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题名基于响应面分析的淹没水射流破土施工参数优化设计
被引量：1
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作者
邱玥钦
蓝雄东
刘剑
王观石
罗嗣海
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机构
江西理工大学土木与测绘工程学院
赣南科技学院资源与建筑工程学院
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出处
《矿业科学学报》
CSCD
北大核心
2024年第1期32-41,共10页
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基金
江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ2200816)
江西理工大学高层次人才科研启动项目(205200100638)。
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文摘
针对水射流破土过程中射流孔深度及径宽难以确定的问题,以圆柱形喷嘴为研究对象,基于拉格朗日-欧拉流固耦合算法建立了淹没水射流破土的有限元模型,并通过室内实验验证了该有限元模型计算结果的准确性。基于响应面法建立了射流孔深度与径宽的预测模型,分析了喷嘴直径、射流靶距和射流压力3个因素及其交互作用对射流孔深度及径宽的影响规律,结合满意度函数对破土施工参数进行优化。结果表明:当选取特定破土深度(10 cm、15 cm和20 cm)时,较大的射流压力(7.2 MPa)、较小的射流靶距(1 cm)及合适的喷嘴直径(0.928 mm、1.164 mm和1.345 mm)可最大程度地保证射流孔的稳定性。针对特定目标破土深度,优化后的射流孔深度及径宽的预测值与实验值的误差均小于15%,表明预测结果合理可靠。
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关键词
水射流破土
ALE算法
响应面法
预测模型
多目标优化
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Keywords
water jet breaking
ALE algorithm
response surface methodology
predictive model
multiobjective optimization
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分类号
TD80
[矿业工程—矿山开采]
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题名基于任意拉格朗日欧拉方法的射流破土仿真分析
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作者
吴尚华
鲁滢
武硕
尹原超
张陶
岳前进
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机构
大连理工大学海洋科学与技术学院
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第13期162-171,共10页
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基金
国家自然科学基金(52201395)。
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文摘
基于任意拉格朗日-欧拉方法对射流破土过程进行仿真分析。以琼州海峡黏土质砂为研究对象,选用MAT-FHWA-SOIL模型建立土体材料本构。运用LS_DYNA软件建立包括射流源、喷嘴、水域及土体的仿真模型,探究射流破土机理。并讨论射流关键参数对破土效果的影响,对射流压力、喷嘴直径、射流靶距进行单因素研究。研究发现在其他射流参数不变的情况下,射流压力增大1倍,最大冲坑深度也增大1倍;土体的冲蚀体积会随着射流压力的增大而增加,与射流时间近似呈线性关系;喷嘴直径从5 cm增大到9 cm时,最大冲坑深度增幅为43%。在20~60 cm之间的射流靶距对清理效果的影响较小。该研究可为海底电缆抢修的射流破土作业过程提供依据。
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关键词
射流破土
任意拉格朗日-欧拉法
冲坑深度
过程仿真
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Keywords
jet soil-breaking
arbitrary Lagrange-Euler method
depth of scouring pit
process simulation
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分类号
P751
[交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
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