响应表面法在工艺综合中的应用

通过实例 ,介绍多分区响应表面法的优点及其给工艺综合带来的好处 ,并用其构建的响应表面模型分析工艺窗口带来的影响 .

响应表面法在薄壁构件耐撞性优化设计中的应用研究

汽车结构的耐撞性及碰撞吸能优化是现代汽车工业重要的研究内容.耐撞性的优化涉及材料与结构的众多参数.传统的设计、碰撞仿真及试验往往只能在一定程度上改善结构的碰撞性能而无法达到限定条件下的最优状态.利用国际上近年来新发展起来的一种优化理论方法——响应表面法,结合传统的优化手段以及非线性有限元程序对薄壁构件的耐撞性问题进行了优化研究.耐撞性优化的结果表明,该方法具有较高的精确性和有效性.

响应表面法在事故再现结果不确定性分析中的应用

针对复杂事故再现模型的响应难以用显式函数表示的问题,借助试验设计方法和响应表面法,将试验设计方法中拟合的全部仿真结果,用一个近似的等效响应函数来表示,然后利用这个响应函数和各物理参数的上下极限值,直接计算出仿真结果的取值范围。这就构成了事故再现模型为隐性表达式时的不确定性分析近似方法。最后将此方法应用到一个具有简单模型的事故案例中,并与不确定度评定基本方法和蒙特卡罗方法进行对比,结果十分接近。

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.

基于连续响应表面法的汽车结构耐撞性仿真优化

汽车结构的耐撞性及碰撞吸能优化是现代汽车工业重要的研究内容。耐撞性的优化涉及到材料与结构的众多参数,传统的设计、仿真及碰撞试验往往只能在一定程度上改善结构的碰撞性能,而无法达到限定条件下的最优状态。为解决汽车碰撞的优化问题,文中采用连续响应表面方法,通过变量筛选技术和一阶线性响应表面模型,并结合非线性有限元程序进行全局寻优。汽车前端结构的耐撞性优化表明,该方法具有较高的精度和稳定性。

响应表面法在结构噪声优化中的应用研究

针对结构噪声有限元直接优化的非线性和复杂性,利用传统的声固耦合有限元法,结合响应表面法计算结构噪声值,以结构参数为设计变量,建立设计变量与结构噪声值的映射模型,避免了有限元灵敏度分析,提高了优化速度。以封闭箱体的结构噪声优化为例,验证了该方法的有效性。

基于响应表面法的汽轮机叶片随机响应特性分析

为了满足二回路汽轮机叶片可靠性设计的要求,在概率有限元的基础上引入响应表面法,考虑汽轮机叶片材料参数和载荷参数的随机性,计算得到叶片的随机响应的统计特性及累计概率分布函数,并对叶片的可靠性进行分析。采用概率敏感性分析方法,分析随机响应变量相对于随机输入变量的概率灵敏度。最后,通过对叶片结构响应与随机输入变量散点图的分析,给出关于如何提高叶片可靠度的建议。计算结果表明,该方法计算速度快,计算量小,精度高。

基于响应表面法的电缆终端结构和材料参数优化

在对电缆终端的尺寸参数和材料特性进行优化时,若目标函数和约束条件不存在显示函数关系,需采用随机类优化算法进行多次有限元求解,从而产生优化过程迭代次数多、计算效率低的问题。文章使用响应表面法(RSM)先构建出较精确的响应表面模型,以显示的函数表达式描述出目标函数和约束条件与设计变量的关系,然后采用优化算法对含有非线性约束的优化问题进行求解。这样的优化过程大大减少了有限元计算次数,提高了计算效率。

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.

基于响应表面法的非线性电缆终端的材料与结构参数优化

基于变分原理推导了非线性的时域有限元电场计算方程和稳态热场有限元方程,并引进了响应表面法,实现了响应表面法与时域有限元方法的结合,针对含非线性应力管(Stress Control Tube,SCT)的电缆终端,进行了材料和结构的参数优化。优化后的结果表明,终端体积达到最小,使用的材料明显减少;损耗明显减少,终端中各部分运行时的温度明显降低,利用响应表面法和有限元相结合的优化方法对电缆终端的设计是可行的。

基于响应表面法的550kV GIS隔离开关中的结构优化设计

利用有限元方法,首先计算了550 kV GIS隔离开关中的电场分布。进一步引进了响应表面方法,实现了响应表面方法与有限元的结合,完成了550 kV GIS隔离开关中的电场优化设计。优化的结果表明,550 kV GIS隔离开关中的电场经过优化后,分布更加均匀,1 min 740 kV工频耐压、1 675 kV的雷电冲击和1 300 kV的操作冲击试验、完全达到国家标准,符合设计要求。同时提高了产品运行的可靠性。

基于响应表面法的钛合金零件磨抛加工工艺参数优化

钛合金的化学活性高、热导率低、弹性模量小,是一种典型的难加工材料。随着工业技术的发展,现代工业对钛合金的表面质量提出了更高的要求,因此,对于钛合金磨抛加工这种能够获取高表面质量的加工方法的研究显得非常重要。采用Box-Behnken试验设计方法,进行了工艺参数对表面粗糙度的影响试验,然后基于响应表面法,建立了钛合金磨抛加工表面粗糙度二阶预测模型,并对工艺参数进行了优化。

采用响应表面法（RSM）优化生物聚合速率

响应表面法（RSM）已成功应用于酶法生物聚合儿茶酚，即在含有丙酮、醋酸钠缓冲液的闭合系统中用漆酶催化产生聚合儿茶酚。用于催化的漆酶来源于Trametes versicolor（ATCC 200801）。通过测定闭合系统中起始溶氧（DO）消耗速率，运用RSM对儿茶酚酶生物聚合速率进行优化。通过筛选实验找到对DO消耗速率影响最大的独立变量，分别为介质温度、pH和丙酮含量。

基于表面响应法的陶瓷机械车削参数优化研究

为提升陶瓷机械的使用寿命、加工效率和车削性能,文章基于表面响应法对陶瓷机械的车削参数优化展开研究,通过表面响应法的二阶响应面模型,筛选出最优参数值,并使用Box-Behnken中心组合试验设计方法设计出陶瓷机械车削参数优化试验,文章详细地阐述了陶瓷机械车削参数优化过程,优化结果显示最佳车削参数取值为:切削速度20.87m/min、切削深度0.139mm、进给量0.174mm/r、综合变量极大值1.559。

基于数值仿真-响应表面法的二沉池优化研究

以长沙市某污水处理厂二沉池为例,采用多相流混合物模型与k-ε湍流模型结合对辐流式二沉池内速度场和污泥浓度场进行了数值模拟.以出水口悬浮物浓度(SS)为响应目标,对影响二沉池沉淀效果的3个影响因素(进水口流速、颗粒污泥粒径、挡板的淹没深度)进行中心复合设计(central composite design,CCD),并经响应表面法分析得到影响出水SS的二次回归模型,确定了二沉池沉降的最佳条件:进水口流速为0.03m·s-1,颗粒污泥粒径为220.41μm,挡板的淹没深度为3.45m,采用数值仿真模拟实验得到出水口悬浮物浓度值为2.4mg·L-1,较优化之前的仿真结果一周平均值6.7mg·L-1相比,其处理效率提高了64.2%.采用数值仿真和响应表面法结合对二沉池工艺条件进行优化研究,可以加速寻优过程,是工艺优化的辅助工具.

响应表面优化法及其在天然产物成分提取中的应用

本文介绍一种广泛用于科学研究和生产实践中的实验条件多元优化方法——响应表面优化法(RSM),重点讨论其中应用最多的BBD法(Box-Behnken design),并通过详细论述应用BBD法优化微波辅助提取柿叶中总黄酮条件的过程,从实验设计、数据统计处理和分析对BBD法应用于天然产物成分提取进行系统的介绍.

基于表面响应法的半导体器件热阻网络技术研究

热阻网络是在扩展传统内热阻定义的基础上,将计算机模拟的全模型采用优化方法简化而得到的。该方法继承了全模型可预测在各种工作环境下的芯片结温的优点。在分析半导体器件内热阻的基础上,提出了一种新的独立于边界条件的热阻网络模型,并运用表面响应法,建立VCM(Valid Chip Model)的热阻网络模型。通过验证,该模型具有很高的精确度,适用于复杂的系统级热设计。

表面响应法优化黑曲霉过氧化氢酶的发酵工艺

采用表面响应法 (responsesurfacemethodology)研究了黑曲霉发酵过氧化氢酶过程的搅拌与通风条件的优化 ,获得了 1个二次模型用于描述搅拌与通风对产过氧化氢酶的影响。当搅拌与通风量分别为 691r/min、 1 3L·L- 1 ·min- 1 时 ,黑曲霉产过氧化氢酶水平最高。

响应面法优化玉竹多糖表面活性剂协助提取条件

单因素实验中考察多种表面活性剂的浓度、提取温度、提取时间、料液比(体积与质量比)以及提取次数对玉竹多糖产率的影响。在此基础上,利用表面响应分析法优化表面活性剂协助提取玉竹多糖的条件,研究提取温度、提取时间及料液比3个自变量之间的交互作用对多糖得率的影响,并得到最佳提取条件为:提取温度92℃,提取时间1.61h,料液比19.93mL/g,此条件下玉竹根茎中多糖产率预测达到11.11%(质量分数)。

表面响应法在低阻PTCR研究中的应用

采用表面响应法,建立了多位置换掺杂钛酸钡系低阻PTCR材料室温电阻率对配方的适应模型,通过对模型的分析验证了施主掺杂的实验规律,求解出本次实验的最佳低阻配方。