响应曲面法优化煤浮选脱硫降灰试验研究

文章以山西某浮选入料煤(ZF煤)为试验煤样,选择非离子型表面活性剂Span20乳化煤油作为捕收剂,并采用Box-Behnken响应曲面法(response surface methodology,RSM)对煤样浮选脱硫降灰工艺条件进行优化。选取捕收剂用量、起泡剂用量和抑制剂用量为3个主要影响因子,利用Design Expert 8.0.6软件对试验数据进行分析计算,拟合得到脱硫率、脱灰率、浮选完善度与3个影响因子之间的回归方程;得到的最佳浮选工艺条件为:捕收剂用量300 g/t、起泡剂用量116 g/t、抑制剂用量123 g/t,在该工艺条件下,理论浮选脱硫率为9.45%、脱灰率为28.51%、浮选完善度为17.54%。验证试验结果与理论值吻合,说明该模型有效、优化方案可信。

基于响应曲面法的微细铣削表面粗糙度预报模型与试验研究

在自主研发的微小型车铣中心上,采用正交可旋转中心复合设计的二次响应曲面法对硬铝合金进行了微细铣削试验,分析了铣削参数(切削速度、每齿进给量、切削深度)对表面粗糙度的影响。基于二阶响应曲面法建立了表面粗糙度预测模型,根据试验结果,采用最小二乘估计得出回归系数,对回归方程进行了显著性检验,并对切削参数影响表面粗糙度的线性效应、二次效应和交互效应的显著性进行了比较。结果表明:在一定工艺参数范围内,切削速度对微细铣削表面粗糙度的影响最大,每齿进给量次之,切削深度影响最小;二次响应曲面法预测模型回归显著,置信度高,可以用于进行加工前的切削参数选择,以达到对表面粗糙度进行预测和控制的目的。

基于RSM和均匀试验的IC成品率设计方法

本文给出了一种基于均匀试验设计的响应表面模型,同时得到该模型在VLSI集成电路参数成品率中的优化方法。本方法首先对电路的关键参数进行扫描,确定满足电路基本性能时的参数变化范围。在此范围内,可对电路参数进行以数论方法为基础的均匀试验设计和建立响应表面。对拟合得到的响应表面模型进行CV拟合检验,求出最佳的电路设计值。本方法适用于集成电路的工艺、器件和电路级的模拟。

基于CFD和响应面方法的最小阻力船型自动优化

计算流体动力学CFD方法凭借其较高的计算精度和获取更多流场信息的能力逐渐成为新船型设计重要手段。文章利用iSight多学科优化平台建立了一套船型优化系统,集成了CFD技术、船型变换及自动生成技术和响应面代理模型技术和组合优化算法。编制了船型参数变换和生成系统实现了船型变换和CFD计算程序Shipflow输入数据的自动连接;通过对主要船型参数的控制,实现整个船型优化流程的自动化。采用了进化遗传算法(GA)与二次序列规划法(SQP)相结合的二阶组合优化方法实现了从全局探索再到局部空间寻优的整个流程。同时,将响应面近似模型(RSM)引入到优化进程中,解决了计算精度与优化效率间的矛盾,使得高精度的CFD分析工具融入到船舶优化设计进程中成为可能。最后利用该系统对一条设计船的阻力性能进行了优化。

序列响应面方法在覆盖件成形过程优化中的应用研究

为求解覆盖件最佳成形方案,将设计探索转化为满足特定目标和约束的待优化模型;提出采用逐次逼近方法,通过动态多项式响应面技术构造子优化目标和约束的近似响应面进行全局寻优,避免数值模拟易受噪声干扰且响应相对设计变量存在强非线性特征而导致的传统梯度法求解困难和过程发散等问题。该方法无须求解函数灵敏度,在保证拟合精度的前提下,能光滑响应并最大程度减少精确分析计算量,分析前翼子板回弹补偿优化设计实例,证明其具有很高的精度和鲁棒性。

基于响应表面法的汽车侧面安全气囊仿真优化

为加强汽车安全气囊对侧面碰撞中的人体保护,对其进行优化匹配设计.针对传统的安全气囊设计方法存在的不足,引入PSM子结构方法和响应表面优化方法.首先利用PSM子结构方法建立了侧面碰撞安全气囊的优化模型,然后通过一阶响应面筛选设计变量,最后利用二阶响应表面模型对安全气囊的设计参数进行了优化研究.优化结果表明,新的参数组合能够有效提高侧面安全气囊的保护效果,降低人体的损伤风险.

响应面方法在二维连续体形状优化中的应用

简单介绍了响应面方法的实质,并将其应用于二维连续体结构形状优化中,结合有限元方法,近似拟合出了状态约束(应力和位移)对设计变量的显函数,代替了复杂的解析灵敏度分析,以MSC/Patran为平台采用PCL语言开发了二维连续体形状优化的程序．文中算例通过与差分法的比较表明了这一方法的有效性和可靠性．

基于RSM的SiC单晶片表面粗糙度预测及参数优化

通过响应面分析法(RSM)对超声振动辅助金刚石线锯切割SiC单晶体的工艺参数进行分析和优化。采用中心组合设计实验,考察线锯速度、工件进给速度、工件转速和超声波振幅这4个因素对SiC单晶片表面粗糙度值的影响,建立了SiC单晶片表面粗糙度的响应模型,进行响应面分析,采用满意度函数(DFM)确定了切割SiC单晶体的最佳工艺参数,验证试验表明该模型能实现相应的硬脆材料切割过程的表面粗糙度预测。

基于响应曲面法的表面粗糙度预测模型研究

分析以往建立表面粗糙度预测模型方法的不足,采用响应曲面法(RSM)建立了钢及其合金铣削加工表面粗糙度预测模型。经检验,该模型预测精度高,泛化能力强,且可简便预测铣削参数对已加工表面的表面粗糙度的影响,有助于准确认识已加工表面质量随铣削参数的变化规律,为切削参数的优选和表面质量的控制提供了依据。

基于响应曲面法的表面粗糙度预测模型研究

分析以往建立表面粗糙预测模型方法的不足,采用响应曲面法(RSM)建立了钢及其合金铣削加工表面粗糙度预测模型。经检验,该模型预测精度高,泛化能力强,且可简便预测铣削参数对已加工表面的表面粗糙度的影响,有助于准确认识已加工表面质量随铣削参数的变化规律,为切削参数的优先和表面质量的控制提供了依据。

工艺综合与响应表面法的应用

工艺综合是一种自顶向下的工艺、器件设计方法.MOSPAD软件系统是基于工艺综合的思想开发的工艺与器件辅助设计工具.本文通过使用MOSPAD系统,对工艺改进中的实际问题采用工艺综合的方法,确定正确的工艺条件.在工艺综合系统中使用响应表面法加快其综合的速度,并利用响应表面模型以分析工艺窗口造成的灵敏度问题.

基于响应曲面法的微磨削钛合金表面粗糙度预测分析

微磨削以极高的加工精度和灵活的加工特性在微宏制造领域越来越受到重视。针对钛合金工件的微磨削,运用二次回归正交旋转组合设计方法安排了19组试验,并结合响应曲面法(RSM),分析了微磨削过程中主轴转速、进给速度、磨削深度对表面粗糙度的影响规律。结果表明:在本文的工艺参数范围内,进给速度对微磨削表面粗糙度的影响最大,主轴转速次之,磨削深度影响最小。运用该预测模型,获得了Ra为163nm的磨削表面,为优化微磨削参数和控制表面质量提供依据。

响应面方法优化光催化降解抗生素类污染物过程研究

近年来抗生素类污染物对环境的影响及其生态毒性日益引起广大研究者的关注。对TiO2光催化降解典型抗生素类污染物磺胺二甲嘧啶(SMT)进行了研究。采用中心组合设计方法(CCD)进行试验设计,使用响应面方法(RSM)对光催化过程中的影响因素(TiO2浓度、初始磺胺二甲嘧啶浓度、双氧水浓度)进行了探讨和分析,并对反应过程进行了优化。优化结果表明,最佳反应条件为:TiO2浓度1.74 g/L、初始磺胺二甲嘧啶浓度20.0 mg/L、双氧水浓度106.28 mg/L,在优化条件下的磺胺二甲嘧啶光催化实际去除率为83.6%。响应面方法能够优化光催化条件,预测光催化结果,有利于优化光反应器的设计,对于工程化光催化水处理技术的发展具有一定的参考价值。

具有强磁场响应能力的磁性核壳微粒及其制备方法

发明了具有强磁场响应能力的磁性核壳微粒及其制备方法。该微粒的内核是具有超顺磁性的磁性铁氧体纳米粒子．外壳是二氧化硅，每个微粒中包覆有20—1000个磁性铁氧体粒子。制备方法包括用共沉淀法制备铁氧体粒子：再将洗好的铁氧体粒子不经过任何表面处理直接分散到含SiO2的水溶性无机盐的水溶液中搅拌进行第一次二氧化硅包覆：通过正硅酸乙酯水解反应进行第二次二氧化硅包覆。

响应型固体功能表面的浸润性可逆调控研究进展

浸润性可逆调控响应型表面是一种通过外部刺激响应材料或形貌可控微观结构实现静态/动态浸润性可逆转换的固体表面,可有效解决传统特殊浸润表面性能单一、结构固定等问题,更符合基础研究和工程现场的多样化、时变性应用需求。着眼于表面浸润性能主观调控中关键技术的发展态势,综述分析了响应型固体表面的类型特征、制备方法和应用前景。根据外部刺激类型,将响应型功能表面归纳为基于化学组成和基于微观结构两大类,重点围绕光响应型、温度响应型、pH响应型和磁场响应型等功能表面的响应材料、响应原理、调控机制及性能特点展开系统分析,聚焦于两类响应功能表面制备方法,梳理其基本原理、技术特色及其优劣性,并深入探讨了两类表面在可控油水分离、微液滴/流体操控等领域的潜在应用价值。最后指出了浸润性可逆调控表面在发展过程中需要面临的挑战和仍需注重解决的问题,希望能为后续人工响应型功能表面研究工作的大规模推进提供参考。

油田开发中新型酯基钻井液配方的合成优化

介绍了一种稳定的酯类化合物的合成方法,用于克服传统酯基钻井液在钻井过程中的酯水解问题。通过采用转酯化反应方法,合成的酯类化合物具有高热稳定性和水解稳定性。反应使用2-乙基己醇和月桂酸甲酯,在甲酸钠催化剂的存在下进行。通过响应面方法(RSM)和中央复合设计(CCD)评估了最佳合成条件,确定了最佳条件。结果表明:质量分数77%的2-乙基己酯与RSM模型之间存在高度一致性。该反应产物含有质量分数77%的2-乙基己酯和23%的2-乙基己醇。其运动黏度在40℃时为5 mm^(2)·min^(-1),在100℃时为1.5 mm^(2)·min^(-1);相对密度为0.854,闪点为170℃,倾点为-7℃。使用该配方的钻井液泥浆在120℃下具有优越的流变性能。

响应面法优化微波辅助提取扁杏仁油工艺及成分分析

研究以正己烷为溶剂微波辅助提取扁杏仁油的工艺。采用响应表面优化法(RSM)对扁杏仁油的提取工艺进行了优化,得到的最佳提取工艺参数是:微波功率661 W,提取时间10 min,料液比1∶20。在此条件下,杏仁油的一次提取率达55.31%。利用GC-MS和HPLC-MS对扁杏仁油进行分析,结果表明扁杏仁油的主要成分为油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸,总不饱和脂肪酸占脂肪酸总量的94.53%;还有少量的维生素E和原花青素聚合物。

响应曲面法优化超高强度钢铣削加工切削参数的研究

通过试验对30CrMnSiNi2A钢高速干铣的表面粗糙度进行研究。在因子试验研究的基础上利用响应曲面法考察了切削速度、进给量、切深和切宽四个因素对表面粗糙度的影响规律并寻求最优工艺参数。结果表明切削速度对表面粗糙度值影响最大,响应曲面法用于超高强度钢的高速铣削参数优化可行有效。

采用Laplace方法的单芯电缆线芯温度动态计算

电缆线芯温度是电缆安全运行的重要参数。针对电缆线芯温度难于实时监测的问题,结合电缆传热学原理,提出基于电缆实际运行电流和表面温度计算电缆线芯温度的方法。首先建立电缆线芯温度动态计算的热路模型,进一步推导出计算电缆线芯温度的Laplace热路模型;然后剖分连续运行电流为阶跃输入值,并代入基于集中参数法所建立的Laplace热路模型,从而实现连续变化电流作为电缆线芯温度计算的实时输入量。通过试验研究和误差分析,基于电缆表面温度和实际运行电流实时计算线芯温度方法可以满足线芯温度实时监测,进一步研究分析能够实现载流量预测。

空间映射与响应面法相结合的结构优化

应用空间映射与响应面方法实现了由低保真模型到高保真模型的响应面映射,在原有空间映射方法的基础上将一类结构优化问题构造为标准二次规划模型,有利于高保真模型的优化求解,且解决了空间映射方法中低保真模型设计变量更新困难的问题。此方法可大大减少应用序列RSM方法进行结构多学科优化时的重分析计算量。数值算例表明此方法可获得较好的求解效率和精度。