[發明專利]一種底板巷道保護煤柱寬度的有限元優化方法有效
| 申請號： | 201810344351.2 | 申請日： | 2018-04-17 |
| 公開（公告）號： | CN108549776B | 公開（公告）日： | 2022-05-17 |
| 發明（設計）人： | 王輝;戰玉寶;鄭朋強;李楠 | 申請（專利權）人： | 山東科技大學 |
| 主分類號： | G06F30/23 | 分類號： | G06F30/23 |
| 代理公司： | 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223 | 代理人： | 俞曉明 |
| 地址： | 271019 *** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 底板 巷道 保護 寬度 有限元 優化 方法 | ||
1.一種底板巷道保護煤柱寬度的有限元優化方法，其特征在于，包括：
利用大型有限元軟件ABAQUS的標準設計語言Python編制模擬不同預留煤柱寬度的動態參數化模型；
調用動態參數化模型程序，修改保護煤柱寬度L進行有限元計算，并輸出計算結果文件；
利用編制的自動讀取巷道和煤柱關鍵點變形的程序Disp.py，獲取計算結果中關鍵點變形，計算總目標函數U；
利用基于遺傳算法的最優化分析程序CoalwidthOp.m，結合動態參數化模型程序，對總目標函數進行自動優化；
當優化迭代計算滿足保護煤柱寬度L的約束條件時，輸出優化結果，當不滿足保護煤柱寬度L的約束條件時，則返回修改保護煤柱寬度L參數重新計算，直至滿足保護煤柱寬度L的約束條件；
不同保護煤柱寬度L下，當動態參數化模型計算時，獲得底板巷道的變形及煤柱兩側的變形Ui，即
Ui＝f(L)，i＝1，2，3 (1)
式中，i為第i個考慮的變形量，U1為巷道兩幫收斂、U2為巷道頂底板收斂，U3為保護煤柱最大變形；
所述總目標函數U，包括：
式中：U為總目標函數，Uimax為保護煤柱寬度L在其設定優化范圍內計算得到的變形極大值，Lmax為設定優化范圍內的最大取值。
2.如權利要求1所述的底板巷道保護煤柱寬度的有限元優化方法，其特征在于，所述保護煤柱寬度L的約束條件，包括：
Lmin≤L≤Lmax (3)
式中，Lmin、Lmax為煤柱寬度的優化范圍，根據工程地質條件、地質調查報告確定。
3.如權利要求1所述的底板巷道保護煤柱寬度的有限元優化方法，其特征在于，所述基于遺傳算法的最優化分析程序CoalwidthOp.m的編制是以Matlab語言為平臺。
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