基于粒子群算法的混凝土湿度场特征参数反演.pdf

《基于粒子群算法的混凝土湿度场特征参数反演》这篇论文主要探讨了如何利用粒子群优化算法来反演混凝土湿度场的特征参数。粒子群算法是一种优化技术，源自对自然界中鸟群和鱼群集体行为的模拟，常用于解决复杂的优化问题。 在混凝土工程中，湿度变化对结构的稳定性和耐久性具有显著影响。由于混凝土内部的湿度扩散和收缩变形，可能会导致裂缝的产生，从而影响结构的安全性。湿度扩散的计算比温度场和应力分析更为复杂，因为相关的扩散参数难以准确确定。文章作者针对这一问题，提出了基于室内试验数据和粒子群算法的方法。 湿度扩散的控制方程被用来描述湿度在混凝土中的传播过程。这通常涉及到扩散系数和湿度梯度的关系。在恒温条件下，混凝土的水分质量分数与相对湿度之间存在一定的函数关系，可以通过湿度扩散模型的偏微分方程进行描述。 论文中，作者采用了粒子群优化算法结合三维有限元仿真程序来反演混凝土湿度场。粒子群算法能够全局搜索最优解，对于反演湿度场中的扩散参数非常有效。通过迭代计算和优化，可以得到能反映混凝土湿度扩散规律的特征参数。 实验结果显示，反演计算值与实测值的变化规律一致，最大误差仅为3.5%，证明了这种方法的高精度、合理性和可靠性。这为实际工程中的湿度扩散仿真分析提供了有力的计算基础。 此外，论文还提到了混凝土内部湿度变化主要受自干燥和湿度扩散影响。自干燥是由于水泥水化反应消耗水分导致的湿度降低，可通过水化度来表示。这些理论和计算方法对于理解和预测混凝土结构在不同环境条件下的湿度行为具有重要意义。 该研究提供了一种创新的、基于粒子群算法的反演技术，用于获取混凝土湿度扩散的关键参数，有助于提高混凝土结构健康监测和寿命预测的准确性，对于工程实践具有广泛的应用价值。