基于响应曲面法的新型阻尼器特性分析

结合液体阻尼器的优点与柔性机械手的自身特点设计一种新型阻尼器。针对阻尼器的流固耦合模型分析困难的问题,引入一种数值方法来处理流固耦合模型的新思路。首先利用有限元法建立阻尼器模型。采用DOE试验法得到阻尼器各参数对液体附加刚度和阻尼的灵敏度。然后利用响应曲面法得到油膜厚度和黏度与阻尼的响应曲面并进行分析,同时对其拟合精度进行验证。结果显示出响应曲面法的有效性。最后,通过算例分析验证阻尼器的有效性,并进一步验证上面得出结论的正确性。     

响应曲面法蓝色矮牵牛色素的提取

为了优化提取矮牵牛色素的工艺条件,采用微波萃取提取,并应用响应曲面优化提取工艺.原料用量0.2000g,在提取温度40℃、提取时间180s、浓盐酸(36％～38％):95％乙醇为3:97、微波功率400W时,提取的矮牵牛色素的相对吸光度可达到6.8685.微波萃取提取效率高、污染小,为工艺化生产提供了有效信息.     

基于响应曲面法后装压缩式垃圾车的试验研究

为确定后装压缩式垃圾车的装载性能的关键参数,以装载质量为指标,以填装口距地面高度、压实板与竖直面最大角度及装载角为影响因素,采用三因素三水平响应曲面法并运用Design-Expert.V8.0.6软件建立了响应指标与影响因素的回归方程.试验结果显示最优参数组合为:填装口距地面高度为868.94mm、压实板与竖直面最大角度为50°和装载角为66.97°,此时装载质量为7.697吨,为后装压缩式垃圾车整车的设计提供了理论基础.     

基于响应曲面法交错排列纤维过滤器性能研究

以计算流体力学软件Fluent 6.1为平台,对不同内部结构和运行条件的交错排列纤维过滤器模型进行数值计算,基于响应曲面法并利用统计软件Minitab,对数值计算次数进行优化,并拟合出有关交错排列纤维过滤器性能的二次项预测模型.预测模型分析结果表明:纤维间的横向距离、纵向距离,纤维直径和迎面风速对交错排列纤维过滤器性能有不同程度的影响,对预测结果优化之后得出,无因次化横向距离、纵向距离,纤维直径和迎面风速分别为0.155,0.120,0.070,4.787时,可获得99.4%的过滤效率和42.228 Pa的阻力,这种高效低阻的复合合意性为0.967.     

基于响应曲面法研究喷淋塔的脱硫效率

建立了石灰石/石膏湿法烟气脱硫喷淋塔实验台,利用响应曲面法(RSM)对喷淋塔的脱硫效率进行了实验研究,得到喷淋塔脱硫效率的预测模型.计算结果表明,通过该预测模型可以很好地描述脱硫效率与浆液pH值、液气比(质量比)、烟气温度和烟气速度等重要操作参数之间的关系,R-Sq值达到0.964.因素分析表明,液气比对脱硫效率的影响最大,同时液气比和浆液pH值以及液气比和烟气速度的交互作用均对脱硫效率有重要的影响.利用得到的改进预测模型可以计算喷淋塔的脱硫效率.     

基于响应曲面法旋风分离器的自然旋风长

利用商业计算流体力学软件Fluent6.1对不同结构尺寸以及运行条件下旋风分离器内部气相流场进行了数值模拟,基于响应曲面法并利用统计软件M initab V14得到了旋风分离器自然旋风长新的预测模型.对预测模型分析后表明,除了入口面积和排气芯管直径影响自然旋风长外,入口风速、旋风器高度以及排气芯管的插入深度也会不同程度地影响自然旋风长.由于自然旋风长预测模型考虑了更多的影响因素,和以前的模型比较能更好地反映旋风分离器的结构尺寸及运行条件对其性能的影响.     

响应曲面法对三氯氢硅精馏工艺的优化

使用Aspen Plus模拟了三氯氢硅粗馏的三塔精馏过程,在Aspen单因素优化的基础上,利用统计学范畴的响应曲面法(RSM)进一步处理,探究了预分离塔和三氯氢硅塔的理论板数、进料位置、精馏采出、回流比等关键参数对于产品组成的综合影响,拟合了二项式数学模型,并按照不同权重给出了流程的参数组合。结果表明,以响应曲面法对流程进行优化较单因素优化可节能25.4%,对产品质量达标的方案可节能29.9%,对产品质量最优的方案可节能21.9%,优化效果良好。     

基于响应曲面法的SMA沥青混合料试验研究

在沥青混合料配合比设计中,通常采用控制变量法研究单个因素对于沥青混合料性能的影响.为了同时研究多个实验变量对试件的影响并得到最优配比,本文以玄武岩纤维长度、玄武岩纤维掺量、油石比为影响因素,将空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度、稳定度、流值作为响应指标,利用响应曲面法对玄武岩纤维SMA沥青混合料配合比进行设计.得到玄武岩纤...     

响应曲面法优化复合酶提取林芝绿茶中茶多酚工艺

以西藏林芝茶树老叶为材料,采用复合酶有机溶剂法提取茶叶中茶多酚.在单因素实验的基础上,应用响应曲面法进一步优化提工艺,得到最佳提取条件:纤维素酶用量6 mg,果胶酶用量8 mg,溶剂体积分数68％,料液质量浓度0.024 g/mL,提取温度56 ℃,提取时间129 min,pH=5.0,茶多酚提取率为15.61％.     

基于响应曲面法平纹纤维过滤器过滤性能研究

利用计算流体动力学软件Fluent 6.1对平纹结构纤维过滤器内部气-固两相流动特性进行了数值模拟,基于响应曲面法并利用统计软件Minitab V14,研究了结构参数(横向距离,纵向距离)和运行条件(风速)对平纹纤维过滤器过滤效率和压力损失的影响,并分别得出了关于3种影响因子的二次多项式预测模型,对预测模型分析后表明:以上3种影响因素都对平纹纤维过滤器的过滤效率和压力损失有着重要的影响,并对预测结果进行了优化.其结果表明:在横向距离、纵向距离分别为4.27、4.20倍的纤维直径及雷诺数为2.054时,获得较高的过滤效率和较低的压力损失.     

基于响应面模型的结构疲劳寿命优化方法

针对基于疲劳寿命的结构优化耗时长的缺点,该文将抗疲劳设计方法和优化技术相结合,研究一种基于响应面模型的结构疲劳寿命优化方法.以飞机起落架为研究对象,采用动力学仿真获得子结构疲劳寿命分析的载荷谱.以拉丁超立方试验设计方法建立了疲劳寿命的二次响应面模型,实现了某型飞机起落架前撑杆结构疲劳寿命优化设计,使其疲劳寿命提高了5.4倍.优化结果验证了方法的有效性.     

基于响应面法的长寿命沥青路面结构优化

 考虑到长寿命沥青路面结构设计参数多、取值范围大等特点,利用力学分析软件研究了各结构层厚度、模量等因素对沥青层底拉应变和路基顶压应变的影响,通过响应面法分析了影响沥青层底拉应变和路基顶压应变的显著因素,并建立了相应的预测模型。结果表明,沥青中间层、基层和底基层厚度对沥青层底拉应变和路基顶压应变影响最为显著,沥青中间层、基层模量对沥青层底拉应变和路基顶压应变有一定影响,且沥青中间层16 cm、模量1800 MPa,基层6 cm、模量1200 MPa,底基层40 cm时,沥青层底拉应变和路基顶压应变综合结果最优。研究结果为长寿命路面结构组合优化提供了一定借鉴和参考。     

基于响应面模型的6σ稳健设计方法

工程优化中常面临以下问题:①随机因素对质量波动的影响;②设计变量与响应之间的非线性隐式关系不利于优化的实施;③优化中设计变量的不断修正导致试验或计算成本显著增加.为解决上述问题提出了基于响应面模型的6σ稳健优化方法,并以悬臂梁结构和筒形件拉深成形为例进行了优化研究.通过与确定性优化和可靠性优化的对比,验证了所提出的优化方法具有良好的优化效果.     

基于响应面法的机翼气动-结构多学科优化设计[DM)〗

应用响应面法进行了弹性机翼的气动-结构多学科优化设计方法研究。以M6机翼为初始机翼,进行了多目标、多约束的气动-结构优化设计,优化后的机翼具有较好的气动-结构综合性能,升阻比增加了9.25%,而重量减轻了4.84%;模型精度满足设计要求。优化结果表明所发展的优化设计方法是成功有效的,具有重要的应用价值。     

基于响应面法的听小骨消声器的优化设计

为了改善听小骨消声器的消声性能,并减轻质量,以消声器低频和宽频的平均传递损失作为优化目标,以消声器的结构参数(进出口管道宽度、封闭腔深度、封闭腔长度)作为优化变量,消声器的质量作为约束条件,对其结构参数进行优化.建立了听小骨消声器的有限元模型,采用中心组合试验设计获得样本点,利用响应面法构造二次多项式响应面模型,并检验了响应面模型的拟合精度.将响应面模型和NSGA-Ⅱ遗传算法相结合对消声器的结构参数进行了优化.优化后消声器低频和宽频的消声性能得到改善,质量减轻,表明了响应面法和遗传算法相结合的消声器结构参数优化方法的有效性.     

基于裂纹失效路径的压力容器剩余寿命预测新方法

裂纹的扩展行为研究是压力容器剩余寿命预测的关键与基础。针对目前难以准确预测压力容器表面裂纹剩余寿命的状况,通过建立压力容器表面裂纹的受力模型,利用有限元方法分别计算出裂纹表面点与最深点处的应力强度因子,得到裂纹深度a与长度c的变化之比,运用压力容器仿真系统进行路径仿真与失效速率仿真,得到裂纹在安全区域的临界拐点及临界值aN。实例计算结果表明,表面裂纹的失效路径能够直观准确的表示裂纹的扩展规律,进行有效的剩余寿命预测。     

桥梁结构静力模型修正响应面方法试验设计研究

在基于响应面方法的结构模型修正中,参数试验设计对于响应面模型(函数,)以及最后结构模型修正结果的精度具有决定作用.对正交、中心复合、均匀试验设计方法进行了比较和分析,并结合一片两跨连续梁结构静力试验模型修正的数值算例,分析了不同试验设计对结构模型修正结果的影响.理论和数值算例分析表明,均匀试验设计具有设计点(参数选取)较少、结构有限元计算量少,且精度可接受的优点,更适合基于响应面方法的桥梁结构模型修正.     

响应面法优化紫色菊花花瓣中花青素苷的提取工艺

采用响应面分析法优化紫色菊花花瓣中花青素苷的提取工艺.本试验以紫色菊花品种"红五九"自然晾干陈放后花瓣为材料,采用Box-Behnken中心组合试验设计,获得多元二次回归方程,并预测紫色菊花花瓣花青素苷得率.结果表明,分别以酸性乙醇和酸性甲醇为浸提液时,紫色菊花花瓣花青素苷的最佳提取工艺参数为:乙醇浓度90%(V/V),盐酸浓度0.4mol·L-1、盐酸与乙醇体积比1∶1、温度40℃、料液比1∶70;甲醇浓度100%(V/V),盐酸浓度0.1mol·L-1、盐酸与甲醇体积比1∶1、温度42℃和料液比1∶70,一次浸提的花青素苷得率分别为8 266.03μg·g-1和7 916.04μg·g-1,与前期研究通过正交试验获得的最优工艺参数下的花青素苷得率均有明显提高,以酸性乙醇为浸提液效果较好,可为紫色菊花花瓣花青素苷的生产提供参考.     

响应面法优化斜生栅藻处理高氨氮废水的光照条件

为了减少废水中氨氮对环境的危害,降低培养微藻的成本,利用废水培养斜生栅藻,采用三因素三水平的Box-Behnken设计,采用响应面法研究光波长、光照强度及光照时间对斜生栅藻干重和氨氮去除率的影响,建立回归模型,优化反应条件,为后续研究提供依据。结果表明,最优反应条件为:蓝光照射,光照强度为3 500 lux,光照时间为12 h。在此条件下,测得的藻类干重为(0.63±0.02)g·L~(-1),氨氮的去除率为92.08%±0.20%,与预测值相符。3个因素对藻类干重的影响程度大小依次为光波长光照时间光照强度,3个因素对氨氮去除率的影响程度依次为:光照强度光波长光照时间。     

大米蛋白水解条件的响应面法优化

运用响应面法优化大米蛋白酶法水解条件,提高大米蛋白水解度和提取率。本研究首先应用单因素实验法分析酶添加量、温度、pH值以及酶解时间对大米蛋白水解的影响;然后在单因素实验基础上,进一步采用Box-Behnken法进行实验设计,考察上述4个因素对大米蛋白水解度和蛋白质提取率的影响。研究结果表明最佳酶解条件为温度62℃,酶添加量2.5%,pH值8.2,酶解时间10.5h,此时大米蛋白的水解度可达到41.5%,蛋白质提取率可达93.1%。研究成果可为酶解制备可溶性大米蛋白肽的工业化应用提供参考。