海洋結(jié)構(gòu)物陰極保護(hù)優(yōu)化模型及數(shù)值計(jì)算.pdf

1、海洋環(huán)境對(duì)鋼結(jié)構(gòu)有很強(qiáng)的腐蝕作用。陰極保護(hù)是防止或減緩海洋結(jié)構(gòu)物腐蝕的有效方法。在陰極保護(hù)設(shè)計(jì)中掌握陰極表面電位分布規(guī)律非常重要，直接關(guān)系到陰極保護(hù)效果。建立陰極保護(hù)電位場(chǎng)數(shù)學(xué)模型，利用數(shù)值方法求解，可以準(zhǔn)確掌握陰極表面電位分布規(guī)律，從而得到更為合理的設(shè)計(jì)方案。陰極保護(hù)優(yōu)化模型及其數(shù)值解法已成為陰極保護(hù)研究的新熱點(diǎn)。 本文研究了海洋結(jié)構(gòu)物陰極保護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)問題。主要做了以下三個(gè)方面的工作。 首先，推導(dǎo)了三維陰極保護(hù)電位場(chǎng)數(shù)

2、學(xué)模型以及有限元求解此數(shù)學(xué)模型的步驟，編制了相應(yīng)的有限元計(jì)算程序。 第二，針對(duì)陰極保護(hù)中陽(yáng)極優(yōu)化設(shè)計(jì)問題，提出了一種新的偏微分方程反問題，給出了相應(yīng)的求解方法。分別利用循環(huán)算法和遺傳算法編制了相應(yīng)的計(jì)算程序。通過比較兩種算法的優(yōu)缺點(diǎn)，論證了兩種算法結(jié)合使用具有較高的精度。得出了I型、X型節(jié)點(diǎn)非線性極化情況下陰極保護(hù)系統(tǒng)的最優(yōu)陽(yáng)極位置和最優(yōu)陽(yáng)極大小。數(shù)值計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果對(duì)比顯示，文中提出的反問題及相應(yīng)的求解方法是合理的，編制