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一种基于粒子群算法的高聚物浆液参数识别方法技术

技术编号:26532890 阅读:36 留言:0更新日期:2020-12-01 14:17
本发明专利技术涉及化学注浆领域,涉及一种基于粒子群算法的高聚物浆液参数识别方法,包括:预处理;初始化每个粒子的速度、位置、适应值、个体历史最优适应值、个体历史最优位置、群体历史最优适应值、群体历史最优位置和当前迭代次数;粒子群算法迭代求解;判断是否执行了预定次数的运算或群体历史最优适应值是否达到了精度要求;识别得到化学反应动力学参数。本发明专利技术通过利用粒子群算法从而可快速高效地识别高聚物浆液化学反应动力学参数,且得到的参数更为准确。

【技术实现步骤摘要】
一种基于粒子群算法的高聚物浆液参数识别方法
本专利技术属于化学注浆领域,尤其涉及一种基于粒子群算法的高聚物浆液参数识别方法。
技术介绍
注浆是岩土工程中一门专业性很强的学术分支,广泛应用于处理各种岩土工程问题。其原理是利用专用设备把浆液(通常是水泥砂浆、化学浆液等)注射到需要加固或堵漏的岩土体中,利用浆液自身的性质以渗透、挤密、劈裂、填充等方式对周围岩土体施加作用,从而使原本破碎松散的围岩变成整体性好、强度高的结石体,或者利用注浆材料的充填作用封堵围岩裂隙,达到防渗加固的目的。近年来,新型高聚物注浆材料以其早强、防水、轻质、耐久、环保等优点,广泛应用于矿井、隧道等地下工程以及水害防治、地基加固、道路维修等方面,且取得了巨大的社会经济效益。高聚物浆液属时变性浆液,浆液性态随内在化学反应进程不断变化,掌握浆液性态变化规律对注浆施工工艺设计具有指导作用,其前提是对高聚物浆液化学反应过程进行准确求解,为此首先需要确定浆液的化学反应动力学参数:指前因子和活化能。确定化学反应动力学参数的传统方法是通过试验测定,通过开展高聚物浆液的聚合反应试本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于粒子群算法的高聚物浆液参数识别方法,其特征在于,包括以下步骤:/nS10、预处理:确定粒子群的粒子个数n、粒子维数d、最大迭代次数T、第一学习因子c

【技术特征摘要】
1.一种基于粒子群算法的高聚物浆液参数识别方法,其特征在于,包括以下步骤:
S10、预处理:确定粒子群的粒子个数n、粒子维数d、最大迭代次数T、第一学习因子c1、第二学习因子c2、收敛精度ε;
S20、初始化每个粒子的速度、位置、适应值、个体历史最优适应值、个体历史最优位置、群体历史最优适应值、群体历史最优位置和当前迭代次数:为每个粒子赋予初始速度值和初始位置;计算每个粒子的所述初始位置对应的初始适应值;赋予每个粒子所述个体历史最优位置和相应的所述个体历史最优适应值;赋予整个粒子群的所述群体历史最优位置和相应的所述群体历史最优适应值;为当前所述迭代次数赋初值;
S30、粒子群算法迭代求解:更新每个粒子的位置,计算每个粒子新的位置所对应的适应值,根据新的适应值与所述个体历史最优适应值及所述群体历史最优适应值的大小关系,确定是否更新所述个体历史最优适应值和相应的所述个体历史最优位置以及所述群体历史最优适应值和相应的所述群体历史最优位置,更新每个粒子的速度;
S40、判断是否执行了预定次数的运算或所述群体历史最优适应值是否达到了精度要求,若是,则执行步骤S50;若否,则执行步骤S30;
S50、输出最优值:输出所述群体历史最优位置对应的各分量值,即为识别得到的化学反应动力学参数。


2.根据权利要求1所述的一种基于粒子群算法的高聚物浆液参数识别方法,其特征在于,所述步骤S20具体包括:
S21:以化学反应动力学参数取值可行域作为求解空间,在求解空间内随机产生种群中每个粒子的所述初始速度值,初始速度值vi=(vA,vE),i=1:n,所述vA代表每个粒子的所述初始速度值vi在横轴上的速度分量,所述vE代表每个粒子的所述初始速度值vi在纵轴上的速度分量;
S22:以化学反应动力学参数取值可行域作为求解空间,在求解空间内随机产生种群中每个粒子的所述初始位置,其形式为xi=(AOH,EOH),i=1:n,所述AOH代表每个粒子在横轴上离原点的距离,所述EOH代表每个粒子在纵轴上离原点的距离;
S23:用表达式(1)计算每个粒子的所述初始适应值fi;
所述表达式(1)为:



所述表达式(1)中,所述为实测温度值,所述为计算温度值,所述k为温度记录点序列号,所述m为温度记录点总数,i=1:n。
S24:将每个粒子的所述初始位置xi和相应的所述初始适应值fi,分别作为各粒子的所述个体历史最优位置pi和相应的所述个体历史最优适应值fpi的初值;
S25:在各粒子的所述个体历史最优适应值fpi初值中选择其中的最小值作为所述群体历史最优适应值fg的初值,相应的所述个体历史最优位置pi初值中的最小值作为所述群体历史最优位置pg初值;
S26:设置所...

【专利技术属性】
技术研发人员:李晓龙姚文艺贾赫扬钟燕辉张蓓申震洲李阳
申请(专利权)人:郑州大学
类型:发明
国别省市:河南;41

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