基于二次正交组合试验的围岩松动圈影响因素分析

围岩松动圈的形成实质是松动圈内围岩产生碎胀变形,碎胀变形是围岩卸荷扰动产生的松动与破坏,其影响因素包括地下水含量、地应力以及其它地质力学指标如霍克布朗参数等。采用二次正交组合试验的4因素5水平试验方案,并结合地质雷达,按照组合设计表进行了17次野外试验。经过计算得出影响因素的显著性由高至低分别为:霍克布朗参数S、M、S和M的交互作用及隧道埋深。

基于二次正交试验优化的隧道围岩稳定可靠度方法

通过把二次回归正交组合试验设计和显著性检验结合起来,构建出了各类因素对结构特征值影响程度的判别方法。将该方法植入隧道围岩稳定响应面可靠性分析程序中,建立了具有识别基本因素重要性程度功能的状态函数优化方法,消除了序列响应面状态函数建立时不能判断基本因素对结构状态重要性程度的缺陷。利用MATAB搜索技术求解基于状态函数优化方法改进的响应面可靠度指标,解决了分析结果失真问题。上述两者的结合形成了具有较高效率的复杂地层隧道围岩稳定可靠度响应面分析技术。通过某工程实例研究,演示了该技术的运行过程和操作程序,并在效率、分析结论的准确性等方面进行了对比验证。

二次正交旋转组合设计优化微波辅助提取桑椹总黄酮的研究

[目的]研究微波辅助提取桑椹总黄酮的最佳工艺条件。[方法]以桑椹总黄酮得率为评价指标,通过对溶剂浓度、液固比及微波辐射时间等工艺参数进行二次正交旋转组合设计试验,确定微波辅助提取桑椹总黄酮的最佳工艺条件,并与其他方法进行比较。[结果]优化后桑椹总黄酮提取的最佳工艺条件:乙醇浓度为27%,液固比为34,微波辐射时间为155s,最佳条件下桑椹总黄酮得率为1.256%。[结论]微波辅助提取法与传统提取法比较,是一种得率高、提取快、能耗低的较为理想的提取方法。

水稻钵盘精量播种机充种性能试验

为优化水稻钵盘精量播种机有关参数,以提高其充种性能。利用研制的水稻钵盘精量播种机进行了三因素五水平二次正交旋转组合试验,研究了型孔直径、型孔厚度、种箱速度对充种率、损伤率和空穴率的影响。结果表明影响充种率和空穴率的因素主次顺序为型孔直径、型孔厚度、种箱速度;影响损伤率的因素主次顺序为型孔直径、种箱速度、型孔厚度;确定较优参数组合为型孔直径10mm、型孔厚度4mm、种箱速度0.115m/s;此时充种率94.81%、损伤率0.479%、空穴率0.46%,研究结果为水稻钵盘精量播种机设计与性能改进提供依据。

成熟期马铃薯秧的单位直径最大剪切力试验研究

为研究马铃薯秧蔓的剪切力学特性,弥补马铃薯秧蔓力学特性参数不足,以成熟期品种中薯8号为试验材料,通过三元二次回归正交旋转组合试验研究了取样位置、含水率和剪切速度3个因素对马铃薯秧单位直径最大剪切力的单因素影响和双因素影响,并建立了其与马铃薯秧单位直径最大剪切力之间的影响回归模型。结果表明:回归模型与试验结果拟合程度较好,可分别用于预测马铃薯秧单位直径最大剪切力的变化情况。该研究为马铃薯秧机械化切割回收装备的设计和选择最佳的马铃薯收获期提供了数据支持和理论依据。

白菜收获机头的切割试验与分析

为获得白菜收获机在切根过程中的最佳切割参数,试验采用自主设计的白菜收获机头。根据不同试验的特点,分别采用多因素正交试验和二次回归正交旋转组合试验,对白菜进行切根试验,以探究不同切割参数对切割性能(切断比、电机切根功率、刀具转速突降值以及综合评分)的影响。试验结果表明,刀具形状为圆盘锯齿刀,皮带进给速度为1.04 m·s^(-1),刀具转速为353 r·min^(-1)时,白菜收获机的综合切割性能最好。试验的最终分析结果可用于后续白菜收获机头的相关设计与研究。

基于Matlab/Simulink动力学分析的荞麦脱粒装置设计与试验

针对荞麦脱粒损失率和破碎率高的问题,采用伸缩杆齿与纹杆混合式荞麦脱粒装置和弹性可调节凹板组合的方式,设计了一种荞麦脱粒装置,分析了关键部件结构与参数设计。运用Matlab/Simulink软件建立脱粒装置关键部件动力学分析,结果表明,在机构无负载工作时,脱粒装置运行平稳,滚筒阻力最大消耗功率为0.53 kW,维持滚筒匀速旋转扭矩所消耗功率为3.11 kW,总体上动力消耗较小。利用Design-expert软件,以滚筒转速、脱粒间隙为试验因素,损失率与破碎率为评价指标进行2因素5水平二次回归正交旋转组合试验,并对试验结果进行参数优化,试验表明,在荞麦籽粒含水率为17.5%~23.2%,秸秆含水率为70.0%~74.9%条件下,最佳试验组合为喂入量每组2 kg、滚筒转速457.161r/min、脱粒间隙为12.681 5 mm,其损失率为0.337%、破碎率为0.236%,试验结果符合设计要求。

芽胞杆菌高产纤维素酶菌株的诱变选育与培养基优化

为获得高产纤维素酶菌株,采用紫外(UV)诱变和紫外-亚硝基胍(UV-NTG)复合诱变方法对新疆吐鲁番地区土壤中分离得到的产纤维素酶菌株芽胞杆菌C-8进行诱变筛选,并通过二次正交旋转组合试验和响应面试验对诱变筛选得到的菌株进行培养基的优化。结果表明,UV诱变菌株UV-5和UV-NTG比出发菌株C-8纤维素酶活分别提高了1.15倍和3.23倍;当发酵培养基中碳源浓度为3%、氮源浓度为1.5%、吐温-80的浓度为0.15%时,纤维素酶活达到453.20 U·m L-1,是出发菌株C-8的5.49倍和复合诱变菌株UV-NTG-10的1.7倍。本研究结果为纤维素酶的扩大发酵以及后期工业化生产提供了理论依据。

氮化锆薄膜色度特性与工艺参数研究

制备了Z rN薄膜,通过采用二次正交旋转组合试验设计方案,建立了薄膜颜色和氮气浓度、靶功率与镀膜时间的数学模型,给出了各参数对薄膜颜色的影响趋势。经模型寻优,求出了在不同目标色度坐标下的最优参数组合方案。

超临界CO_2萃取微生物油脂中ARA工艺条件的优化

为了提取微生物发酵液中的花生四烯酸,提高微生物油脂中花生四烯酸的含量,采用超临界CO2萃取的方法,利用二次回归正交旋转组合试验方案优化萃取的最佳工艺条件,并采用气相色谱分析花生四烯酸含量。试验得出最佳的工艺条件为:萃取温度32℃、萃取压力16 MPa、萃取时间101 min,以10%甲醇做夹带剂,花生四烯酸的提取率和纯度分别为45.7%和19.34%。通过方差分析和验证实验,数学模型可靠并且拟和较好。

咖啡乳饮料稳定性优化

通过单因素试验确定了卡拉胶为最佳的稳定剂,并通过二次回归正交旋转组合试验,得到各配料添加的最佳优化工艺组合：乳化剂质量分数为1．42 g·kg^(-1),卡拉胶质量分数为0．21 g·kg^(-1),柠檬酸钠为0．79 g·kg^(-1)。

高地隙喷雾机操纵稳定性直接横摆力矩控制及实现方式

针对自走式高地隙喷雾机低速作业工况下操纵稳定性控制效果差的问题,提出直接横摆力矩控制的操纵稳定性控制方案.首先建立了包含Dugoff非线性轮胎模型的7自由度整车模型,设计了整车力矩控制器,它包括纵向控制和横向控制,纵向控制是根据实际车速和期望车速的误差对车轮驱动力进行PID闭环控制,横向控制主要有滑模控制器和力矩分配器两部分组成,用于弥补纵向控制对驱动力控制的不足;然后针对横向控制力矩实现方式设计了5种实现直接横摆力矩的车轮控制方案;接着以直接横摆力矩实现方案、车速和负载质量为因素设计了二次旋转正交组合试验;最后,通过响应曲面法利用Design Expert软件探究了3种因素与引入直接横摆力矩后作业车辆操纵稳定性优化指标的关系.仿真试验结果表明:整车力矩控制器能有效改善整车操纵稳定性,且以改变内侧车轮的控制方案,1.25 m·s^(-1)的作业速度和1 000 kg的负载组合下使优化指标达到55.2%.

高铬铁基合金等离子熔覆层表面硬度工艺研究

为探究工艺参数对高铬铁基合金等离子熔覆涂层表面显微硬度的影响,以熔覆于Q235钢表面的单道高铬铁基合金硬质涂层为研究对象,开展二次回归正交旋转组合试验。利用Design-Expert 8.0.6分析软件对试验数据进行方差及响应面分析,建立了各因素与涂层表面显微硬度的数学模型,并探究了工作电流、送粉速度和扫描速度对涂层表面显微硬度的显著特性及影响规律,根据多元函数极值理论,确定最优参数组合并进行了试验验证。试验得到的最优参数组合为:工作电流105A,送粉速度14r/min,扫描速度80mm/min,此时涂层表面显微硬度可达到1075.03HV,约是基体材料的7.49倍。该结果可以为高铬铁基硬质涂层表面性能的改善研究提供理论依据。

雨养垄系机械化优质高效配套技术的小麦产量及效益模型

对小麦雨养垄系机械化优质高效配套技术进行二次正交旋转组合试验 ,建立了优化产量及效益模型 ,分析了各试验因素的关系 ,筛选出优化产量及优化效益的小麦栽掊方式 。

滚筒式茶叶提香机结构参数优化

针对滚筒式茶叶提香机烘焙过程中碎茶率过高、影响烘焙质量的问题,基于离散元法理论,对其关键结构参数进行优化设计。利用SolidWorks 2014软件建立滚筒式茶叶提香机的三维几何模型,通过EDEM 2018软件对茶叶烘焙过程进行数值模拟,研究不同滚筒转速和滚筒倾角下茶叶颗粒的运动变化规律,并分析其对茶叶烘焙效果的影响。以六安瓜片为试验材料,采用二次正交旋转组合试验,进行滚筒式茶叶提香机烘焙试验。结果表明:影响滚筒式茶叶提香机烘焙效果的结构参数包括滚筒转速和滚筒倾角。优化的结构参数为滚筒转速33 r·min^-1、滚筒倾角3.7°。在此条件下,碎茶率为6.7%,感官审评得分为90.6,茶叶具有良好的烘焙品质。

抗青枯病病菌植物杀菌剂的研究

为研究抗青枯病病原菌的植物杀菌剂,以8种植物为材料,从中筛选出抑菌效果较好的有效植物,并采用单因素和二次正交旋转组合试验对其最适乳油配方及其稳定性进行研究。结果表明,银杏、马尾松2种提取物的抑菌效果均显著高于农用链霉素,其中马尾松提取物的抑菌效果最好,抑菌圈直径达9.06 mm。植物提取物在丙酮中溶解效果好于其他溶剂,在吐温-80中的分散最佳,且最稳定。有效植物提取物的最适乳油配方为:506 mg/mL水杉提取物,827 mg/mL马尾松提取物,481 mg/mL银杏提取物,409 mg/mL野艾蒿提取物,0.205 mL/mL溶剂的乳化剂。该试验结果可为植物源杀菌剂的综合开发利用提供理论依据。

一种高强度高韧性螺栓用钢热处理规范与性能关系的研究

根据CHTC主双头螺栓和HG穿杠螺栓使用工况和性能要求,采用二次正交旋转组合试验方法研究了一种高强度高韧性螺栓用钢热处理规范与性能的关系。制定了以淬火温度、回火温度、回火时间三大因素为依据的二次正交旋转组合试验方案。通过回归分析得出材料性能与热处理工艺参数之间的关系式,并得出了最优热处理规范;通过试验验证,回归值与实测值吻合较好。

超高压提取石榴皮多酚的工艺研究

以提取石榴皮多酚为目的,以总酚得率为追踪指标,在单因素试验的基础上,采用二次回归正交旋转组合试验设计优化超高压提取工艺参数。试验结果表明,影响超高压提取石榴皮多酚得率的因素主次顺序为料液比>压力>乙醇浓度>保压时间;最佳提取工艺条件为提取压力582.7MPa,保压时间2.3min,料液比1:41,乙醇体积分数52.8%。在此条件下多酚提取得率超过26%,所建立的优化工艺模型的理论值和验证值十分接近,模型可靠。