基于D-最优试验设计的麦弗逊悬架优化

汽车操纵稳定性和舒适性成为评价汽车性能的重要技术指标之一,而汽车操纵稳定性和舒适性都与汽车悬架性能密不可分.以麦弗逊式悬架为研究对象,结合D-最优试验设计理论,建立了汽车的麦弗逊独立悬架动力学模型.结合随机路面模型仿真,对悬架各个结构参数进行最优实验分析,得到麦弗逊式悬架优化性能参数.经过优化分析与优化前悬架的性能进行对比,得出最优结构参数.优化实验结果表明:优化后麦弗逊式悬架综合性能得到了进一步提升.

D-最优混料设计方法分析及其在制剂处方优化中的应用进展

探寻成分或处方间的最优配比是药物制剂研究的一个重要方向之一。近年来,D-最优混料设计被广泛应用于药物制剂的研究,通过合理选择试验点,全面、高效地优化药物制剂处方从而得到最优配比,以满足制剂成型工艺的要求。本文通过查阅文献,回顾了D-最优混料设计在国内外药物制剂研究中的应用情况,重点对其基本原理、步骤及适用性进行分析,为该方法在药物制剂研发中的合理应用提供参考。

基于正交试验设计的双玻光伏组件仿真优化研究

首先基于有限元方法,建立双玻光伏组件仿真模型,并对仿真结果进行实验验证;然后选取光伏组件边框的长度、宽度、高度和厚度为影响因素,以组件成本最小和强度最优为目标进行多次正交试验分析;最后,通过Pareto最优解方法获得光伏组件的最佳尺寸。结果表明:组件中心最大变形实验值与仿真值的最大误差仅为7.33%,证明仿真结果的准确性;最大应力随长度的增加而上升,随宽度的增加先上升后下降,随高度的增加而下降,随厚度的增加无明显变化;单位面积价格随长度的增加而下降,随宽度的增加略微下降,随高度的增加而大幅上升,随厚度的增加而上升;当组件长度为1200 mm,宽度为787.5 mm,高度为37.5 mm,厚度为1.5 mm时,满足应力要求且成本最低,与初始结构相比成本降低8.41%。

基于离散优化的飞行试验点优化设计方法

为了更好地规划飞行试验点以提高试验效率,本文进行了基于离散优化的飞行试验点优化设计。通过显著性检验量化不同自变量对推力模型的影响大小,并依次剔除影响较小的自变量,得到了航空发动机推力模型。首先采用D-最优准则评估试验点组合集的优劣,然后利用自适应遗传算法进行试验点离散优化,并以试验点组合的方式取代遗传算法中的二进制编码过程,在试验限制条件下计算试验点最优组合集。以航空发动机性能试飞为案例进行应用,结果表明:试验点优化设计不仅与试验点的分布有关,也与试验点的数量有关。初始试验点最优组合集的试验点数量为12,得到的推力模型最大误差达到2.45%;最终试验点最优组合集的试验点数量为23,得到的推力模型最大误差不超过0.81%。通过研究表明,本文采用的试验点优化设计方法能够有效得到试验点最优组合集,提高模型精度,满足工程使用需求。

D-最优混料试验设计法优化阿德福韦酯片处方

目的:优化阿德福韦酯片处方,并考察其体外溶出度。方法:以填充剂用量(X_1,%)、崩解剂用量(X_2,%)和黏合剂用量(X_3,%)为影响因素,以脆碎度(Y_1,%)、崩解时限(Y_2,min)、阿德福韦酯30 min溶出度(Y_3,%)为评价指标,采用D-最优混料试验设计法对阿德福韦酯片处方进行优化;采用f_2相似因子法比较阿德福韦酯片仿制制剂和参比制剂的体外溶出行为相似性;通过高温、高湿、光照试验初步评价仿制制剂的稳定性。结果:阿德福韦酯片的最优处方组成为:填充剂一水乳糖用量占片重67.0%、崩解剂交联羧甲基纤维素钠占片重8.0%,黏合剂预胶化淀粉占片重12.0%,制备的片剂脆碎度较低、崩解时限较短、药物溶出度高。阿德福韦酯片仿制制剂和参比制剂在4种溶出介质中的溶出相似因子f_2均大于50。影响因素试验结果要求本品应防潮保存。结论:通过D-最优混料试验设计法优化得到的阿德福韦酯片处方与参比制剂体外溶出一致性良好,制备工艺可行,能够满足制剂大生产的要求。

基于AHP-CRITIC的D-最优混料设计优化蟹壳粉冻疮膏基质配方

目的:优化蟹壳粉冻疮膏的基质配方。方法:以蟹壳粉为原料,通过单因素试验,对影响乳膏成型的主要因素(药物加入方式、乳化温度、乳化时间、油水加入顺序及载药量)进行筛选,优选出最佳制备工艺;再以冻疮膏的外观性状、延展性、离心稳定性、耐寒稳定性和耐热稳定性作为评价指标,采用层次分析法(AHP)和基于指标相关性的指标权重确定方法(CRITIC)混合加权法(AHP-CRITIC)确定各评价指标的权重系数,结合D-最优混料设计优化冻疮膏的基质配方。结果:按混合加权法(AHP-CRITIC)得到外观性状、延展性、离心稳定性、耐寒稳定性和耐热稳定性的权重系数分别为0.083、0.302、0.181、0.211、0.222,D-最优混料设计得到冻疮膏最优基质配方为硬脂酸4.056 g、硬脂醇12.000 g、白凡士林14.000 g、液体石蜡6.637 g、吐温-807.948 g、甘油8.993 g、蒸馏水46.366 g,蟹壳粉加药量为10 g。结论:优选的冻疮膏配方细腻柔软、易涂展、稳定性好,制备工艺稳定可行。

利用D-最优混料设计优化浓香型白酒生物发酵液的配方

以黄水澄清液、酒尾、尾水为主要原料,通过添加生物酶制剂和控制发酵条件得到己酸乙酯含量较高的浓香型白酒生物发酵液。利用D-最优混料设计试验,研究不同黄水澄清液、酒尾和尾水配比对生物发酵液己酸乙酯生成量的影响,建立了配比与生物发酵液中己酸乙酯含量之间的回归模型,探讨了配方中各原料的互作效应,获得了浓香型白酒生物发酵液的最佳配方为:黄水澄清液26.20%、酒尾36.34%、尾水37.46%。在此最佳条件下,生物发酵液己酸乙酯含量达16.32 g/L,总酸含量为152.30 mg/100 mL,总酯(以己酸乙酯计)含量为17.66 g/L。所得生物发酵液风味成分种类丰富,黄色清亮,具有典型的发酵液复合香味。

D-最优混料设计优化茶油卸妆乳的处方

目的优化茶油卸妆乳的处方。方法采用D-最优混料设计,以茶油卸妆乳的洗净能力、流动性、外观、离心稳定性、耐寒稳定性和耐热稳定性这6个指标对其进行评价,选出其中3个优化处方。偏光显微镜对其微观结构进行观察,光学微流变仪对其黏弹性进行测定,Turbiscan Lab稳定性分析仪对其稳定性进行评价。结果茶油卸妆乳的最优处方为茶油5%、十六十八醇3.6%、单硬脂酸甘油酯5%、月桂基葡糖苷4%、甘油5%、水77.4%。在该处方下,其稳定性良好。结论 D-最优混料设计可简便优化处方中的每一个因素,使其在物理性质上达到最优水平。

基于微遗传算法的多目标Box-Behnken设计试验条件优化分析

目的比较微遗传算法与传统优化方法确定最优试验条件的效果。方法以琥珀酸维生素E、泊洛沙姆-188、0.1molNaOH作为影响因素;以粒径、ζ电位、克拉霉素(clarithromycin,CLA)乳剂相分布率作为评价指标,在Box-Behnken试验设计给定的条件下,通过最小二乘法拟合二阶响应面方程试验模型,分别运用Matlab2009a软件的函数模块、图形模块编制的遗传算法程序和ExpertDesign软件(Version7.1.6.0)的Box-Behnken设计的传统优化方法,筛选出最优试验条件,比较两种优化方法的效果。结果当评价指标和因素之间呈非线性回归关系时,Box-Behnken设计充分考虑到各影响因素间的交互作用,同时在中心点进行重复试验,提高了实验的准确性。经微遗传算法优化后试验因素琥珀酸维生素E、泊洛沙姆-188、0.1MNaOH最佳条件分别为:68.25%、0.52%、15.26%,评价指标粒径、ζ电位、CLA乳剂相分布率分别为:135.75nm、33.67mV、98.12%;经传统优化方法优化后试验因素琥珀酸维生素E、泊洛沙姆-188、0.1MNaOH最佳条件分别为:76.0%、0.5%、15.4%,评价指标粒径、ζ电位、CLA乳剂相分布率分别为:135.75nm、31.04mV、97.33%。结论对于三水平多因素的试验,采用Box-Behnken设计试验设计可以大大减少设计所花费的时间和成本,提高试验效率。微遗传算法相对于传统优化方法,可以从全局的角度搜索试验条件的最优组合,进行多个评价指标优化效果理想、程序可行、计算时间短、可以应用于解决多维解空间的实际问题。

鲜食玉米收获机清选装置设计与试验

针对4YZ-5自走式鲜食玉米收获机在清选过程中果穗碰撞损失率高、清选效率低等问题,利用鲜食玉米果穗与茎秆等杂质密度不同,设计了二次拉草辊与负压风机相结合的清选装置,确定了拉草辊和负压风机的主要参数理论值,并开展了3因素3水平正交试验研究不同参数组合工况下的清选性能与损伤特性,通过试验确定了最优组合参数。试验结果表明:当行走速度为6.5km/h、拉草辊转速为550r/min、风机转速为1000r/min时,玉米果穗含杂率为6.18%,果穗损失率为1.32%,清选稳定性能较好。试验结果可为鲜食玉米清选装置提供理论依据。

浙贝母浸膏缓释微丸处方的D-最优混料设计优化

目的:应用D-最优混料设计优化贝母缓释微丸处方。方法:以总生物碱体外释放度为指标,考察浙贝母浸膏、羟丙基甲基纤维素和乙基纤维素用量,通过拟合最佳数学模型,建立三维曲面图预测最优处方范围,并进行验证。结果:所得优化处方范围内,微丸体外释放度的实验值与预测值十分接近,释药曲线接近零级,r=0.9940。结论:优化贝母缓释微丸处方具有明显缓释作用;采用混D-最优料设计-效应面法优化制剂处方,具有准确的预测性。

Neyer D-最优化的新感度试验方法研究

研究用NeyerD–最优化感度试验法测试火炸药感度。从试验方法程序、参数估计和置信区间的估计3方面探讨了新感度试验方法,并用实例分析对比了升降法与NeyerD–最优化法。结果表明,NeyerD–最优化法的试验数据更精确,且样品数量更少。

基于正交试验设计和多目标遗传算法的HEV参数优化

为在满足动力性前提下,降低混合动力汽车(HEV)的油耗和排放,提出了一种新的参数优化方法。以ADVISOR为仿真平台,应用正交试验设计,找出了对油耗和排放性能影响最显著的5个动力系统部件及控制策略的系统参数。建立了HEV多目标优化模型。用多目标遗传算法和最小二乘意义下的主客观组合赋权法,得到该模型的Pareto最优解集合,并从中选出了最优参数组合。结果表明:与优化前相比较,优化后的参数下,每100 km的油耗降低25.3%,每1 km的CO的排放质量降低35.5%,每1 km的HC+NOx的排放质量降低13.7%。因而,验证了该方法的有效性。

基于Kriging模型的船舶主机隔离系统抗冲击优化

为了提高系统的抗冲击性能和优化效率,本文以限位隔离系统的刚度阻尼等7个参数为设计变量,以系统冲击响应中的相对位移响应和绝对加速度响最大峰值为响应值建立Kriging代理模型。通过NSGA-II多目标优化算法对构建的代理模型进行多目标优化,优化目标为相对位移响应和绝对加速度响最大峰值两者和的最小值。与初始方案相比,优化后系统相对位移响应降低了27.139%,绝对加速度响应降低了37.846%。结果表明:建立的代理模型对隔离系统的冲击响应有较精确的预报作用,优化后船舶主机隔离系统的抗冲击得到明显提高。

基于相对坐标建模的悬架参数D-最优试验设计

为了使人体乘坐舒适性评价指标获得更优值,使用实际车型的主要特性参数并基于相对坐标建立悬架及整车多体模型;参照平顺性道路试验标准,以悬架的弹簧刚度和减振器阻尼系数共四个主要参数作为优化对象,以基于"416-A"设计之X表的近似D-最优试验设计为方法,进行4因素水平16组不同组合的行驶平顺性仿真,建立二次回归方程并依据相应因素编码公式得出最佳参数匹配组合,通过优化前后的平顺性评价指标对比验证,发现人体主观感受有所提高,其中的驾驶员座椅处垂向加速度功率谱值降低了47.2%,说明该试验优化法在改善人体乘坐舒适性方面作用明显.

D-最优试验设计在低标号砌筑水泥研制中的应用

本研究是在Ｄ－最优试验设计的基本理论指导下进行的，在砌筑砂浆胶结料的研制过程中，发现得到的８个指标的数学模型与实测试验结果拟合的精度非常高．并且胶结料的性能与１２５＃砌筑水泥非常相近，只是２８天抗压强度指标稍差，鉴于胶结料单一产品尚无国家标准，为使生产厂家便于控制质量，故以此模型为基础，在约束条件下经模型外推直接找出了１２５＃砌筑水泥的优化配比，经验证，全部指标都符合国家标准的要求．

基于比例优势模型和优化试验设计的计算机临床仿真

基于比例优势模型的临床试验仿真,给出优化试验设计方法,以抗偏头痛新药那拉曲坦(naratriptan)为例,仿真药物临床试验结果。采用比例优势模型,分析不同给药时间、剂量对疼痛减轻(painrelief,PR)的影响。然后,采用优化实验设计最大化FIM行列式,比较临床试验仿真的设计结果,得出较合理的给药剂量和时间的设计方案。通过曲线图直观地表示出PR概率的变化趋势,反映了给药时间和给药剂量对PR产生的影响。从仿真结果得出,药物效应的变化滞后于血药浓度的变化,疼痛减轻概率和给药剂量、采样时间、模型参数等因素有关。临床实验仿真对于新药的研发是一种有效的工具,它可以定量估计可控因素对治疗效果的影响。

D-最优混料设计优化3D打印多糖速溶片的处方

目的:通过D-最优混料设计优化3D打印多糖速溶片的处方。方法:以山梨醇比例、棉子糖比例、增健多糖比例为考察因素,分别以3D打印最低打印温度、最大打印速度、冷固时间为响应值,通过软件预测最优处方,并对最优处方进行验证。结果:由拟合的各因素回归模型可知3个考察因素和3个考察指标之间存在可信的定量关系;使用最优处方原料进行3D打印结果与预测值非常接近。结论:D-最优混料设计可用于3D打印多糖速溶片处方的优化,所建立的数学模型具有准确的预测性。

正交试验法在焊接实验装置优化设计中的应用

焊接工艺综合试验装置的研制表明:正交试验法可以简便、有效地对复杂的多因素问题进行分析,确定最优的设计参数组合,使该装置的性能达到最优。焊接实验装置使用效果主要取决于引弧成功率,引弧成功率主要取决于弹簧元件的材料种类、升降板的长度L、导向杆直径D这三个因素。

多目标遗传算法在整车轻量化优化设计中的应用研究

采用D-最优试验设计方法对汽车前部关键吸能部件的材料和板料厚度进行多参数空间的样本数据设计;为提高计算效率,将能够代表整车正面碰撞过程的高精度多参数近似模型引入到整车轻量化优化设计中,并利用多目标遗传算法对近似模型进行优化,使得车身前部吸能部件的板料厚度和材料得到合理配置,同时也使得整车质量和B柱加速度尽可能最小。在车辆安全性满足CMVDR294安全法规的同时,也在一定程度上减小了整车的质量。