Использование современной компьютерной техники и программного обеспечения для решения прикладной задачи из инженерно-буровой практики

Дипломная работа - Математика и статистика

Другие дипломы по предмету Математика и статистика

»ьными и теоретическими данными невелико. Полученные данные позволяет нам найти зависимость ,

 

5. Оценка влияния двух реагентов на предельное напряжение сдвига бурового раствора

 

5.1 Исходные данные

 

Факторный эксперимент связан с варьированием одновременно всех факторов с проверкой достоверности результатов математико-статистическими методами. В этом разделе производится оценка влияния концентраций двух химических реагентов CaCl2 и КССБ на величину предельного напряжения сдвига бурового раствора.

Пределы изменения концентраций реагентов:

. CaCl2: 0 - 2 %;

. КССБ: 1 - 3 %.

Проведено четыре эксперимента (N=4) по три опыта в каждом (n=3).

 

NnY1Y2Y3120182029111032826274121413

.2 Полный факторный эксперимент и обработка его результатов

 

Концентрации реагентов вычисляется по формулам:

 

,

 

где - концентрация хлорида кальция и - концентрация КССБ.

Интервал варьирования факторов определяется по формулам:

 

 

Матрица планирования с учетом взаимодействия факторов между собой выглядит следующим образом:

Стандартная матрица планирования с учетом взаимодействия факторов

 

№Y1Y2Y3Si21-1-11Y11Y12Y13Y1S122-11-1Y21Y22Y23Y2S2231-1-1Y31Y32Y33Y3S324111Y41Y42Y43Y4S42

Si2- стандарт.

 

.3 Составление уравнения регрессии

 

Предположим, что под воздействием изменения концентраций химических реагентов величина предельного напряжения сдвига изменяется прямо пропорционально.

,

 

Определим средние значения функции отклика по каждому из четырех экспериментов, используя формулу:

 

;

 

Расчет коэффициентов уравнения регрессии выполняется по следующим формулам:

 

и ;

 

где b0 - свободный член уравнения;-количество экспериментов (N = 4).

Выполнив вычисления по формуле, получаем:

 

 

Уравнение регрессии:

5.4 Оценка качества эксперимента и уравнения регрессии

 

Оценим значимость коэффициентов уравнения регрессии. Для этого определяем дисперсию экспериментов по формуле:

 

;

 

0,89

0.67

0.67

0.67

Средняя дисперсия:

 

;

 

Далее оценивается адекватность уравнения регрессии в целом по критерию Фишера:

 

,

 

где - остаточная дисперсия, оценивающая разброс расчетных и опытных данных:

 

,

-количество факторов.

 

NnYipY1Y2Y3120182019,3318,33333291110109,8333332826272724,8333341214131315,33333

Находим=5,58. Расчетный критерий Фишера =5,15384

Сравним значение критерия Фишера с табличным, которое находится при двух степенях свободы =4,46.

Расчетное значение критерия Фишера меньше табличного, значит уравнение регрессии адекватно.

 

Вывод

 

Для успешного решения ряда математических задач необходимо использование вычислительной техники. Это позволяет повысить качество расчетов и намного ускорить процесс работы.

В разведочном бурении, при проведении опытов, всегда возникают погрешности и дважды получить одинаковые результаты очень трудно. Для того, чтобы учесть такие изменения при дальнейших расчетах, необходимо использовать статистические методы.

В работе были закреплены знания о статистическом анализе эксперимента: нахождение среднеарифметического выборки, среднеквадратического отклонения, дисперсии, коэффициента корреляции.

Проанализировав результаты статистическими методами, получили достоверную оценку данных.

 

Список литературы

 

1. Ганджумян Р.А. Математическая статистика в разведочном бурении. Справочное пособие.- М.: Недра, 1990.- 218 с.

. Власов Г.П. Методы научных исследований и организации экспериментов. СПб. 2000-122с.