用DOE试验设计提高钢铝复合材料的组织及性能研究

采用DOE试验设计来研究退火过程中钢铝复合材料结合层中间化合物(IMC)的形成机理,并用扫描电镜、磁控溅射仪、EDS对IMC进行微观分析和性能检测。试图在Fe/Al复合层中通过磁控溅射加入硅来抑制热处理过程中IMC的生长,从而探索IMC形成的拟合模型,以提高Fe/Al复合材料的使用性能。

适用于高效过滤器容尘性能试验的一种分离器的优化设计

为了使旋风分离器分离出来的颗粒大小适用于高效过滤器容尘性能试验,采用试验设计(Design of Experiment,DOE)法,并借助计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)软件优化旋风分离器的结构尺寸,显著提升了分离性能,使切割粒径从微米级减小至亚微米级。同时,分析了各结构尺寸对分离效率的显著影响及交互作用。

液压缸缸筒轻量化设计及理论研究

研发一种具有金属内衬的法兰式碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)液压缸缸筒,通过复合材料的本构关系和厚壁圆筒理论推导CFRP缸筒的应力应变公式,建立数学模型,并结合强度和刚度理论,进行液压缸缸筒轻量化研究。运用Abaqus软件进行仿真分析,验证所提出方案的可行性,联合Isight软件进行优化设计,以DOE试验设计寻找最优解。结果表明:优化设计后,CFRP缸筒满足强度和刚度要求;液压缸缸筒质量由16.58 kg减少到5.26 kg,总体减轻68.3%,达到轻量化设计目的。

运用DOE试验设计优化悬浮法PVC聚合配方的探索

介绍了株洲化工集团有限责任公司为提高悬浮法PVC树脂质量,运用DOE实验设计,变化影响实验的因素,稳定其他干扰因素,减少了实验次数,降低了实验成本,优化了聚合配方。最佳优化实验配方:聚合温度为56.3℃,分散剂用量为315L,引发剂用量为1.5kg,碳酸氢铵用量为190L。

DOE试验设计在血液制品制剂处方研究中的应用

目的探讨DOE试验设计在血液制品制剂处方研究中应用的可行性。方法以本公司X制剂处方研究为例,通过部分因子试验设计进行处方筛选,RSM试验设计进行处方优化,并进行处方验证。结果用较少的试验确定了含精氨酸,赖氨酸及氯化钠的X制剂处方组成,并通过数据分析确定了处方辅料的最优含量。结论 DOE试验设计能够在血液制品制剂处方研究提供快速寻找最优解的方法,减少盲目试验次数,大幅度减少试验成本和时间。

基于组合优化算法的致动器安装位置与间隙优化设计

针对小口径火炮连续发射时的射击精度问题,基于使用以超磁致伸缩材料为核心的致动器对身管的振动抑制展开研究。基于最优拉丁超立方设计方法,开展了DOE试验设计,以身管振幅和致动器受力为目标函数,以致动器安装位置和致动器与身管的间隙为设计变量,采用多岛遗传算法与修正可行方向法形成组合优化算法,使用Isight多学科优化软件对近似模型进行了优化计算。优化后致动器受力降低了88%,同时身管振动幅值降低了52.1%。与仅使用全局优化算法相比较,使用组合优化算法得到最优解时迭代次数减少了47.6%,证明了多岛遗传算法与修正可行方向法形成组合优化算法具有较高的优化效率。

试验设计(DOE)在技术创新中的应用

本文论述了在舱外航天服手表技术攻关中,应用6σ工具辅助研究,攻克了手表在太空极限环境温度下正常运走的技术难关。通过试验设计,有效地筛选出关键要因,再运用响应曲面设计得到解决问题的最佳路径,快速找到最优解,减少盲目试验次数,大幅度减少试验成本和时间,保证了舱外表研制任务的按时完成。本研究是6σ方法在解决技术创新问题中的一次成功的应用与实践。

DOE试验设计在高粘度结构胶脱泡研究中的应用

运用DOE试验设计对高粘度结构胶脱泡问题进行研究,在真空搅拌脱泡操作中,寻找对脱泡效果起显著影响作用的因素,利用MINITAB软件分析试验设计的结果,对真空搅拌脱泡的操作参数进行改进。结果表明,改进后使得气泡数量和尺寸降低到可以接受的水平,达到了改善品质的目的。该方法减少了试验验证次数,降低了产品质量改进成本。

MTM反熔丝薄膜单项工艺DOE试验设计开发方法

MTM(Metal To Metal)反熔丝薄膜工艺是反熔丝工艺的关键技术。介绍了MTM反熔丝薄膜单项工艺开发采用的DOE(Design of Experiment)试验方法。基于CVD(Chemical Vapor Deposition)工艺,通过对射频RF、气体1流量以及基座间距进行DOE试验设计,以厚度均匀性、折射率以及应力等工艺参数响应并通过容宽验证,完成反熔丝薄膜主要参数的工艺菜单开发。主要提供一种采用DOE试验设计进行单项工艺开发的方法,为科研生产中各种关键单项工艺开发提供参考和借鉴。

运用DOE试验设计优化粘胶长丝生产工艺的探索

介绍了南京化纤股份有限公司长丝车间为提高粘胶长丝的产品质量,运用DOE试验设计,通过变化影响试验的几种主要因素,稳定其他的干扰因素,减少试验次数,降低试验成本,优化了粘胶长丝生产工艺。通过试验得到最佳优化试验工艺:酸浴温度46℃,酸浴质量浓度260g/L,浸长300mm,凝固辊圈数28圈。

驾驶室悬置隔振改进设计中DOE技术的研究应用

将正交设计原理与ADAMS中的试验设计(DOE)技术相结合,对某典型商用车全浮式驾驶室悬置隔振系统与主悬架系统的参数匹配问题进行研究,并提出对原车的改进方案,分析结果表明改进方案取得了良好的效果。

DOE试验方法在提高制冷系统能效比中的应用

针对杭州烟厂制冷系统能效低的问题,利用六西格玛管理中的试验设计(DOE)思路对制冷系统的各工序进行优化研究,通过流程分析、因果矩阵(C&E矩阵)、潜在失效模式分析(FMEA分析)、快赢等方法对因子进行筛选,选取了制冷机组负载、冷却水进水温度、冷冻水出水温度等三个关键因子,并通过正交试验进行了优化拟合,得到了最佳参数配置及理论最佳值。通过3个月的试验验证期,制冷系统效率从之前的4.06提高到4.41,效率提高了8.6%。

运用DOE实验设计优化锌铝合金压铸件电镀工艺参数

运用精益六西格玛管理在F公司开展质量、效率提升专案,并延伸到下游提高供应商的产品质量。针对锌铝合金压铸中铰链电镀成型生产工艺参数优化问题,借助Minitab软件,采用DOE实验设计优化成型条件,实现成型生产标准条件最优化。该技术可运用于保证产品质量、降低成型生产周期,提升生产效率。

基于DOE设计的叶片电解加工工艺优化

高温合金复杂曲面叶片的电解加工需满足对进排气边尺寸和形状的高精度要求。而毛坯厚度、前后缘余量、电解液电导率和电压等工艺参数对叶片加工精度的影响较大。为了找出4种主要工艺参数对叶片前后缘加工精度和加工效率的影响规律,对某压气机静子叶片的加工型面和加工时间进行了研究。运用DOE试验设计优化叶片电解加工工艺,采用部分因子方法设计出8个样本,利用Minitab软件对所有样本的性能进行对比分析。结果表明,影响叶片前后缘加工精度的主要参数为毛坯厚度、前后缘余量和电导率;影响加工时间主要参数为毛坯厚度、电导率和电压。优化后的工艺参数指标为毛坯厚度10mm、前后缘余量0.99mm、电解液电导率134.7mS/cm^(2)、电压20V。在此参数下获得的前后缘精度稳定在0.06mm,加工时间稳定在20min。

基于试验设计的轿车尾翼空气动力学优化

传统优化方法凭借对轿车外流场的分析经验来控制尾翼优化变量并等间隔枚举,通过比较得出最优方案,工作量大且可能遗漏关键样本点.本文以尾翼的翼型及相对车身的位置参数(尾翼攻角、垂向位置和纵向位置)为设计变量,基于DOE试验设计方法确定样本设计变量组合,利用数值模拟方法计算出所确定样本点轿车的气动升力和阻力.通过方差分析以及响应曲面法以使轿车获得最大下压力与阻力比值为优化目标,得到各设计变量的影响因数和最优水平.结果表明:基于试验设计的优化过程更加高效地优化了轿车尾翼的空气动力学性能,具有实际工程应用价值.

基于DOE试验设计的光伏组件层压机参数优化问题

利用DOE试验设计、因果矩阵分析、假设检验等统计学工具对光伏组件层压机参数进行优化。为验证层压后不良数响应输出数据可靠性,首先进行测量系统分析,通过层压过程详细分析及因果矩阵分析筛选出3个关键因子,对3个因子进行DOE试验设计,得到因子最优水平组合方案。将优化后的参数进行实际验证和应用,并利用双样本T检验方法对结果进行分析。通过分析,层压机不良数均值由34.13降为25.73,降低24.6%。研究为层压机参数优化提供指导,为其他领域的参数优化提供一种有效的参考方法。

基于QFD、TRIZ、DOE的产品设计方法及其工程应用

稳健设计(robust design)是一种把质量和可靠性设计到产品中去的先进设计思想,是一个开放性的理念。稳健设计旨在提高产品的健壮性,使产品抵抗力强,对干扰影响不敏感,能够在规定的时间内和规定的条件完成规定的工作。基于QFD、TRIZ、DOE的产品设计方法,是稳健设计方法的一种。质量功能展开(QFD)采用多层次的演绎分析,将用户需求转化为产品特性,发明问题解决理论(TRIZ)可解决基础矛盾和冲突,实验设计(DOE)可优化工程参数,获得最优参数组合。首先介绍了稳健设计的现状和基本概念,然后主要展开论述了QFD、TRIZ、DOE方法的特点和应用,最后,结合工程实际,探讨了基于QFD-TRIZ-DOE的产品设计方法在工程实际中应用的可能性。

DoE技术在水泥助磨剂配方设计中的应用

研究了试验设计（Design of Experiments）技术在水泥助磨剂配方设计中的应用，并采用Echip软件在具体项目中进行实例演示，阐述了DoE试验方案设计和试验结果分析操作方法和步骤，为配方设计提供一种试验设计和分析范式，具有较强的实践意义。

DOE在航空发动机试验设计中的应用

航空发动机的性能受可调几何变量控制规律的影响十分明显,在工程试验中,通常采用不同的几何调整措施实现发动机性能优化。但随着可调几何变量数量的增加,性能寻优工作越来越难。为明确不同几何调整措施对发动机性能的影响,获取使发动机性能较优的可调几何变量控制规律组合调整方法,在尽可能少的试验次数下实现发动机性能优化,引入了一种高效、简便的试验设计DOE(Design of Experiment)法。采用DOE技术,以降低发动机排气温度为最终优化目标制定了试验计划,确定将风扇进口导向叶片角度(α_(1))、高压压气机可调静子叶片角度(α_(2))、喷管喉道面积(A_(8))作为可调几何变量,并在给定的调节范围内开展了试验,录取了不同几何调整措施对应的发动机性能参数。根据性能录取结果拟合了性能优化模型,采用DOE自带的响应优化器功能确定了3个可调几何变量组合调整方法,并对更低的排气温度进行了预测计算,得到了满意的可调几何变量控制规律组合调整策略,最终完成了试验的优化设计。分析结果表明,降低发动机排气温度,可采取增加A_(8)或者减小α_(2)的措施,但α_(1)和A_(8)之间存在明显的交互效应,台架上需参考A_(8)的大小确定α_(1)的调试方法;DOE预测功能通过对可调因子水平进行扩展,可以实现性能寻优;DOE能够高效地实现多可调变量下的试验优化设计,具有较好的使用前景。

基于行人腿部保护的SUV车型前端吸能结构设计

在行人保护法规中,吸能结构的伤害值指标与关键零部件的板厚、材料等参数高度相关。该文提出了一种适合于高大运动型多功能车(SUV)车型的前端行人腿部保护的吸能结构设计方案。该设计方案,结合多款车型的改进,运用"计算机辅助工程(CAE)"环境下的"试验设计(DOE)"理念,对行人腿部保护分析模型中吸能结构做非线性的DOE处理,改变吸能结构中关键零部件的板厚、材料,比较非线性分析结果,并与试验结果进行相关性分析,获得了预期方案。