基于正交试验设计的滑带土参数敏感性分析

论文以水厂铁矿滑坡作为研究对象,在工程地质调查研究等前期工作的基础上,运用正交试验,选取滑带土的内摩擦角、粘聚力、滑体容重作为试验因素,以边坡的安全系数作为试验指标,应用极限平衡理论的简化Bishop法、精确Janbu法和Sarma法计算其安全系数,进行了包括极差分析、趋势分析和方差分析的滑带土力学参数敏感性分析。     

钢-混组合结构桥面系大直径栓钉剪力连接件力学性能研究

为研究钢-混组合结构桥面系剪力连接件的抗剪承载力和荷载-滑移特性,基于有限元非线性分析方法,考虑混凝土、剪力钉、钢梁和钢筋等非线性材料特性,对剪力钉连接件的推出试验进行有限元数值模拟分析,获取了荷载-滑移曲线,并与试验结果进行对比分析,两者吻合良好。同时,研究了栓钉直径和混凝土强度变化对大直径栓钉连接件的抗剪承载力和最大滑移量的影响。结果表明:大直径栓钉连接件的抗剪承载力随混凝土强度和栓钉直径的增大而提高;失效时最大滑移量随混凝土强度的增加而减少,随栓钉直径的增大而增大。     

正交异性钢桥面横隔板疲劳参数敏感性分析

利用有限元软件workbench,建立了某钢箱梁正交异性钢桥面系有限元模型,以U肋-横隔板焊缝连接和横隔板弧形切口为研究对象,基于正交试验设计理论,研究了铺装层弹性模量、横隔板厚度、横隔板弧形切口半径、切口高度对两类构造细节疲劳性能的影响规律。研究结果表明:横隔板弧形切口半径、切口高度及横隔板厚度对U肋-横隔板连接处最大主拉应力影响显著;横隔板厚度对横隔板弧形切口最大主压应力影响最大;弹性模量影响均较弱。适当增加横隔板厚度及弧形切口半径能提高横隔板抗疲劳性能。     

回采巷道锚杆支护参数敏感性正交试验分析

采用正交数值模拟试验方法研究了锚杆支护参数对巷道变形与破坏的影响.选择锚杆直径、锚杆长度、锚杆间排距、锚固长度及锚杆预紧力等5个因素、4个水平的正交试验方法进行了相关的数值模拟试验.试验结果表明,锚杆间排距是影响巷道变形与破坏最敏感也是最重要的参数;锚杆预紧力是巷道锚杆支护系统的关键参数,在进行巷道锚杆支护设计时,应将锚杆预应力作为重点考虑的问题之一.     

考虑铺装的正交异性钢桥面系力学性能研究

以南溪长江大桥为背景,同时建立考虑(不考虑)铺装层的正交异性钢桥面系有限元模型,针对顶板-U肋连接和横隔板开孔细节,确定了相应的最不利荷载作用位置,研究了铺装层厚度、沥青混凝土的弹性模量和层间接触状态对其疲劳细节应力的影响。结果表明:正交异性钢桥面板各疲劳细节的疲劳特性存在差异,相应的最不利荷载位置并不一致;考虑铺装层时正交异性钢桥面板疲劳细节应力均有所降低,适当增加铺装层厚度、采用高性能混凝土及保持铺装层与钢桥面顶板良好接触能很好地改善疲劳细节应力。     

岩体力学参数敏感性正交数值模拟试验

采用正交数值模拟试验方法研究了岩体力学参数对巷道围岩变形与破坏的影响.选择弹性模量（弹模）、泊松比、黏聚力、内摩擦角、抗拉强度、剪胀角等6个因素、5个水平的正交试验方法进行了相关的数值模拟试验.试验结果表明：黏聚力是影响巷道变形与破坏最敏感也是最重要的参数.随着黏聚力的加大,巷道围岩表面移近量及屈服范围均显著减小;内摩擦角对巷道围岩屈服范围有着明显的影响;弹模对巷道围岩表面移近量有着明显影响;泊松比、抗拉强度和剪胀角的影响相对较小.     

岩体力学参数敏感性正交数值模拟试验

采用正交数值模拟试验方法研究了岩体力学参数对巷道围岩变形与破坏的影响.选择弹性模量(弹模)、泊松比、黏聚力、内摩擦角、抗拉强度、剪胀角等6个因素、5个水平的正交试验方法进行了相关的数值模拟试验.试验结果表明:黏聚力是影响巷道变形与破坏最敏感也是最重要的参数.随着黏聚力的加大,巷道围岩表面移近量及屈服范围均显著减小;内摩擦角对巷道围岩屈服范围有着明显的影响;弹模对巷道围岩表面移近量有着明显影响;泊松比、抗拉强度和剪胀角的影响相对较小.     

基于正交试验的油气悬挂设计参数研究

为研究油气悬挂各个参数对其输出力的影响,引入直径比系数,推导出悬挂输出力数学模型,分析得出分别影响悬挂输出力弹性力和阻尼力的设计参数。通过仿真软件对设计变量进行正交试验,以车辆平顺性和操控安全性为目标函数,研究设计参数对悬挂的影响,确立各个参数对悬挂特性影响的大小。     

基于正交试验的露天矿含断层边坡敏感性分析

随着露天矿的不断开采,形成的边坡高度较大,而且矿区的工程地质条件相对比较复杂,边坡在采动过程中的稳定性问题变得日益突出。尤其是大部分的露天矿都存在断层,使得边坡体的变形破坏机制及稳定性问题变得极为复杂,对矿山人员以及安全的生产产生很大的危害。因此,将正交试验和数值模拟相结合,选取断层厚度、断层倾角、断层黏聚力、断层内摩擦角及断层的露头处距边坡距离5个因素进行分析。最后对模拟的结果进行多因素方差和相关性分析,得出影响边坡稳定性的主导因素和相关性因素。结果表明,断层相关参数对含断层岩质边坡稳定的影响程度为:断层倾角影响程度最大,断层内摩擦角其次,断层黏聚力较小,断层厚度及其露头距离边坡的距离影响程度较小。     

基于正交试验的地表沉陷主控因素敏感性分析

根据工程实践及大量实测地表沉陷数据,选取覆岩关键层层数、弹性模量和覆岩关键层位置作为地表沉陷主控因素。以阳城煤矿1306工作面的地质开采条件为工程背景,通过COMSOL Multiphysics数值模拟软件,对地表沉陷位移进行正交模拟,并对模拟结果分别进行方差分析。     

基于正交试验的内混式空气雾化喷嘴结构参数优化

为掌握结构参数对内混式空气雾化喷嘴雾化特性和降尘效率的影响规律,从而获得经济合理的喷嘴结构参数,采用自行设计开发的喷雾降尘试验平台,应用正交设计方法,开展了不同结构参数组合下的喷嘴雾化特性及降尘效率试验。试验结果表明：随着液体帽注水孔直径的增大,喷嘴水流量不断增加,而气流量不断减小;喷嘴气流量随液体帽注气孔数量增加而增大,喷嘴水流量受液体帽注气孔数量的影响较小。当逐渐增大注水孔直径时,索太尔平均粒径（Dsm）不断增大;Dsm随着注气孔数量的增加呈现出先减小后增大的变化规律,当注气孔数为4时达到最小值,雾化效果最好;空气帽出口直径为2.0 mm和2.5 mm时,喷嘴雾滴粒径较小。全尘和呼吸性粉尘降尘效率均随着液体帽注水孔直径和注气孔数量的增加呈现先增大后减小的变化规律,并分别在注水孔直径为1.5 mm和注气孔数量为4时获得最佳的降尘效果;随着空气帽出口直径的增大,全尘和呼吸性粉尘降尘效率均有所提高,但空气帽出口直径大于2.0 mm后,降尘效率增幅较小。综合考虑喷嘴雾化特性参数和降尘效率,对于喷嘴空气帽,其出口直径应选择2.0 mm;对于喷嘴液体帽,注水孔直径为1.5 mm和注气孔数量为4...     

浮选工艺参数试验的正交设计

数理统计为科学试验开辟了一条新的途径,而正交试验设计正是数理统计中的一个重要内容。近年来,正交设计在化工、冶金、医药等部门获得了越来越广泛的应用,在选煤科学试验中也引起了注意。实践证明,正交设计是多快好省的科学试验方法,并且有着坚实的理论基础。夹河煤矿选煤厂为了确定合理的浮选     

基于正交试验的底板破坏深度主控因素敏感性分析

为了研究底板破坏深度的影响因素,考虑工作面倾斜长度、采厚、采深、不同底板岩层力学参数和承压水水压,采用FLAC3D软件模拟底板破坏深度,运用正交试验法对模拟结果分析,研究影响底板破坏深度主控因素敏感性。研究结果表明,工作面斜长、采深、采厚对底板破坏深度的敏感性主次顺序为工作面斜长采深采厚;抗拉强度对底板拉破坏深度的影响为高度显著;底板岩层黏聚力、内摩擦角对底板破坏深度及拉破坏深度的敏感性不显著;抗拉强度、内摩擦角对剪破坏深度的敏感性较弱,黏聚力对底板剪破坏深度具有显著性影响;随着承压水压力的增加,底板中水平最小主应力与承压水压力越来越接近,且水平应力值接近水压的岩层范围增大,导致突水的危险性增加。     

基于正交设计的堆积体稳定性影响因素的敏感性分析

采用正交试验设计和极限平衡方法,以九子崩滑堆积体为实例进行稳定性分析。并对正交试验设计结果进行了极差和方差分析:极差和方差分析结果均显示,堆积体稳定性影响因素敏感性最大的因素为粘聚力c,其次为内摩擦角φ,重度γ对稳定性影响的敏感性较小。找出了影响边坡稳定性的主导因素,为滑坡防治工程提供了参考依据。     

基于正交试验的近距离煤层回采巷道支护参数设计

根据四棵树煤矿近距离煤层上层煤边界保护煤柱下回采巷道特征,采用基于正交试验设计的数值模拟方法,研究了不同锚杆长度、不同间排距条件下巷道围岩变形量的影响敏感度,得到了长度因素和间排距因素的极差分别为110和33;并分析了不同长度锚索补强支护条件下围岩变形量。结果表明:锚索长度介于4.5~5.5m之间时,变形量随其增大而减小;锚索长度大于5.5m时,变形量随其增大而增大。     

基于数值模拟正交试验的采空区稳定性因素的敏感性分析

采空区稳定性受多种因素的制约,确定各影响因素的敏感性,对确定复杂采空区失稳主控因素,为采空区稳定性综合评判体系构建过程中权重确定具有十分重要意义。通过综合分析将单轴抗压强度、RQD、节理面间距、地下水、泊松比、采空区高度、采空区面积、采空区埋深、采空区的长宽比作为分析因素。基于正交设计和数值模拟方法确定9因素4水实验方案,利用霍克布朗准则将空区影响因素转化为岩石力学参数,以塑性区总体积,顶板塑性区体积,边壁塑性区体积为考核指标,对实验结果进行了极差分析,综合确定采空区埋深,采空区面积,单轴抗压强度,长宽比4个因素是对空区稳定性影响最为敏感,对采空区稳定性评估时影响因素权重确定以及生产中设计矿房尺寸,具有理论指导意义。     

基于正交试验的煤层卸压钻孔参数优化分析

钻孔卸压是防治冲击矿压的一种有效卸压措施。卸压效果主要受钻孔孔深、孔径、布置角度及其组合方式的影响。在正交试验设计基础上进行数值模拟研究,并对模拟结果进行多指标综合平衡分析,得出了钻孔深度、孔径及布置角度对卸压效果的影响规律,并选取孔径为133mm,上下2排钻孔的角度分别为15°和8°,孔深30 m和60 m交错卸压的组合卸压方式,结果符合现场工程的实际情况。     

基于正交试验的边坡岩体参数识别

为了进行开挖阶段的边坡等效岩体参数的识别,该文基于正交试验,通过数值分析的方法确定边坡在不同岩体参数条件下的位移,并采用回归分析中的最小二乘法,建立了边坡计算位移与岩体参数之间的函数关系.然后利用现场监测信息,以实测位移与计算位移之差的平方和达到最小作为优化目标,由此确定了对应于监测位移的现状边坡的等效岩体参数,为进一步研究边坡的稳定性和进行滑坡预测奠定基础.     

小回沟煤矿基于正交试验设计的岩体力学参数反演

以小回沟煤矿2#煤层开采形成地面沉陷为背景,结合地表实测数据及岩体弹塑性理论,通过三维数值模拟,运用"正交试验设计"法建立了一套确定岩体物理力学参数的方法。试验中以沉陷量为评价指标,模拟计算各参数不同水平组合的沉陷量。通过对沉陷量进行极差与方差分析,得出各参数对沉陷量影响的显著性,从而反演确定了一套岩体力学优选参数组合。优选参数组合模拟计算变形值与地表实测沉陷值基本一致。此方法确定的岩体力学参数基本反映了煤层采掘引起的地表变形情况,为合理预测地面沉陷量提供理论依据。