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1987年美赛A题:圆顶仓库中的盐堆高度

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1987年美赛A题:圆顶仓库中的盐堆高度是1987年MCM的A题,英文原题名为The Salt Storage Problem

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储盐与装卸方式

美国中西部某州约15年来一直用圆顶仓库存放冬季道路用盐。前端装载机沿盐堆构成的斜坡驶入或驶出仓库,通过铲斗搬运和堆放盐,过去通常堆到25—30英尺高。

安全评估指出:装载机靠近盐堆边缘时,盐可能滑动,导致车辆冲撞支撑圆顶的挡墙。因此,评估小组建议,若继续用装载机堆盐,最高堆放高度应限制为15英尺

仓库和设备尺寸

原题剖面图给出以下尺寸:

  • 仓库底部直径:103英尺
  • 圆顶最高处离地高度:50英尺
  • 入口净高:19英尺9英寸
  • 前端装载机高度:10英尺9英寸
  • 仓库底部挡墙高度:4英尺

盐坡由仓库外侧通向内部的盐堆;装载机沿坡面工作。图示给出上述几何尺寸和作业关系,盐堆形状及其受载后的稳定性需要在模型中说明。

储盐仓剖面原图,标有仓高50英尺、直径103英尺及门高装载机高度和挡墙尺寸
原题图1:储盐圆顶、装载机、盐坡与挡墙的剖面关系,尺寸采用原图英尺、英寸标注。

任务

针对这种储存和装卸方式建立数学模型,提出圆顶仓库内盐堆的建议最大高度。模型应处理装载机作业、盐堆移动和碰撞挡墙这一安全问题,说明所推荐高度的依据。

原题与来源

COMAP官方题面(PDF);题号和年份按COMAP历年赛题矩阵。核对日期:2026年9月22日。