中,输入模块输入外部数据,外部数据包括水泥掺量、期龄和含水率,输入模块与测试参数存储模块相连,将外部数据存储于测试参数存储模块中,计算模块对存储在测试参数存储模块中的外部数据通过抗压强度公式计算后,输出每组外部数据的综合抗压强度得分,计算模块与综合抗压强度得分输出模块相连,将每组外部数据的综合抗压强度得分存储在综合抗压强度得分输出模块,综合抗压强度得分输出模块按照综合抗压强度得分高低顺序排列,综合抗压强度得分输出模块与待测试参数推荐模块相连,待测试参数推荐模块输出n组推荐待测试参数。

7.应用权利要求1‑5任一所述的一种淤泥质海岸疏浚土制砖基于抗压强度的智能择优算法的制砖方案,其特征在于增加步骤4:基于n组待测试参数,进行淤泥质海岸疏浚土制砖。

8.根据权利要求7所述的一种淤泥质海岸疏浚土制砖基于抗压强度的智能择优算法的制砖方案,其特征在于,淤泥质海岸疏浚土制砖包括如下步骤:步骤4.1:配置预定含水率的淤泥:将所要使用的疏浚土用电动电钻搅拌机将其搅拌均匀,然后测定其原始含水率w1,根据想要配置成的预定含水率w2,计算出需要加入或减少的水量,对于需要增加水量的试验组,直接将自来水加入到装有淤泥的主动式搅拌机中进行搅拌,直到均匀;对于需要减少水量的试验组,将要加入的水泥和外掺料和外加剂先加入水中搅拌均匀,再加入主动式搅拌机中;

步骤4.2:混合搅拌:

倒入所有原料再次进行搅拌,为搅拌均匀需要搅拌30min,且每搅拌6min需要换一次搅拌方向,做到混合料均匀;

步骤4.3:制砖坯:

在240mm×120mm×53mm的砖模具内表面涂刷脱模剂或者油层,方便成型后脱模,将含水率高、处于流动状态的物料分三份,依次将三份物料填入砖模具中,每次填充完毕后,将其放在震动台上,上下震动,前两次不少于40次,最后一次不少于30次,以保证物料填充密实,将填充好的模具水平放置,以保证成型后砖坯上表面水平,待砖坯硬化;

步骤4.4:拆模并养护:

待砖坯硬化后,将砖模拆开,将两端板抽出凹槽,将成型好的砖坯推出模具,养护至对应待测试参数下的期龄。

9.基于权利要求7或8所述的一种应用淤泥质海岸疏浚土制砖基于抗压强度的智能择优算法的制砖方案的抗压强度测试方法,其特征在于,增加步骤5:对n组淤泥质海岸疏浚土制砖进行抗压强度测试。

10.根据权利要求9所述的一种应用淤泥质海岸疏浚土制砖基于抗压强度的智能择优算法的制砖方案的抗压强度测试方法,其特征在于,抗压强度测试包括如下步骤:步骤5.1:将试样锯成两个半截砖,两个半截砖用于叠合部分的长度不小于100mm,如果不足100mm,另取备用试样补足;

步骤5.2:将已切割开的半截砖放在室温的净水中浸泡20‑30min,取出,在铁丝网架上滴水20‑30min;

步骤5.3:以切割口相反方向放入制样模具中,用插板控制两个半砖间距不大于5mm,砖大面与模具间距不应大于3mm模具内表面涂油或脱模剂;

步骤5.4:将净浆材料按照配置要求,置于搅拌机中搅拌均匀;

步骤5.5:将装好试样的模具置于振动台上,加入适量搅拌均匀的净浆材料,振动时间为0.5‑1min,停止振动,静置至净浆材料达到初凝时间后拆模,在不低于10℃的不通风室内养护4h;

步骤5.6:测量每个试块连接面或者受压面的长度、宽度各两个尺寸,分别取其平均值,精确至1mm,作为试样的长度L和宽度B;

步骤5.7:将试样平放在加压板中间,垂直于受压面加荷,应均匀平稳,不得发生冲击或振动,加荷速度为10mm/min,直到试样破坏为止,记录破坏荷载P,每块试样的抗压强度Rp按照下式计算:

Rp=P/(L×B)   (5)式中Rp为抗压强度,单位MPa;P为试样的破坏荷载,单位N;L为试样的长度,单位mm;B为试样的宽度,单位mm。