基于综合满意度函数的D2钢激光抛光工艺参数优化方法

目的同步提升D2模具钢激光抛光效果及抛光质量的稳定性。方法提出了一种基于综合满意度函数的D2钢激光抛光工艺参数优化方法。首先,以表面粗糙度、显微硬度和抛光深度为优化目标,基于Box-Behnken方法,以激光功率、扫描速度和搭接率为试验因素进行3因素3水平试验。其次,基于试验数据构建各优化目标均值与标准差的双响应面模型,采用熵权理论获得了各优化目标均值与标准差的客观熵权,并与主观熵权结合构建综合熵权。最后,将双响应面模型与综合熵权引入满意度函数构建了改进综合满意度模型,通过随机梯度下降法获得最佳工艺参数组合。结果在激光功率为551W、扫描速度为9mm/s、搭接率为0.55的条件下,表面粗糙度均值由Ra=5.188μm下降至Ra=1.056μm,降幅为79.65%,粗糙度标准差为0.0128μm;显微硬度由541.3HV0.5下降至509.3HV0.5,降幅为5.91%,显微硬度标准差为12.9811HV0.5;抛光深度为0.331mm,抛光深度标准差为0.0024mm。结论该方法可以有效提升D2模具钢激光抛光效果,同时避免抛光后表面质量波动,可为其他模具钢激光抛光工艺参数寻优提供方法借鉴。

基于综合满意度函数的超声滚挤压加工参数优化

为提高轴承套圈表层性能,以42CrMo为研究对象,以表面粗糙度、残余应力及加工硬化程度为优化目标,以转速、进给速度、振幅和静压力为主要加工参数,进行了超声滚挤压正交试验。基于传统响应曲面函数,引入了熵权理论和满意度函数,构建了改进的响应曲面-满意度函数模型。通过降阶梯度法对模型进行优化得到最优加工参数组合,并与传统响应曲面优化结果进行金相组织对比分析。结果表明,改进的响应曲面-满意度函数的表层性能的综合满意度分别为0.75299、0.53618和0.74813,表明建立的模型稳健可靠。最优加工参数水平为转速355 r·min^(-1),进给速度24 mm·min^(-1),振幅24μm,静压力150 N。采用改进响应曲面-满意度函数优化参数加工的表面粗糙度降低、残余应力和硬度提高,表面晶粒细化程度较为明显,证明了优化结果的精确性。

改进的满意度函数法在多响应优化中的应用

满意度函数法是最常用的多响应优化方法,但该方法没有考虑响应的变异性、相关性和参数估计的不确定性,针对这些问题提出了改进的满意度函数法对其进行改进,该方法将响应方差-协方差结构和预测方差结合到满意度函数中．实例分析表明,与传统满意度函数相比,用该方法进行优化得到的响应的方差和预测方差分别降低了5．6%和6．2%,满意度函数的方差降低了7%,说明优化结果比较可靠．因此,用该方法进行优化能得到比传统满意度函数法较好的结果,且对模型的预测能力和响应的波动都具有稳健性．

基于三响应试验设计优化的满意度函数

提出了一种改进满意度函数的方法来解决质量工程中的三响应试验设计优化问题。该方法考虑了各个响应变量的方差、相关性,弥补了传统的满意度函数法的不足。为了验证该方法的可行性,本文利用改进的满意度函数,结合RSM,对UHT纯牛奶的瞬时超高温杀菌(UHT)的工艺参数进行优化,建立了关于d值的二次多项数学模型,验证了模型的有效性,得到UHT奶杀菌的最佳工艺参数:杀菌温度136℃,杀菌时间3s。

响应面-满意度函数优化产羰基还原酶工程菌发酵条件

以实验室构建的产羰基还原酶的重组大肠杆菌为出发菌株,以菌体生长(A600nm)和羰基还原酶比活为响应值,对重组大肠杆菌产羰基还原酶的发酵条件进行优化。首先采用Plackett-Burman设计筛选出了4个关键影响因子:蛋白胨、酵母粉、磷酸盐和甘油;随后以Box-Behnken中心组合设计分别建立上述4个影响因子对A600nm和羰基还原酶比活的数学模型;最后通过满意度函数获得最佳发酵条件为:蛋白胨15.99 g/L,酵母粉31.06 g/L,磷酸盐105.37 mmol/L,甘油4.66 m L/L,Na Cl 0.4g/L,Mg SO40.2 g/L,接种量1%以及诱导时间8 h。在此优化条件下,重组大肠杆菌产羰基还原酶和菌体生长能力得到了较大的提升,羰基还原酶比活由优化前的1.031 U/mg提高到了1.706 U/mg,提高了65%。

响应面——满意度函数优化复合酶法提取野木瓜汁工艺的研究

为了提高野木瓜出汁率和野木瓜汁含糖量,采用复合酶法提取野木瓜汁,用响应面——满意度函数分析法进行优化。结果表明,最佳酶解工艺参数为每100g果肉打浆加水80mL,复合酶(纤维素酶与果胶酶添加比例为4∶1)添加量0.170%,调整pH值为4.0,在45℃处理4h,野木瓜出汁率为76.0%,野木瓜汁含糖量达到7.77%,均高于空白样。

机械满意优化中满意度函数的建立方法

满意优化能有效解决机械设计中的复杂优化问题。满意度函数的设计在满意优化中占有重要地位。本文针对问题的不同情况 ,提出了几种满意度函数的建立方法。对于满意优化在机械设计中的应用、满意度原理的进一步推广以及机械设计能力的提高具有一定的推动作用。

基于田口和满意度函数法的柔性铰链多响应稳健优化设计

针对细胞注射3-RRR柔顺并联微动平台多响应优化设计中存在柔性部件"欠"变形或"过"变形而导致柔度不稳定的难题,将田口方法和满意度函数进行结合,提出了一种解决多响应稳健性优化的新方法。该方法首先通过建立微动平台多方向的铰链柔度运动模型,在此基础上进行响应曲面试验设计;然后引入田口方法对多响应进行稳定性分析;最后利用满意度函数将多响应稳定性问题转化为求综合满意度函数最大值的简化问题,得到满足约束条件的稳健性优化设计方案。实例表明该方法可以为柔性铰链多响应稳健优化设计提供一种新的解决途径。

基于满意度函数的多响应稳健优化模型及实证研究

针对传统的综合满意度模型在研究多响应时较少考虑噪声因素的问题,本文通过引入噪声因素对传统的满意度模型实施改进,进行多响应稳健优化分析。首先,构建包含可控因素和噪声因素的多质量特性的响应曲面模型;其次,借助传统综合满意度模型的构建方法,将多质量特性的响应曲面模型整合为改进的满意度模型;最后,将信噪比作为衡量改进的满意度模型稳健优化的指标,得到稳健优化的参数组合。实证研究表明:构建同时包含可控因素和噪声因素的改进的满意度模型是可行的,在此模型的基础上利用信噪比能够有效地找到多响应稳健优化的参数组合。

基于满意度函数法的多响应稳健性参数设计

参数设计是主动改进产品(过程)质量及稳健性的一个有效的方法,满意度函数法是最常用的多响应参数设计优化的方法,但该方法没有考虑噪声因子和可控因子的波动对响应稳健性的影响,以及最优点的可行稳健性,因而不能获得真正稳健的解。针对这些问题提出了新的满意度函数法,将可控因子和噪声因子的波动产生的方差,以及各响应对可控因子的变化的敏感性结合到满意度函数中,并考虑了最优点的可行稳健性。然后用该方法对文献中的实例进行了分析,结果表明,用所提出的方法进行优化得到的响应对可控因子变化的稳健性,及最优点的可行稳健性都有所提高。

满意度函数法对维生素A微胶囊的多目标优化

优化了以明胶为壁材的维生素A醋酸酯微胶囊产品的工艺条件,在单因素实验的基础上,选择胶糖比、乳化剂添加量、抗氧化剂添加量为自变量,微胶囊化效率和保留率为响应值,根据Box-Benhnken中心组合实验设计原理采用三因素三水平的响应曲面法及满意度函数法,依据回归分析确定最佳制备条件。结果表明VA醋酸酯微胶囊微粒的最佳制备条件为:VA醋酸酯晶体含量应大于等于240×104IU/g,胶糖比为3.4∶1,乳化剂添加量为2%,抗氧剂添加量为2.7%。

基于改进满意度函数的柔顺机构多响应稳健优化设计

针对细胞注射3-RRR柔顺并联微动平台多响应设计中没有同时考虑稳健性与最优性的难题,通过引入双响应曲面法的思想,提出了一种基于改进满意度函数的多响应稳健优化设计。该方法首先建立了微动平台多方向的铰链柔度运动模型,在此基础上进行响应曲面试验设计;然后引入双响应曲面考虑了多响应的均值与方差,并拟合出多响应均值和方差的曲面模型;最后通过满意度函数将多响应问题转化为求综合满意度函数最大值的简化问题,得到了满足约束条件的稳健性优化设计方案。实例表明:该方法可以为柔顺机构的多响应稳健优化设计提供一种新的途径。

基于熵权理论和满意度函数法的柔顺机构多响应稳健优化设计

以细胞注射3自由度柔顺并联微动平台为研究对象,针对微纳机构多响应稳健优化设计中确定各响应权重缺乏理论依据,难以对各设计方案进行全面客观评判差异性的问题,通过建立微动平台多方向的铰链柔度运动模型,引入熵权理论和满意度函数方法来破解微纳柔顺机构多响应设计稳健性的难题,最终得到满足多响应柔度约束条件下的优化设计方案。实例表明该方法可以为满足微纳柔顺机构高、精、尖的可靠性与精度优化设计的严苛要求提供一种新的解决途径。

满意度函数-响应面法优化枯草芽孢杆菌发酵工艺

以枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)为研究对象,优化其液态发酵工艺条件。在单因素试验基础上,运用Plackett-Burman(PB)试验方法,选择对试验结果有显著影响的因素,并结合满意度函数分析与响应面法,建立发酵工艺参数影响因素的二次回归方程模型。结果表明,得到总体满意度值93.95%,最佳发酵工艺条件为初始pH值为7.4,装液量75 mL/250 mL,接种量5.5 mL/100 mL,发酵温度37℃,转速250 r/min,发酵时间25 h。在此最佳发酵工艺条件下,发酵液中活菌量对数值为8.03±0.6,抑菌圈直径为(28.2±1.3)mm,分别较优化前提高了1.32倍、1.73倍。满意度函数-响应面法是优化枯草芽孢杆菌发酵工艺参数的有效方法。

响应面-满意度函数优化重组大肠杆菌产NMN转移酶发酵条件

重组大肠杆菌Escherichaia coli能高效表达NMN转移酶,以此为出发菌株,以菌体生长量OD600和NMN转移酶的活力为响应值,对重组大肠杆菌产NMN转移酶的发酵条件进行优化。首先以Plackett-Burman实验设计优化筛选出3个主要影响因子:胰蛋白胨、甘油、Mg SO4;随后以BoxBehnken中心组合设计建立上述3个因子对OD600和NMN转移酶活力水平的数学模型;最后通过满意度函数获得最佳发酵条件为:酵母粉30 g/L,胰蛋白胨10.5 g/L,甘油3.49 m L/L,Mg SO40.45g/L,K2HPO440.5 g/L,KH2PO46.0 g/L,NH4Cl 1.5 g/L,Na Cl 0.6 g/L,接种量1.5%,诱导时间12h。在该优化条件下,菌体生长和产酶水平均获得了显著的提升。重组NMN转移酶的活力水平从8.85 U/mg提高到15.48 U/mg,菌体生长量OD600从4.85提高到6.01,提高幅度分别为74.92%和23.92%。

基于满意度函数的群决策排序方法

针对层次分析法中决策成员对决策元素的两两比较判断值与群体偏好值往往会偏离的情形,提出基于满意度函数的群体决策排序方法。该方法利用基于离差的满意度函数,通过建立偏好度集结的目标规划来确定层次分析法中的属性权重。该方法能避免目前多数研究中仅将决策成员当成信息提供者的情况,还能解决判断值缺失下的群体偏好度集结问题与决策成员的不同权重问题。最后给出一个具体的算例证明该方法有效。

基于倒正态损失和满意度函数的多响应稳健设计

针对多响应稳健设计问题,以响应曲面法为基础,采用倒正态损失函数改进传统的满意度函数,以同时优化多响应的均值和标准差。首先选择恰当的实验设计获得样本集,然后通过倒正态损失函数将各个响应的均值和标准差同时引入满意度函数,建立综合满意度函数模型,而后用遗传算法对模型进行寻优,获得一组较优的输入变量组合,以实现输入变量的优化。案例研究表明,所提方法能使多响应的均值较好地接近目标值且标准差较小,实现了多响应的稳健设计。

效应面—满意度函数法对莪术超声辅助提取工艺的优化研究

目的采用效应面—满意度函数法优化莪术超声辅助提取工艺。方法在单因素实验的基础上,以莪术中呋喃二烯与β-榄香烯的提取量为评价指标,采用效应面法,考察液料比、乙醇浓度和超声时间对呋喃二烯与β-榄香烯提取量的影响,结合满意度函数法同时优化呋喃二烯与β-榄香烯的最佳超声辅助提取工艺。结果优化得提取工艺的最适条件为:液料比为7 ml/g,乙醇浓度为75%和超声时间为19 min,同时综合满意度值为1.00。在此最佳提取条件下,呋喃二烯与β-榄香烯的实际提取量分别为137.1μg/g和122.4μg/g,与预测值的偏差分别为0.65%和0.73%。应用此法,呋喃二烯与β-榄香烯提取量高于《中华人民共和国药典》2015年版所载"莪术"中水蒸气蒸馏法的提取量。场发射扫描电子显微镜的结果显示:超声辅助提取明显破坏药材表面结构,使之疏松、空洞。结论效应面—满意度函数法优化所得的莪术超声辅助提取工艺稳定、可行。

利用满意度函数对三角模糊数进行比较的方法

利用三角模糊数的特点及两个三角模糊数的位置关系,提出了一种计算简便的比较两个三角模糊数大小的满意度公式,实现了两个三角模糊数大小的比较。特别地,对于正规三角模糊数,该满意度公式有更简单的形式。最后,通过几个数值例子,说明了该比较方法的简捷性和有效性。

基于满意度函数的多响应稳健优化设计研究综述

在21世纪的竞争环境中,满足顾客多样化需求是企业面临的一大挑战。基于此,本文阐述了在产品设计过程中如何同时优化多个质量特性,并使得最终参数符合稳健设计的理念。本文在回顾了响应曲面法、田口三次设计法、满意度函数法的基础上,综合分析了目前多响应稳健优化设计的研究现状,最终提出将信噪比作为衡量多响应稳健性指标的可行性。