Прогнозування міцності та розподілу бокового тиску при виробництві пресованих бетонних дорожніх каменів

Abstract

Дисертація присвячена питанням прогнозування міцності та розподілу бокового тиску при виробництві пресованих бетонних виробів з використанням теорії нечіткої логіки та регресійного аналізу. В роботі викладено результати теоретичних та експериментальних досліджень величини прогнозованої міцності бетонних виробів. Запропоновано теоретичні залежності для знаходження об’єму бульбашки невидаленого з глибини суміші повітря та визначення коефіцієнту бокового тертя для квадратного, прямокутного й круглого перерізів форми. Експериментальним шляхом визначено характер розподілу бокового тиску для різних складів бетонних сумішей з варіюванням тривалості попереднього вібрування, тиску пресування та додаванням пластифікуючих добавок. На базі апарату нечіткої логіки, що застосований до задач прогнозування міцності бетонних виробів, розроблено програмний модуль, який можна адаптувати до цільової функції шляхом навчання моделі. Впровадження модулю прогнозування міцності бетонних виробів як дублюючої системи підтримки прийняття рішень дозволяє значно скоротити час на підготовку до виробництва складу бетону з майбутньою прогнозованою міцністю.

Диссертация посвящена вопросам прогнозирования прочности и распределения бокового давления при производстве прессованных бетонных изделий с использованием теории нечеткой логики и регрессионного анализа. В работе изложены результаты теоретических и экспериментальных исследований величины прогнозируемой прочности бетонных изделий. Предложены теоретические зависимости для нахождения объема пузыря неудаленного из глубины смеси воздуха, а также для определения коэффициента бокового трения для квадратного, прямоугольного и круглого сечения формы при прессовании бетонных смесей. Экспериментальным путем определен характер распределения бокового давления для различных составов бетонных смесей с варьированием продолжительности предварительного вибрирования, прессующего давления и добавлением пластифицирующих добавок. На базе аппарата нечеткой логики, который применен к задачам прогнозирования прочности бетонных изделий, разработан программный модуль, который можно адаптировать к целевой функции путем обучения модели. Внедрение модуля прогнозирования прочности бетонных изделий как дублирующей системы поддержки принятия решений позволяет значительно сократить время на подготовку к производству со-става бетона с будущей прогнозируемой прочностью.

The thesis is devoted to strength and lateral pressure distribution’s prediction in concrete mixtures by manufacturing of compressed concrete items, using the theory of fuzzy logic and regression analysis. This paper describes the results of theoretical and experimental studies of concrete products’ predicted strength value. A hierarchical classification and formalization of influence factors in design of concrete products with predicted strength is proposed in form of fuzzy sets and their transformations only with bell-shaped membership function for all linguistic variables. The models of strength prediction and lateral pressure distribution in design of concrete products are presented by hierarchical inference system tree which expresses knowledge nested into each other about the influence factors as linguistic variables which specified in the relevant universal set. The analytical relationship between the emerging lateral pressure’s change value by mold height according to its geometry is established. The analytical relationship for different compositions of the mixture with varying duration preceding vibration of lateral pressure distribution by mold height is obtained. A comparative analysis is carried out for the dependence of lateral pressure attenuation value for compressed concrete mixture with theoretical formulas. The results are correlated with experimental data.