【摘 要】
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喷射混凝土在支护领域应用越来越多,相较于干喷,湿喷混凝土具有回弹率低、产尘量少、混凝土喷面质量好的特点,成为人们研究的热点。随着技术的发展,人们对湿喷支护有了更高的要求,如何进一步降低回弹率,提高喷射效率是评价喷砼支护好坏的重要因素。论文研究混凝土喷射过程中,颗粒半径、喷射距离、管嘴收缩角与喷射回弹率的关系,具有重要的理论意义与工程实践价值。目前,围绕混凝土的研究大多都是研究其流动性、泵送性等,对
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喷射混凝土在支护领域应用越来越多,相较于干喷,湿喷混凝土具有回弹率低、产尘量少、混凝土喷面质量好的特点,成为人们研究的热点。随着技术的发展,人们对湿喷支护有了更高的要求,如何进一步降低回弹率,提高喷射效率是评价喷砼支护好坏的重要因素。论文研究混凝土喷射过程中,颗粒半径、喷射距离、管嘴收缩角与喷射回弹率的关系,具有重要的理论意义与工程实践价值。目前,围绕混凝土的研究大多都是研究其流动性、泵送性等,对于喷射过程中的混凝土研究较少,然而想要研究喷射过程中的混凝土,就要从喷嘴的结构着手。本文通过数值模拟加实验研究等方法研究了湿喷混凝土喷嘴收缩角、喷射距离与颗粒粒径之间的关系,目的在于找到在给定颗粒范围下的最佳回弹率以及在最佳回弹率下对应的收缩角和喷射距离的取值范围或者具体取值。本文研究内容包含以下几个方面:（1）采用离散元软件PFC3D建立了混凝土的喷射模型。首先建立了喷嘴聚敛段和收缩段以及受喷面的模型,建立了代表骨料与料浆的颗粒模型并对模型赋值,然后通过现场喷射混凝土实验校准了模型的微观参数。（2）分析了关键性参数对喷射混凝土回弹率的影响。通过建立离散元模型,结合已得出的微观接触参数,分别探讨了在不同粒径下喷射距离、收缩角和初始速度与混凝土回弹率之间的关系,使用Origin绘图软件处理模拟得出的数据,得出了部分参数对回弹率的影响规律。（3）得出了一种最优算法。通过离散元模拟试验得出的大量数据,选取五种回归算法模型,分别对数据进行学习与预测,得出一种最优算法,通过与离散元软件模拟结果对比,验证了最优算法的可行性,为数值模拟实验节省了大量时间。（4）分析了喷射距离、收缩角和颗粒粒径三者与回弹率的关系。通过机器学习算法得出的最优算法模型对数据进行多次计算,得出大量的数据,再将数据导入Origin里,绘出参数与回弹率之间的三维曲面图与等高线颜色填充图,从图中可以得出在不同粒径范围下当回弹率最低时喷射距离与收缩角的值。图34表12参77
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