运用响应面法的Ti-6Al-4V ELI钛合金铣削表面粗糙度预测模型

本研究采用端面铣削方式对Ti-6Al-4V ELI(TC4)钛合金进行加工,结合工艺参数进行建模以预测工件的表面质量并确定最佳切削参数。为了实现对工件表面质量的精确预测,在三轴数控加工中心上进行了相应的试验。试验基于Box Behnken方法(BBD)进行了四因素和三水平的设计,减少了试验所需的数目。试验中选择切削深度、切削宽度、切削速度和每齿进给量作为输入参数,将每次试验所测量的表面粗糙度作为输出参数。最终采用响应面法(Response surface methodology,RSM)建立输入参数和输出参数之间的二次关系,并进行方差分析(Analysis of variance,ANOVA)以评估所建立的模型。同时,利用RSM进行优化分析,确定铣削参数以实现最小表面粗糙度。分析表明,使用RSM建立铣削参数与表面粗糙度的二次回归模型,其校正系数为96.16%,模型能够较好反应输入参数与表面粗糙度的映射关系,该方法能够提供可靠的用于输入参数限制内任何铣削条件的表面粗糙度预测。经优化分析和试验验证,所得铣削参数能够获得较小的表面粗糙度,可应用于实践生产中的工艺优化。

基于多项式响应面MDOE的低速风洞试验方法研究

现有的基于各类统计模型的现代试验设计(MDOE)方法存在计算量大、建模较复杂导致整体风洞试验效率下降的不足。针对这一问题,本文提出一种将多项式响应面模型与现代试验设计相结合的优化设计方法。采用中心复合设计在自变量区间中划分试验点并进行风洞试验获取气动力,利用最小二乘法确定多项式待定系数,构建响应面模型,并进行方差分析及显著性检验,最后选取了5个传统单变量(OFAT)方法试验点检验响应面模型的拟合精度。结果表明,与传统单变量风洞试验方法相比,本文提出的基于多项式响应面MDOE的低速风洞试验方法具有建模容易、计算量较小、预测校准的优点,可使试验样本点减少50%左右,能够有效提升风洞试验效率。

考虑频率二次跌落和转速恢复的风电机组柔性频率响应策略

风电机组具备主动频率响应能力成为未来风电并网的前提条件,但频率支撑阶段与转速恢复阶段间控制策略切换不当可能引起系统频率二次跌落。针对这一问题,文中提出一种风电机组柔性频率响应策略。首先,在初始运行点将风电机组非线性模型线性化,分析初始运行点对风电机组出力特性的影响;其次,基于风电机组线性化模型推导包含风电和火电的电力系统频率响应传递函数,分析系统参数对频率响应动态特性的影响;然后,研究频率二次跌落和转速恢复间的矛盾,利用分段函数和Logistic函数构造附加功率参与因子,通过形状系数调节风电机组输出电磁功率;最后,基于MATLAB/Simulink平台进行对比仿真研究。仿真结果表明,所提出的策略在消除频率二次跌落的同时,具有良好的转速恢复过程。

二次响应面回归模型用遗传算法探索最优试验条件

目的 探讨多因素、多水平试验中最优试验条件的确定方法。方法 以二次响应面回归模型为目标函数 ,用遗传算法搜索最优试验条件。结果 在试验范围内 ,遗传算法确定的最优试验条件精度较高 ,且可预测响应变量的水平 ;若根据实际的可行性 ,外延因素的搜索范围 ,为研究提供新的试验方向。结论 模型与遗传算法结合 ,为多因素、多水平试验中最优试验条件确定提供了精度高 ,信息量大的新方法。

二次响应面回归模型在优选制药工艺条件中的应用

二次响应面回归分析是研究最佳工艺条件、最佳配方、最佳居住条件等方面的一种非常有应用价值的方法。若考察的指标与影响因素满足二次函数关系，则二次响应面回归分析就可以从响应面的形状上找到最佳控制点，而且当曲面复杂时，即在研究设计的影响因素的不同水平中无最佳...

二次响应曲面模型在清选气流场预测中的应用

离心风机的转速及其出风口角度是影响联合收割机筛面气流场分布的两个主要因素。通过DPS统计软件建立了联合收割机筛面气流场与离心风机转速及其出风口角度的二次响应曲面模型,对气流场分布进行了预测。通过对模型的检验,证明了建立的二次响应曲面模型的拟合度很好,模型是有效的。利用实验数据对模型进行了验证,证明了采用二次响应曲面模型预测联合收割机清选室气流场是可行的。

面向数字孪生模型应用的油浸式变压器绕组温度POD-RBFLP降阶计算方法

了解油浸式电力变压器绕组的温度情况是保证其运行稳定性的关键,也是当前针对油浸式变压器数字孪生分析的必然需求。为了快速地获得变压器绕组的稳态温度,该文提出一种基于本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)和包含线性多项式的径向基函数响应面法(radial basis function response surface method including linear polynomial,RBFLP)的降阶计算模型。首先,讨论POD方法的降阶特性,并设计一种基于留一法交叉验证的自适应获得快照矩阵方法,以提高计算精度及效率;其次,采用响应面方法建立POD模态系数与绕组工况的相关关系,旨在实现通过绕组工况快速获得POD模态系数,从而跳过对降阶模型的复杂非线性计算,进而高效重构绕组温度场。相关算例表明,该方法具有较好的计算精度和效率,在50组测试工况下,与全阶计算相比,误差不超过2.5 K,且总计算时间仅为1.45 s;最后,基于110 kV变压器绕组搭建温升试验平台,试验结果表明,降阶计算结果相较于试验结果,平均计算误差不超过2 K,且单步计算时间仅为0.03 s,相较于同等规模的全阶计算,计算效率有较大幅度地提升。

快掘面抽风口集尘参数变化下粉尘场优化模型研究

为了解决长压短抽通风方式下传统抽风口集尘效果不适应掘进速度快、产尘量大的工作面集尘需求等问题,提出设计抽风筒集尘口装置及系统布局,以降低快掘面高粉尘危害和污染等隐患。利用Fluent建立集尘系统的粉尘场有限元模型,分析单集尘参数对粉尘场影响并确定参数取值范围,设计二次回归正交试验,建立司机和人行道呼吸带粉尘质量浓度双目标优化模型,采用NSGA-Ⅱ算法求解模型。以陕西某矿快掘面为研究对象,求解得到该集尘布局下最佳集尘参数方案。搭建集尘系统试验平台来测试最佳集尘参数方案,研究结果表明:试验测试值和预测值误差小于8%,优化后的司机处粉尘质量浓度和人行道呼吸带平均粉尘质量浓度分别降低79.3%,58.7%,证明优化模型准确且有效。研究结果可为实现快掘面空气净化目标提供参考。

最优阶次多项式响应面法及其在模型修正中的应用

提出一种构造最优阶次多项式响应面方法,通过多元回归分析参数对响应不同阶次下的拟合精度与显著度,建立判断多项式各参数最优拟合阶次的方法,解决了常规多项式响应面法中阶次固定且统一的限制,提升了代理模型的精度。将响应面法应用于有限元模型修正中,建立基于最优阶次响应面法有限元模型修正的理论框架,提高了修正的效率,并保证了修正后模型的精度。以功能函数为例,验证了最优阶次多项式响应面法可实现更高精度的模型替代。以GARTEUR飞机的实测模态修正初始有限元模型,阐述了响应面构建以及模型修正的过程,并有效修正了初始模型误差,减少了经典模型修正迭代中调用有限元软件计算灵敏度的时间,证明了最优阶次多项式响应面可成功应用于有限元模型修正中。

正交-响应面法在PBM细观参数标定中的应用

数值模拟作为研究岩石力学特性、再现细观裂纹演化的主要途径,已受到大量关注。现有的数值模拟参数标定方法主要为试错法及正交试验法,但二者都未能充分考虑细观参数交互作用的影响,模拟精度欠佳且宏观破坏形态与室内试验存在较大差异。因此,采用正交-响应面法相结合的数值分析方法,首先通过正交试验筛选出具有显著影响的平行黏结模型(PBM)细观参数,其次应用响应面法(RSM)研究其交互作用对模型试样宏观参量的影响规律,最后结合岩石宏观破坏形态提出一套PBM参数标定流程。结果表明:有效模量E*与刚度比k n/k s对弹性模量E影响显著;k n/k s、接触摩擦系数μ、最小颗粒半径R_(min)对泊松比ν影响显著;黏聚力c与法向黏结强度σc及其交互作用对单轴抗压强度UCS影响显著,应用响应面法计算分析得出的细观参数的模拟值与试验值误差绝对值小于7%,且二者应力应变曲线力学特征相似,宏观破坏形态相同,证明所提出的PBM细观参数标定流程具备科学性和可靠性。

基于二次多项式序列响应面法的尾矿坝稳定性可靠度分析

在详细工勘的基础上,为了得到庙冲尾矿坝坝体稳定性的可靠度,根据摩尔库仑准则,采用有限元分析软件计算出坝体的浸润线高度,在此条件下,考虑到岩体力学参数内摩擦角、密度和粘聚力的随机性,利用毕肖普法计算出坝体在各组力学参数下的坝体安全系数,并采用二次多项式序列响应面法计算坝体的稳定性可靠度,结果证明:采用二次多项式序列响应面法能够准确计算出坝体稳定性的可靠度,庙冲尾矿库稳定性可靠度为β=2.04,失效概率P_f=0.02,即在岩体力学参数变动范围内坝体不会破坏。

基于中心复合-响应面二次模型优化辣木叶改善睡眠复方提取工艺

目的：研究旨在优选辣木叶改善睡眠复方提取工艺。方法：运用中心复合-响应面二次模型,以提取物干膏得率、异槲皮苷、紫云英苷、丹酚酸B的含量以及总评归一值（OD）为评价指标,考察辣木叶改善睡眠复方水提取过程中提取时间、提取次数、用水量对提取工艺的影响。结果：最终确定辣木叶改善睡眠复方最佳提取工艺为12倍用量水提取3次,每次1 h。结论：采用中心复合-响应面二次模型优化辣木叶改善睡眠复方的提取工艺是合理、可行的。

基于有理多项式系数模型的物方面元最小二乘匹配

针对物方面元最小二乘匹配仅适用于单中心投影框幅式成像的匹配制作区域DSM问题,提出基于有理多项式系数(RPC)模型的物方面元最小二乘匹配算法,结合匹配窗口区域内多中心平行投影方式,构建RPC模型下的投影方程,将物方面元最小二乘匹配算法从适用于单中心投影框幅式成像扩展到适用于多中心投影推扫式成像的立体匹配,并用SPOT5-HRG、GeoEyeI、KONOS立体影像进行试验验证。试验表明,RPC模型能用于物方面元最小二乘匹配且不损失匹配精度,增加了物方面元最小二乘匹配的应用范围和价值。

二次响应面回归方法及其在个体-环境匹配研究中的使用

二次响应面回归分析是指二次多项式回归与响应面分析相结合的一种研究方法,该方法在工业与组织心理学领域起源于个体?环境(P-E)匹配研究。它使用对个体?环境进行间接匹配测量的策略,考察二者间的最佳匹配以及与结果变量的复杂关系,并在三维空间对其进行检验和解释。该文在分析以往P-E匹配研究方法(例如差异分数)缺陷性的基础上,阐述了二次响应面回归方法的产生与发展,逻辑思想,统计分析方法,并以实例演示其操作步骤与结果解释,以及相对于其他方法的优势与不足。

基于二次多项式模型的人脸光照归一化

根据人脸光照变化非线性的特性,本文提出用二次多项式模型来描述非正面光照条件下的人脸图像与正面光照条件下的人脸图像在对应象素点灰度之间的关系,进而提出一种人脸光照归一化方法.本方法的一个重要特点是独立于先验的物理模型而通过建立统计回归模型来学习不同光照图像之间的关系.此外,提出用基于PCA的方法对光照归一化后的人脸图像进行加权补偿,进一步改善图像的视觉效果.在Extended YaleB和CMU-PIE人脸库上的实验结果表明,新方法在改善人脸视觉效果同时能大大提高人脸识别准确率.

响应面法优化二次发酵红曲火龙果酒发酵工艺

红曲火龙果酒是以火龙果为原料,采用酵母一次发酵、红曲二次发酵制得发酵酒。在单因素试验基础上,应用Box-Behnken中心组合试验设计建立一次发酵、二次发酵数学模型进行响应面分析,优化火龙果酒发酵工艺。结果表明,红曲火龙果酒一次发酵优化条件为发酵时间5.3d,发酵温度29.3℃,酵母接种量0.024%,加糖量17.4%,此条件下制得一次发酵样品感官评分为86.8分。二次发酵优化条件为发酵时间62h,发酵温度30.2℃,红曲米添加量9.2%,此条件下制得的红曲火龙果酒成品总酯含量为15.42g/L,感官评分为91.1分。

基于二次多项式回归模型的黑河流域TRMM数据降尺度研究

在不同空间尺度下分别建立TRMM 3B43降水数据与数字高程模型(DEM)和归一化植被指数(NDVI)的二次多项式回归模型,将2001—2013年黑河流域TRMM降水数据的空间分辨率从0.25°提高到1km,并利用流域内9个气象站点实测数据对降尺度结果进行了检验。结果表明:降尺度方法不仅提高了TRMM数据的空间分辨率,数据的精确程度也有所提高;与传统线性回归模型降尺度方法相比,基于二次多项式回归模型获得的降尺度结果更接近于实测值,其结果更为准确;模型建立的尺度对最终降尺度结果精确性具有较大影响,0.50°是基于DEM和NDVI对黑河流域TRMM降水数据进行降尺度的相对最优尺度。

二次多项式模型和灰色理论模型在接收机钟差预报中的应用和比较

为了更好地对接收机钟差作科学、准确的预报,基于实验室解算出的接收机钟差数据,分别采用二次多项式模型和灰色理论模型对接收机钟差进行了预报和分析。预报结果及其比较表明,对于需要用少量接收机钟差数据建立预报模型时,灰色理论模型预报不论是单点预报还是多点(30个点)预报,其预报精度都优于二次多项式预报模型,可以在实际工作中应用。

灰色模型与二次多项式模型组合的GNSS时差预测

为实现多模组合导航,必须确定各导航系统之间的时间差。利用中国科学院国家授时中心(NTSC)双模双频时差监测型接收机输出的数据文件,通过分别计算本地时与GPS时、GLONASS时的偏差间接计算两系统间的时间偏差。采用灰色预报模型和二次多项式模型进行联合时差预报,对实测时间偏差值与预报时间偏差值之间的残差进行分析。试验结果表明与传统的二次多项式模型预报相比,组合预报结果的精度有所提高。

气体二次喷射推力矢量控制的响应面优化设计

采用基于部分正交多项式的响应面法结合数值模拟试验对某实验发动机气体二次喷射推力矢量控制系统进行优化设计,结果表明:这种优化方法可以减少为得到近似函数式而对主/次流干扰流场进行计算的次数,节省计算时间,能方便地对气体二次喷射系统各个参数进行优化与分析.