应用Excel表格建立正交试验自动数据处理系统

目的:建立方便快捷的正交试验数据自动处理系统。方法:分析正交试验原始数据与最终结果之间内在的函数关系,应用Office的组件之一Excel中强大的函数功能建立自动数据处理系统。结果:建成了一套系统的正交试验数据自动处理表格,只需输入试验的原始数据,便可立即得到所需的正交试验结果。结论:应用Excel强大的计算功能处理烦琐的正交试验数据准确、方便、快捷。

长时压力监测数据处理新方法与应用研究

以传统试井理论和小波理论为基础,经过反复试验,寻找到了适合于处理长时压力数据的小波类型。应用多重阀值方法成功地侦测并剔除掉长时压力数据中的异常点;在Cheekin(2001)的线性回归方法基础上,建立了剔除噪音的新方法。模拟和实测长时压力数据的降噪效果说明了该方法不仅能有效地剔除数据中的噪音,还能完整地保留数据中的棱角特征。应用小波模极大值理论成功地将长时压力数据离散为相对独立的一系列不稳定数据段;在保留数据基本特征的前提下,应用最大压力—最大时间准则对原始数据实施了大幅度压缩;在数据处理的基础上,综合应用移动窗分析方法和正交试验方法解释了油田长时压力数据集。解释结果与传统试井解释方法具有一致性。

基于人工神经网络的正交实验分析软件的设计与实现

在最佳冶金工艺分析时,正交实验得到了广泛的应用,但现有的正交实验数据分析方法存在复杂性和弱适应性等缺陷。基于人工神经网络的正交实验分析软件,充分利用BP网络的高度非线性对实验数据进行拟合,建立实验影响因素和指标之间的映射关系,进而结合遗传算法的全局随机搜索的特点,得到实验的最佳工艺。实例应用结果表明该软件操作简单,具有良好的实用性、通用性及推广价值。

基于仿真数据的钻机动力头设计知识获取方法

研究了如何从工程仿真获得的中间数据中提取设计知识的方法。对同一个设计问题,依据设计变量的不同取值构建正交实验表,对正交实验表中每一种实验方案的变量取值采用Pro/E建立设计问题的实体模型,将该实体模型导入ADAMS内并添加约束及驱动,从仿真后处理中导出设计问题的不同特征数据,并以该特征数据以及该问题的相关计算数据构成新的二维表,采用粗糙集理论对二维表数据进行知识抽取。以锚杆钻机动力头设计的仿真数据抽取知识加以验证,验证结果得出动力头设计的体积取中间值并且轴向推力取较大值时最终的冲击钻进能力才最强等实用性知识,从而证明该知识获取方法是正确有效的,该方法也为其他工程仿真分析软件抽取设计知识具有很好的借鉴作用。

基于综合平衡法的RHCM成型LCD电视机前面壳工艺优化研究

在综合利用正交实验法、CAE 分析和数据处理技术的基础上,对快速冷热成型技术(RHCM)成型 LCD 电视机前面壳成型工艺进行了优化研究。通过实验设计及数值模拟获得样本数据,结合方差分析技术确定了该产品各成型品质指标的显著性影响因素;进而通过级差分析和综合平衡分析研究得出了该产品的最佳工艺因素组合,并经实验验证了该优化组合的工艺可行性。

组合的测试用例设计与评价方法

在软件开发过程中,软件测试成为唯一的选择,在保证软件质量前提下,设计与工程人员的首要工作就是降低测试用例数量,优化测试用例设计,减轻测试工作量。提出组合测试技术和正交实验方法在软件测试中的应用方法,分析了成对组合的测试用例方法,设计了测试用例的生成方法,设计测试评价方法。在一应用系统的负载测试实验中,使用R法和方差分析方法,分析了网络带宽、处理器速度、并发用户等负载因素对系统响应时间的影响,确定最优的性能指标和测试组合。

回归正交试验在冷冲拉深成形中的应用研究

以圆筒形工件为冷冲拉深实验对象,运用回归正交试验与分析理论,设计冷冲拉深成形多试验因素回归试验方案;运用Dynaform软件对该冷冲拉深工件进行数值模拟仿真成形分析。采集多项仿真分析试验指标值,运用模糊数学中的综合评判法,对多项试验指标进行科学综合评价。运用多元线性回归的方法对实验结果进行分析,建立了各工艺因素与成形制品质量之间的回归模型,并通过方差、残差分析等对所建立的回归方程进行检验。试验最终得出凸凹模具间隙、压边力、凸缘半径对零件质量有显著影响。

基于statistics的316L不锈钢柠檬酸钝化工艺正交实验数据分析

从statistics的数据处理能力出发,运用统计学知识对316L不锈钢柠檬酸钝化工艺参数正交实验数据进行分析,找出钝化速率的主要影响因素;柠檬酸含量5wt%、双氧水含量5wt%、钝化时间60 min为最佳的实验方案;双氧水含量为钝化速率的主要影响因素。

正交法/响应面法四点接触桃形沟球轴承参数优化

为研究四点接触型桃形沟球轴承寿命提升问题,以某车床伺服电机中的四点接触球轴承为原始研究模型,以滚子数量、滚子直径、垫片角及轴承游隙为影响因素,以轴承基本额定寿命为目标函数,利于基于正交实验法和响应面法对四点接触球轴承结构参数与寿命延长建立关系,得到载荷F值的大小及等高线图进行判断。结果表明:增加滚子数量与增加滚子直径有利于提升轴承使用寿命;增加垫片角数值可以使轴承寿命先增加后减少再增加;增加轴承游隙使轴承寿命先增加后趋于平稳。该研究方法可使垫片角和轴承游隙对提升轴承使用寿命的影响复杂规律得到线性表达,优化后四点接触球轴承使用寿命提升了54.33%,为该类轴承优化设计提出新的设计思路。

有限元分析数据的动力头设计强规则获取方法

研究如何从有限元分析数据中提取设计知识的方法。对某个设计问题,依据设计变量的不同取值构建正交试验表;对正交试验表中每一种试验方案的变量取值采用Pro/E建立设计问题的实体模型;该实体模型经ADAMS动力学与运动学分析后获得满足工作要求的设计参数;依据该设计参数在ANSYS应力分析中获得设计问题的不同特征数据;并以该特征数据以及问题的相关计算数据构成新的二维表;采用粗糙集理论对二维表数据进行知识抽取。以锚杆钻机动力头设计的ANSYS分析数据抽取知识加以验证,验证结果获得了动力头设计的3条指导性强关联规则(知识),从而证明该知识获取方法是正确有效的,该方法对其他工程分析软件抽取设计知识具有很好的借鉴作用。

正交试验设计在测试中的应用

正交试验计是进行多因素试验的一种科学试验方法,是打造高质量产品的重要途径。阐述正交试验设计的特点和原理,并以研究土壤深松机具的合理结构形式和运动参数为例,分析说明正交试验设计在测试中的应用,指出正交试验设计的优越性。

基于ELMAN网络的高速平面铣削表面粗糙度的研究

本文使用人工神经网络方法建立了高速平面铣削条件下切削参数对加工表面粗糙度影响的模型。通过高速切削实验,利用正交试验组合数据组训练神经网络,研究和预测切削速度、切削深度和每齿进给量对加工表面粗糙度的影响。通过实测数据测试了模型的性能,取得了较好的效果,该方法可以用于预测高速平面铣削表面粗糙度。

全尾砂胶凝材料配比正交试验及其充填体强度模型

为了确定超深铁矿胶结充填体强度模型,进行全尾砂胶凝材料配比的充填体强度正交试验,研究水泥熟料、脱硫石膏和工业芒硝对充填体强度性能的影响,并建立充填体强度预测模型。结果表明:充填体强度随水泥熟料添加量的增大而减小,随脱硫石膏和芒硝添加量的增大而增大。全尾砂胶凝材料最优配方:水泥熟料9%、脱硫石膏4%、芒硝1%。考虑井下作业时间,建立了养护龄期与其强度的双曲线函数关系,揭示随龄期增长强度先增加后趋于稳定的规律,为此提出极限抗压强度p_1和修正参数p_2的概念;采用1st Opt软件,极限抗压强度及修正参数与熟料添加量、石膏添加量及芒硝添加量呈多元非线性关系;综合胶凝材料添加量和养护龄期,建立充填体强度模型。模型预测误差小于6%,满足工程预测精度,可应用于全尾砂胶凝材料开发与强度预测。

基于正交实验和数据驱动的喷丸表面完整性参数预测

目的探究喷丸工艺参数对18CrNiMo7-6滚子表面完整性的影响规律,得到喷丸工艺参数与表面完整性的映射关系,提高喷丸工艺的质量与效率。方法运用Python语言对Abaqus进行二次开发,建立喷丸仿真的随机多弹丸模型并进行了试验验证。设计正交实验研究喷射角度、喷射速度、弹丸直径、覆盖率及弹丸类型对残余应力与表面粗糙度的影响规律,并用随机森林算法得到各个工艺参数对喷丸综合效果的重要度值。以喷射角度、喷射速度、弹丸直径、覆盖率、弹丸类型、距表面深度为输入,残余应力和表面粗糙度为输出,建立基于神经网络的喷丸表面完整性参数预测模型。结果通过正交实验分析得到弹丸直径和喷射速度对表面粗糙度有显著影响。各个喷丸工艺参数对18CrNiMo7-6滚子的喷丸综合效果的重要度依次为:喷射角度0.249,喷射速度0.224,弹丸类型0.193,覆盖率0.173,弹丸直径0.161。在各个工艺参数范围内,较优的工艺参数组合为:喷射角度90°,喷射速度80 m/s,弹丸直径0.7 mm,覆盖率300%,弹丸材料为铸钢丸。基于神经网络的喷丸表面完整性参数预测模型的平均相对误差低于7%。结论基于神经网络的喷丸表面完整性参数预测模型可以较准确地表示喷丸工艺参数与表面完整性参数之间的映射关系,能够为喷丸工艺提供相关参考。

基于正交实验法改进的蝠鲼算法优化BP在变压器故障诊断上的研究

油浸式变压器在运行老化过程中难免会出现各种潜伏性故障,及时正确诊断出变压器的状态至关重要,传统利用基于油中溶解气体分析法(dissolved gas analysis, DGA)数据的三比值法因存在编码不足的缺陷,限制了故障的诊断效果。为此提出了一种改进的蝠鲼算法(manta ray foraging optimization, MRFO)优化反向传播(back propagation, BP)网络的故障诊断模型。首先利用逻辑映射与反向学习(opposition based learning, OBL)融合的多阶段算法为MRFO提供初始位置,加强算法全局寻优能力;同时提出利用正交实验法优化蝠鲼算法的3种觅食策略,调节蝠鲼个体的探索与开发,以加强该算法在特定问题上的寻优能力;最后将改进的蝠鲼算法寻得的最优解赋予BP网络的权值和偏置,建立变压器故障诊断系统。利用IEC TC 10故障数据进行了实验,并与其他算法进行了结果对比分析。结果表明,所提方法与BPNN、未改进的MRFO-BP、三比值法的结果相比,分别高出16%、8%、24%,是一种积极有效的方法。

数控铣削过程功率特性研究

为得到较精确的铣削功率模型,搭建了机床功率数据采集系统,采集到数控机床工作状态的实时功率曲线。从铣削参数入手,选取铝材为实验材料,进行了4因素3水平的正交实验进行验证,得到了各切削参数对功率影响的权值排序,使用Minitab回归拟合了较准确的铣削功率模型,有助于产品设计生产阶段能耗评估,达到节能优化目标。

大肠埃希菌外膜蛋白OmpA表达质粒构建和诱导条件优化

目的:构建大肠埃希菌外膜蛋白OmpA原核表达载体,优化OmpA蛋白的表达条件。方法:通过分子克隆获得OmpA蛋白的表达菌株;采用正交试验,获得OmpA菌株的最佳表达条件与培养条件。结果:OmpA重组载体双酶切、DNA测序鉴定与预测结果一致,Western Blot分析表明抗体能与OmpA蛋白结合;OmpA菌株最佳诱导表达条件为:IPTG浓度0.1 mmol/L,诱导时菌液OD600值0.8,28℃诱导8h;最佳培养条件为:葡萄糖浓度1%,转速230r/min,装液量50mL。结论:成功克隆OmpA基因,确定OmpA蛋白菌株的最佳表达条件与培养条件。

生物工程专业“试验设计与数据处理”教学中常用软件的探讨

试验设计与数据处理在生物工程专业方向有着重要的应用,但是在本科教学中开设该课程的高校较少。本文结合生物工程中的常见案例,对该课程教学过程中常用的软件包括Excel、正交试验设计助手、Data processing system(DPS)和Design expert在单因素、多因素、正交、均匀、P-B(Plackett-Burman)和响应面等数据处理方法进行了探讨。通过比较分析各种软件和数据处理方法之间特点,增加该课程教学的实践性和应用性,从而提高教学质量。

基于模式识别的正交试验数据分析及其应用

针对现有正交试验数据分析方法有操作复杂和适应性弱的弊端,提出基于模式识别的最优判别平面(ODP)分析法。该法首先按Fisher准则而建立2个相互垂直的矢量,再将试验数据投影到这2个正交轴上,从而得到二维特征矢量,据此确定各因素对指标的影响程度。分析SIS热熔压敏胶性能试验数据结果,ODP分析法的结果与实际相符,且不受正交表指标数和有无空白列的限制,是一种简单而有效的正交试验数据分析方法,可在冶金化工领域推广。