响应面法优化皖南山核桃壳棕色素的提取工艺

研究皖南地区山核桃壳中棕色素的最佳提取工艺.在单因素试验的基础上,以提取率为评价指标,运用Box-Behnken试验设计和响应面分析法确定了主要影响因素液料比、提取时间和提取温度的最佳条件.结果表明,棕色素的最佳提取工艺条件为:液料比16 mL·g-1,提取时间40 min,提取温度63℃.此条件下,棕色素提取率为4.2%,与理论预测值4.4%非常接近.因此,利用响应面分析方法对核桃壳棕色素提取工艺进行优化,可获得最优的工艺参数.     

基于响应面法全液压湿式驱动桥壳可靠性优化

为解决湿式驱动桥壳结构传统优化中的低效性和不确定性,提出了一种将响应面模型与可靠性相结合的优化设计方法。该方法从建立全液压湿式驱动桥壳有限元模型出发,结合拉丁方试验设计方案,利用最小二乘法构建驱动桥壳的二阶响应面近似模型。在此基础上,以驱动桥壳最大应力最小为优化目标,以驱动桥壳结构几何参数为设计变量,建立可靠性优化模型。对某驱动桥壳的优化结果表明,优化后的桥壳最大应力降低了10.91%,桥壳质量降低了10.93%,在满足相应强度要求的条件下有效降低桥壳的质量,达到可靠性设计的目的。     

基于响应面法发动机支架的优化分析

运用响应面法,以提高发动机支架的强度、刚度为目标,在极限工况下对发动机支架进行了优化分析,找出其最优设计值,分析表明:在涉及结构参数、设计要求、优化目标函数等多变量情况时,该方法能得到较好的优化结果。     

响应面法对重金属絮凝剂MASPAM的优化制备

为提高重金属废水的处理效果,以聚丙烯酰胺(PAM)、甲醛、亚硫酸氢钠、巯基乙酸(TGA)为原料,先经磺甲基化反应制备中间产物磺甲基化聚丙烯酰胺(SPAM),再通过酰胺化反应将重金属离子的强配位基巯基(-SH)接入SPAM,得到重金属絮凝剂巯基乙酰化磺甲基聚丙烯酰胺(MASPAM).以含铜废水为处理对象,采用Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验及响应面试验优化MASPAM制备条件.结果表明:MASPAM最优制备条件为SPAM质量分数为0.5%,SPAM与TGA物质的量比为1∶2.84,反应介质pH值为5,反应温度为45℃,反应时间为2 h.此条件下制备的MASPAM在投药量为150 mg/L时对Cu(Ⅱ)的去除率为92.44%,与模型预测值的相对误差仅为0.05%,表明采用响应面法优化MASPAM的制备条件合理可行.     

基于响应面法的石质路基沥青路面结构优化研究

为了提高石质路基沥青路面结构的使用性能,应用响应面法对路面结构为沥青面层、级配碎石基层和石质路基的路面结构进行优化分析;按照公路沥青路面设计新规范的新设计指标来分析各个路面结构层厚度对新指标的影响,以各面层的厚度和基层的厚度作为约束条件,以沥青混合料疲劳开裂次数、沥青混合料层永久变形量和路基顶面竖向压应变作为响应因素建立响应面优化模型。研究表明:面层的厚度对永久变形量、疲劳开裂次数和路基顶面竖向压应变有显著的影响,而级配碎石基层厚度对三大指标影响较小。     

基于改进响应面法和Matlab-Adams的麦弗逊悬架优化

基于Adams和Matlab应用改进响应面法对悬架结构参数进行了优化。在Adams/Insight软件中进行了设计参数的灵敏度分析。针对灵敏度较大的设计参数,建立了车轮定位参数在车轮跳动过程中最大变化量的二阶响应面近似数学模型,并对该模型进行了可靠性分析。应用编程实现对响应面数学模型的优化求解,对优化前后的仿真结果进行了对比。对比结果显示了该方法具有较好的准确性和有效性。     

基于响应面法的双前桥转向机构参数优化

针对某重型双前桥转向汽车轮胎磨损严重的问题,运用Adams/View建立了该型汽车双前桥转向机构的运动学模型,对其进行了运动学及转向性能仿真分析。针对第二桥车轮实际转角与理想转角之间差异较大的问题,采用灵敏度分析的方法,找出对转角差异影响较大的因子,在Adams/Insight中,使用响应面分析方法,对双前桥转向机构的参数进行了优化。对比优化前后的转角差异可知,实际转角与理想转角之间的差异得到了有效控制,从而降低了轮胎的磨损。     

正交法筛选黑米糠中黑色素的提取工艺

筛选黑米糠中黑色素的最佳提取工艺。方法　采用 L16( 4 3 )正交试验 ,提取溶媒、p H值、提取温度各取 4个水平。结果　比较 1 6组提取液在 52 0 nm的吸收度 ,表明提取溶媒是影响黑色素提取率的主要因素 ,其次依次为提取温度、p H值。结论　 65%乙醇为溶媒、调节 p H为2 ,75℃提取效果最好     

用于结构可靠度分析的多响应面法

在分析单响应面法精度的影响因素基础上,提出了改进的多响应面法。然后以两个因子功能函数为例,推导了多响应面的设计与估计公式,并通过算例比较了多响应面法与JC法、Monte-Carlo法及单响应面法的计算精度。结果表明多响应面法的精度好于单响应面法。     

飞轮壳数控加工工艺优化及仿真

为了缩短某飞轮壳生产线时间节拍,对其瓶颈工序数控加工工艺进行分析,确定了其工艺不合理之处,提出了加工工艺优化方案.为了验证优化方案的合理性,运用了VERICUT数控加工软件对原加工工艺和改进工艺进行仿真模拟,并按照实际机床和刀具参数对VERICUT进行相应设置,保证了仿真的准确性.仿真结果证明优化方案正确可行,能够大幅缩短加工生产节拍.     

基于响应面分析法优化芬顿处理废乳化液

为了确定芬顿氧化处理乳化液的最佳工艺条件,在单因素实验基础上,以化学需氧量(COD)的去除率为指标,用响应面法优化其反应条件,研究了初始pH、FeSO₄投加量、n(H₂O₂)∶n(FeSO₄·7H₂O)和反应时间4个因素对芬顿反应的影响,建立COD去除率与4个相关因素的回归方程,结果表明：该二次方程得到了高度拟合,并且利用响应面分析法得到的响应预测值与实验数据吻合较好。经过芬顿氧化法处理后,乳化液的COD质量浓度从7.0×10⁴ mg/L降至1.8×10⁴ mg/L,去除率达到75%。芬顿氧化法的强氧化性可以将乳化液中的大分子污染物降解为小分子物质,提高其可生化性,为后续处理提供了可行性。     

基于改进响应面法的结构模型修正研究

提出采用响应面法进行有限元模型修正.该方法根据方差分析或先验信息进行设计参数筛选,以显式的响应面模型逼近目标函数与设计参数之间复杂的隐式函数关系,通过响应面自身特性进行迭代修正.在此基础上,根据样本点对目标函数贡献的差异性提出通过加权来构造改进的二次响应面,改进后的响应面可以更快地迭代收敛,计算量小,可推广至非线性等复杂模型,某算例验证该方法的有效性.     

基于响应面法的转向架构架结构强度分析

为了快速准确地评估转向架构架的结构强度,将响应面法和可靠性理论相结合对其进行结构强度分析.运用APDL语言建立转向架构架的参数化模型,并根据标准计算其结构强度.考虑试验设计方法对构架响应面函数精度的影响,分别采用中心组合设计、Box-Behnken设计和三水平全因子设计三种试验设计方法对其进行样本点的选取.利用最小二乘法对试验数据进行拟合,建立构架的多项式响应面函数.基于响应面函数,采用Monte-Carlo方法和应力-强度干涉理论对构架进行结构强度的可靠性分析.研究结果表明:试验设计方法的不同对响应面函数精度的影响较大,通过中心组合设计拟合的响应面函数精度较低,三水平全因子设计相比Box-Behnken设计在拟合精度相似的条件下,计算量较大.三种试验设计方法下,转向架构架的结构可靠度分别为0.97,1和1,表明了响应面函数的精度对准确评估构架的可靠性具有重要作用,同时为准确评估构架的结构强度提供了理论指导.     

交通事故摄影测量中相机标定的扩展两步法

为了利用摄影测量技术提高交通事故数据采集的效率, 分析了交通事故与相机标定方法的特点, 提出了交通事故现场摄影测量的扩展两步相机标定方法。在扩展两步标定方法中, 首先对相机进行线性标定, 然后进行非线性修正, 最后进行图像校正, 并提出了完整的标定步骤和程序, 进行了相机标定实验。扩展方法标定的结果与线性标定结果相比, 最大绝对误差和相对误差分别为10.9和1.7%, 最小绝对误差和相对误差分别为4.1和1.0%, 表明扩展两步相机标定方法能够显著提高相机标定精度, 抗噪性能稳定。     

基于响应面法的连续刚构桥梁体系可靠度分析

为了解决分析桥梁结构可靠度时功能函数不存在显式的问题,在现有响应面法的基础上,提出了改进的响应面法;利用有限元软件,对某高墩大跨连续刚构进行了受力分析;选取压应力、拉应力和稳定性失效3类失效模式,在改进的响应面法基础上,利用编程软件MATLAB,实现连续刚构桥梁体系可靠度的计算.算例分析表明,该方法迭代次数少,效率较高,可实现连续刚构桥功能函数重构和体系可靠度计算.     

基于响应面法的制动盘表面沟槽几何参数优化设计

制动盘是制动摩擦副的关键部件,频繁的制动导致制动盘表面高温疲劳失效、磨损剧烈.沟槽结构引起摩擦副接触状态的变化,对摩擦特性有重要影响.在制动盘表面设计沟槽结构并进行参数优化.通过响应面法,以沟槽的角度、宽度、密度为设计变量,制动盘表面的最大温度与最大等效应力为响应值,设计试验方案.通过对盘式制动器进行热机耦合有限元仿真,获得样本数据.建立回归模型,绘制等值云图,分析沟槽的角度、宽度、密度之间的交互关系对最大温度值和最大等效应力值的影响.以响应值最小为优化目标,通过罚函数寻优法求解.基于最优解对制动盘模型重构并进行仿真分析,结果发现优化制动盘的最大温度值、最大等效应力值比原模型明显降低,且与预测值较为相近,为制动盘表面结构优化设计提供一种新思路.     

基于支持向量机响应面法的连续刚构桥可靠度

针对连续刚构桥结构可靠度分析过程中功能函数不能显示和功能函数拟合时试验样本过多等问题,提出了一种结合支持向量机回归功能与响应面法的可靠度算法。该算法将支持向量机的良好性能(如：处理小样本、高维及非线性)和响应面法的优点(如：直观和高效等)结合在一起。以某连续刚构桥为例,计算了该桥中跨挠度失效模式下的可靠指标。对该失效模式下可靠度参数的敏感性进行了分析,得出了有益的结论。     

基于自适应响应面法的动车组牵引变压器弹性吊挂设计

针对某型动车组原始吊挂刚度下车体地板振动较大导致乘坐不舒适的现象,对动车组牵引变压器吊挂刚度进行优化设计。在优化设计过程中,采用拉丁超立方设计方法进行采样,根据所得的样本数据,引入自适应响应面法对变压器吊挂刚度进行优化设计,避免了传统响应面法完全依赖于最初样本点的问题。对优化设计后牵引变压器吊挂刚度的减振效果进行验证,车体地板垂向振动加速度得到大幅度降低;计算得到吊挂频率为9.0 Hz,远小于刚性吊挂时车体一阶垂弯频率;并且模态分析后一阶垂弯模态频率保持在10 Hz以上,符合动车组模态匹配要求。