基于响应面法的黄芪发酵工艺条件探讨

为了优化黄芪发酵工艺条件,对影响黄芪微生物发酵的六因素(酶解种类、酵母接种量、料液比、温度、时间和pH值)进行单因素试验,并基于影响较显著的三因素(时间、温度、 pH值),以总黄酮含量和酒精度为响应值构建了三因素三水平的Box-Behnken实验模型,优化了发酵条件.结果表明:黄芪最适发酵条件为时间8d、温度32℃和pH=4,该条件下黄芪总黄酮含量和酒精度分别为0.77mg/mL和2.53%vol,经实试验证优化结果可靠.该工艺对黄芪微生物发酵优化效果显著,可为黄芪发酵产品的开发应用提供实验依据.

响应面法优化花生水酶法制油水相体系中残油工艺

水酶法可以实现花生油脂和蛋白的同步提取,但得到的水相体系中部分油脂稳定存在,不利于油脂得率的提升。通过湿法粉碎花生,利用激光共聚焦显微镜(CLSM)和生物显微镜对花生水酶法制油水相体系的微观形态进行观察,分析不同粉碎时间下水相残油率和油滴分布之间的联系。在单因素试验基础上,采用响应面法优化影响水相残油率的工艺条件。结果表明:花生水酶法制油得到的水相是一个高蛋白低油脂的体系,当粉碎时间为120 s时,水相残油率最低(10.78%),水相体系油滴分布最少;最佳工艺条件为酶解时间1.37 h、酶解温度47.92℃、加酶量1.25%、液料比4.89∶1 mL/g,在此条件下得到的水相残油率为8.79%±0.03%,与响应面预测值8.82%无显著性差异。研究结果为间接提高水酶法制油提升油脂得率提供理论依据。

考虑混凝土面板裂缝的堆石坝三维渗流敏感性分析

为研究面板有裂缝时堆石坝渗透系数对其渗流特性的影响,以青海省某混凝土面板堆石坝为例,结合等效区块连续介质模型和Van Genuchten模型,提出考虑混凝土面板裂缝的饱和-非饱和渗流计算方法。通过设计正交试验开展堆石坝渗透系数敏感性分析,利用响应面法研究各部位渗透系数之间的交互作用对大坝总渗流量Q和下游坡脚渗透坡降J的影响。结果表明:坝体各分区渗透系数对Q、J的敏感程度不同,对大坝渗流特性影响显著的3个渗透系数为垫层渗透系数(K_(a))、主堆石区渗透系数(K_(c))、覆盖层Q_(3)^(a1)渗透系数(K_(e))。对于Q来说,各分区渗透系数的交互作用均不显著,而对于J来说,K_(a)与K_(c)、K_(a)与K_(e)的交互作用呈现出显著性。

超声辅助酶解鹰嘴豆蛋白制备抗氧化肽的研究

本文利用超声波辅助酶解鹰嘴豆蛋白粉制备抗氧化多肽,采用响应面分析法考察了超声功率、超声温度和超声时间对酶解产物的超氧阴离子清除率、羟基自由基清除率和还原能力的影响。结果表明,最优的超声酶解条件为:超声功率200 W、超声温度40℃、超声时间28 min,在此条件下,酶解产物对超氧阴离子的清除率、对羟基自由基的清除率和还原能力分别为80.4%、9.2%和71.8%,实际的清除率分别为81.6%、9.4%和72.9%。在相同的浓度下,鹰嘴豆多肽对超氧阴离子的清除率、对羟基自由基清除率和还原能力占维生素C百分比较未经超声波处理的分别提高了4.0%、1.2%和7.8%。

基于响应面法的P20型多旋翼无人机施药参数优化与试验

为了找出多旋翼无人机喷洒农药时影响农药沉积的因素及其影响程度,提高雾滴在靶标上的沉积水平,并通过试验制定相应的试验方法和规范,在单因素试验的基础上,采用Box-Benhnken的中心组合试验设计理论对施药机具的喷雾参数进行研究.以飞行高度、飞行速度、喷头流量等工作参数为影响因素,以雾滴在靶标上的沉积水平为目标函数,建立雾滴沉积水平的二次多项式数学模型,并分析模型的有效性与因子间的交互作用.利用Design-Expert 8.0.5软件的回归分析法和响应面分析法对模型进行优化分析,得到施药机最优喷洒参数组合.结果表明,对雾滴沉积水平影响大小依次为飞行高度、飞行速度、喷头流量;最优喷洒参数组合为飞行高度2.0 m,飞行速度3.7m·s^(-1),喷头流量430 m L·min^(-1),此条件下的雾滴在靶标上的最大沉积水平为68.69%,且与模型预测值相比相对误差为±5%以内.

顶部注气油藏定量评价筛选方法

为筛选适宜采用顶部注气稳定重力驱提高采收率的高含水油藏，基于大量成功区块的统计样本，借鉴权重评价方法，综合运用灰色关联、试验设计、响应曲面法等数理统计理论，并引入无因次数群对因素进行组合，从而给出了顶部注气稳定重力驱筛选标准、适宜区域和敏感因素最优范围3个定量化判断依据，建立了考虑因素更全面、结果应用更直观、可信度更强的定量化高含水老油田顶部注气评价筛选方法。通过实际计算结果表明：顶部注气筛选标准为适宜度权重大于0．59；正韵律地层存在2个顶部注气适宜区域（第一适宜区域为变异系数小于0．75，无因次数群N。小于4802；第二适宜区域为变异系数小于0．75，无因次数群N。大于28215）；润湿指数范围为0．5～O．6、变异系数小于0．75、地层倾角大于13°的正韵律厚层油藏更适合采用顶部注气开发。该方法在冀东油田高5断块的应用表明，该断块在高含水后期采用顶部注气提高采收率是可行的。

响应面优化水酶法提取裂壶藻油的工艺

以裂壶藻干藻粉为原料,以清油得率为评价指标,采用两步酶解法提取油脂。在单因素实验的基础上,对清油得率影响较大的碱性蛋白酶的作用条件应用响应面法进行优化,依据回归分析确定碱性蛋白酶的最适作用条件。结果表明,水酶法提取裂壶藻油的最适工艺条件为:料液比1∶7,中性蛋白酶添加量7%,酶解温度45℃,酶解时间3 h,酶解p H 6.5;碱性蛋白酶添加量10%,酶解温度68℃,酶解时间6 h,酶解p H 9.4。在最适工艺条件下,裂壶藻清油得率可以达到(91.37±0.14)%。气相色谱-质谱分析裂壶藻油中不饱和脂肪酸含量为47.43%,其中DHA含量为35.09%。

雀嘴茶中咖啡酰熊果苷提取工艺的响应面法优化

【目的】确定雀嘴茶中6′-O-咖啡酰熊果苷(CA)超声辅助提取的最佳工艺。【方法】采用超声辅助法提取雀嘴茶中的CA,通过单因素试验考察甲醇体积分数(50%,60%,70%,80%,90%)、液(mL)料(g)比(8∶1,10∶1,12∶1,14∶1,16∶1)、超声时间(10,15,20,25,30min)、提取次数(1,2,3,4,5次)对CA提取率的影响,并利用响应面法优化CA的超声辅助提取工艺。【结果】超声辅助法提取CA的理论最佳工艺条件为:甲醇体积分数72.87%、液料比15.87∶1、超声时间18.96min、提取次数3.63次,CA提取率的理论预测值可达到23.12%。根据实际操作的需要,将提取工艺条件修正为甲醇体积分数73%、液料比16∶1、超声时间19min、提取次数4次,在此条件下CA实际提取率为23.03%,与理论值较为接近。【结论】采用响应面法优化雀嘴茶中CA超声辅助提取的最佳工艺完全可行。

响应曲面法在表面粗糙度预测模型及参数优化中的应用

分析了切削速度、进给量和切削深度对表面粗糙度的影响规律,提出了一种车削难加工材料钛合金TC11表面粗糙度的建模方法.采用中心组合设计方法,建立了用于表面粗糙度预测的多元回归模型,运用方差分析检验了该预测模型的拟合度,利用响应曲面法对表面粗糙度建立等值响应曲面,从而可以通过切削参数的优化在保证加工质量的前提下获得更高的材料去除率,实现难加工材料钛合金高效切削.

青稞挤压糊化粉的研制

以青稞粉为原料,采用双螺杆挤压改性方法加工速食营养粉,研究挤压温度、螺杆转速和物料水分对物料品质的影响规律,并通过二次旋转正交组合实验(响应面实验),优化营养粉工艺参数.结果表明,物料水分、螺杆转速和挤压温度对于青稞营养粉产品品质影响显著(P<0.05).响应面试验得出速食营养粉的较优加工条件:螺杆转速290 r/min,温度165℃和水分含量16.5%.在此优化条件获得青稞预糊化粉的各项指标为:膨化度3.14,吸水指数5.92,容重0.53,碘呈色度5.44.

基于响应面法的带喷流激波针参数优化研究

对基于响应面法的带喷流激波针参数优化方法进行了研究,优化目标是最佳减阻效果和最小喷流流量,优化参数是激波针长度、喷流出口总压和喷流出口直径,利用响应面模型对设计参数与响应目标的关系进行建模,样本点设计采用了Ⅳ-最优方法,样本点的气动响应通过数值计算得到,最后用期望函数法进行多目标寻优。研究表明:激波针长度、喷流总压和喷流出口直径与阻力呈现2阶或3阶非线性关系,且激波针长度和喷流出口直径耦合效应较强;响应面模型给出了阻力与各设计参数关系的数学表达式,仅用较少的样本点就获得了设计空间内任意参数组合的阻力预测值和置信区间,效率较高;通过响应面法获得了最优参数组合,其阻力预测值与校验结果相比精度较高;响应面法应用于带喷流激波针这类多参数、多目标优化设计问题中,有计算量小、结果可信、实用性强的特点。

基于响应面法的轿车主减速齿轮可靠性灵敏度研究

为获得某轿车主减速齿轮尺寸参数对其传动可靠性的影响,提出采用改进拉丁超立方抽样(LHS)获取随机尺寸样本的方法;通过显式有限元仿真构建齿面最大接触应力完全二次响应面(RSM),研究了可靠度对参数的灵敏度。结果表明主减速齿轮可靠度对压力角和模数的均值与方差较为敏感,应合理控制其取值。

响应面法优化新型河虾调味酱感官品质

以淡水干虾为主料研制调味酱,并对其配方和工艺进行优化。河虾调味酱品质判定采用感官测评法,其中各项感官指标分值占比通过二元对比法获得。单因素试验表明,食盐、大蒜、洋葱与烤制后干虾质量比(g/g)分别为0.1,1.2,1.2时,感官评分较高。采用Box-Behnken响应面设计调味酱品质优化试验得到:当干虾烤制时长25.5min、朝天椒与干虾质量比5.05∶1(g/g)、味精与干虾质量比0.40∶1(g/g)时,此条件下酱料品质最优,感官评分预测值为77.4963,感官评分实测值为77.1。

基于遗传算法-神经网络混合训练技术的结构近似可靠分析方法

根据多层神经网络映射存在定理，提出了基于遗传算法－神经网络混合训练技术的结构近似可靠性分析方法，数值试验表明，该方法建立的神经网络模型可以很好地拟合真实的极限状态函数。

响应面法优化水酶法提取火麻仁油的研究

采用Alcalase 2.4L碱性内切蛋白酶对火麻仁进行酶解提取火麻仁油。在单因素实验基础上,应用响应面法对火麻仁油水酶法提取条件进行了优化。结果表明,最佳提取条件为:加酶量7 100 U/g,酶解温度61℃,酶解时间3.7 h,料液比1∶3.8,酶解pH 8。在此条件下,火麻仁油提取率为93.82%。所得火麻仁油呈淡黄色,澄清透明,具有火麻仁特有的香味。

天然奶味香精的酶解工艺优化

利用响应面法对制备天然奶味香精的酶解工艺进行优化。以稀奶油为原料,Palatase 20,000L为水解用酶,感官评定为主要衡量指标,结合单因素试验分析考察底物浓度、pH、酶解温度、酶解时间四因素三水平的中心组合试验设计,得到多元线性模拟回归方程,并确定酶解奶油的最佳工艺条件为酶解温度61.0℃、酶解时间3.60h、反应体系的pH为7.92、底物浓度为36.0%。该条件下得到的酶解产物奶香味浓郁、奶香纯正、愉悦度好。

响应曲面法优化Fenton法氧化降解废闪烁液的条件

采用响应曲面法优化Fenton法氧化降解闪烁液的的实验条件。以FeSO_4浓度、H_2O_2浓度、pH、时间和温度为考虑因素,以闪烁废液样品的总体化学需氧量(COD)去除率为响应,进行5因子中心组合实验设计。结果表明,预测模型的回归性好,拟合程度较高,方程的决定系数R2为0.938 1,校正的决定系数R_(Adj)~2为0.880 1。预测最大的COD去除率为87.19%,对应的最优实验条件为:FeSO_4浓度为0.99mmol/L,H_2O_2浓度为57.50mmol/L,pH值为2.48,时间68.53min和温度76.59℃。该实验条件下COD去除率实验平均值为85.81%(n=3),实验结果与预测的COD去除率相对误差为1.58%,说明响应曲面法适应于优化Fenton法氧化降解闪烁液的试验条件。

基于多学科设计优化的空地导弹概念设计

针对空地导弹总体设计多学科耦合特点,基于单推力和双脉冲固体火箭发动机两种推力方案研究导弹多学科设计优化问题,建立集气动、推进、弹道学科的导弹多学科分析模型。对于单推力导弹采用一种基于改进混合遗传算法的一体化多学科优化方法进行分析,对于双脉冲导弹选用基于响应面近似的并行子空间优化框架进行优化。通过集成各自的参数化程序模块,得到以射程为优化目标并满足相关约束的导弹总体参数最优方案。结果表明,优化后单推力导弹方案总体上优于原型弹方案,双脉冲导弹方案优于单推力方案。发动机方案改型和多学科设计优化方法的结合提高了导弹总体设计水平。

响应面法优化核桃ACE抑制肽的制备工艺研究

以核桃分离蛋白为原料,用Neutrase 0.8L酶解制备高活性的ACE抑制肽.采用反相高效液相色谱(RP-HPLC)法测定酶解多肽的ACE抑制率,同时以水解度和ACE抑制率为考查指标,通过单因素试验及响应面试验设计,优化了中性蛋白酶(Neutrase 0.8L)酶解核桃分离蛋白的酶解工艺.结果表明:各因素对水解度的影响顺序为pH>温度>E/S,对ACE抑制率的影响顺序为pH>E/S>温度;最佳酶解工艺条件为:pH 6.81、温度55℃、时间2h、底物质量浓度2%、酶与底物比3.43%,酶解产物的水解度达到8.52%,ACE抑制率达到67.94%.

基于自适应响应面法的发动机罩行人头部保护效果研究

为使发动机罩具有较好的行人保护效果,首先根据行人头部冲击器与原车的碰撞仿真结果,分析了影响行人头部损伤的主要因素;接着对与各影响因素相关的发动机罩关键结构参数进行初步优化,利用全因子试验设计对优化方案进行仿真;最后利用自适应响应面方法建立人-车事故中行人头部的HIC值等效模型,确定基于车辆关键结构件材料、刚度匹配的行人头部保护优化方案,并对方案进行试验验证。结果表明:优化所得的发动机罩总成材料和刚度匹配方案,使行人头部HIC值降低约10%,发动机罩总质量降低约15%,实现了测试车辆发动机罩总成对行人头部保护性能的优化和轻量化。