食品科学研究中实验设计的案例分析 ——响应面法优化超声辅助提取车前草中的熊果酸 班级：学号：姓名： 摘要：本文简要介绍了响应面曲线优化法的基本原理和使用步骤，并通过软件Design-Expert 软件演示原文中响应面曲线优化法的操作步骤。验证原文《响应面法优化超声辅助提取车前草中的熊果酸》各个数据的处理过程，通过数据对比，检验原文数据处理的正确与否。 关键词：响应面优化法数据处理 Design-Expert 车前草 前言： 响应曲面设计方法(Response SufaceMethodology，RSM)是利用合理的试验设计方法并通过实验得到一定数据，采用多元二次回归方程来拟合因素与响应值之间的函数关系，通过对回归方程的分析来寻求最优工艺参数，解决多变量问题的一种统计方法（又称回归设计）。 响应面曲线法的使用条件有：①确信或怀疑因素对指标存在非线性影响；②因素个数2-7个，一般不超过4个；③所有因素均为计量值数据；试验区域已接近最优区域； ④基于2水平的全因子正交试验。 进行响应面分析的步骤为：①确定因素及水平，注意水平数为2，因素数一般不超过4个，因素均为计量值数据；②创建“中心复合”或“Box-Behnken”设计；③确定试验运行顺序(Display Design)；④进行试验并收集数据；⑤分析试验数据；⑥优化因素的设置水平。 响应面优化法的优点：①考虑了试验随机误差②响应面法将复杂的未知的函数关系在小区域内用简单的一次或二次多项式模型来拟合，计算比较简便，是降低开发成本、优化加工条件、提高产品质量，解决生产过程中的实际问题的一种有效方法③与正交试验相比，其优势是在试验条件寻优过程中，可以连续的对试验的各个水平进行分析，而正交试验只能对一个个孤立的试验点进行分析。 响应面优化法的局限性: 在使用响应面优化法之前，应当确立合理的实验的各因素和水平。因为响应面优化法的前提是设计的试验点应包括最佳的实验条件，如果试验点的选取不当，实验响应面优化法就不能得到很好的优化结果。 原文《响应面法优化超声辅助提取车前草中的熊果酸》采用经典的三因素三水平Box-Behnken 试验设计，以熊果酸的提取率为响应值，通过回归分析各工艺参数与响应值之间的关系，并由此预测最佳的工艺条件。本文利用软件验证原文中的数据处理过程，以检验原文数据是否处理正确。 1 确定实验因素 原文利用超声波辅助提取车前草中的熊果酸，而影响熊果酸提取率的因素有很多，如超声波的功率、提取时间、溶剂温度、溶剂种类、液固比等。原文参考文献《柿叶中总三萜的提取以及熊果酸分离, 纯化研究》中提取熊果酸的方法提取熊果酸，即将干燥的车前草粉碎后过筛，取20～40 目的车前粉，用石油醚在 55℃脱脂 3 次，干燥备用。精密称取一定量的车前粉，加入一定量的乙醇，称量，在一定的超声波功率下提取一定时间后，擦干外壁，再称量，用乙醇补充缺失的质量，离心。用注射器抽取一定量上清液，过μm 滤膜，进行检测。每个实验进行 3 次平行实验。取其平均值。结果以提取率(E)的来表示。
4.9 超导磁体 4.9.1 概述 磁体系统是谱议的关键部件之一，它提供高强度和一定均匀度的恒定磁场，供主漂移室测量带电粒子的径迹，用以研究基本粒子间的相互作用和规律。超导磁体利用轭铁提供磁场回路。 根据BESIII 物理工作的需要，要求主漂移室有高的动量分辨率，但主漂移室的动量分辨率主要由室内物质的多次库仑散射决定，此时改进室的空间分辨率和测量次数（增加灵敏丝的层数）以改进测量统计性都不能改进动量分辨率，而增加磁场强度可以达到这一目的。但另一方面，如果磁场强度过高，更多的低能量粒子会陷在漂移室内打圈而很难测量。综合各种因素，选择北京谱仪磁铁的中心磁场设计值为1.0T 。 为避免在粒子径迹拟合时做过多的离线计算机校正，要求径迹区内磁场不均匀度较小。但由于线圈工艺复杂，体积宏大，加工生产中必然会产生不圆度。另外由于各子探测器电子学的需要，轭铁上电缆孔很多，参照BESII 的情况，目前仍将不均匀度指标定在≤5%。基于主漂移室IV 动量分辨率的要求，磁场测量精度应≤0.1%。 4.9.2 超导磁体设计 4.9.2.1 磁体基本参数设计及计算 根据北京谱仪BESIII 的物理要求，参照国际上同类磁体的设计进经验，确定采用单层线圈结构，间接冷却方式，超导电缆采用基于纯铝稳定体的设计。根据总体和内部子探测器的尺寸要求，初步确定磁体外形尺寸长度为4.91m ，内直径为2.75m ，外直径为3.4m ，线圈的长度为3.52m ，线圈中心直径为2.95m 。 若取线圈电流I 为3000A ，nI B 00μ=，其中T B 10=，可得1m 长的线圈匝数为n ≈266匝，超导电缆沿线圈轴向方向的厚度为3.7mm ，考虑到匝间的绝缘层的厚度后，线圈总匝数为921匝。考虑到线圈绕制时，由于超导电缆的连接会减少线圈的有效匝数，现将工作电流定为3150A 。 线圈的储能l D B l S B V B H E ???=??? =?=42121)21(2 0202πμμ = 9.5兆焦耳。从 n D B n S B ??=??=Φ42π=6063.6韦伯，dt dI L dt d =Φ，I L Φ =得出电感L = 2.1亨利。 考虑到在发生失超时，线圈吸收全部储能，最大温升控制在70K 以下，从超导电缆的焓差，可以确定超导电缆沿线圈径向方向的高度尺寸为20mm 。 超导线圈通电后，会产生很大的径向扩张力，需要设计一个支撑圆筒来箍住线圈，支撑筒必须是无磁材料，具有良好的焊接性能和机械强度。国外一般采
直流电磁铁设计 共26 页 编写： 校对：
直流电磁铁设计 电磁铁是一种执行元件，它输入的是电能，输出的是机械能。电能和机械能的变换是通过具体的电磁铁结构来实现的。合理的电磁铁结构是能量变换效率提高的保证。电磁铁设计的任务是合理的确定电磁铁的各种结构参数。确定电磁铁的各种结构参数是一个相当复杂的任务，下面我们探讨确定电磁铁结构参数的一般方法。电磁铁吸合过程是一个动态过程,设计是以静态进行计算. 一、基本公式和一般概念 1、均匀磁场B=S Φ（T ） 2、磁势F=NI,电流和匝数的乘积（A ） 3、磁场强度H=L NI （A/m ），建立了电流和磁场的关系。 该公式适用于粗细均匀的磁路 4、磁导率μ=H B 建立了磁场强度和磁感应强度（磁通密度）的关系。 μ0=4π×10-7享/米 相对磁导率μr = μμ 5、 磁通Φ=M R NI 磁阻R M =s l μ 这称为磁路的欧姆定律，由于铁磁材料的磁导率μ不是常数， 使用磁阻计算磁路并不方便，磁阻计算一般只用于定性。
6、磁感应强度的定义式B=qv F ，磁感应强度与力的关系。 7、真空中无限长螺线管B=μ0nI 。对于长螺线管，端面处的 B=2 1μ0nI 。 面积Ⅰ为断电后剩留的能量，面积Ⅱ为作功前电磁铁储存的能 量，面积Ⅲ为电磁铁作的功。
我们的目的是使Ⅰ和Ⅱ的面积最小，Ⅲ的面积最大。 面积Ⅰ表示电磁铁作完功后的剩磁，（1）减小面积Ⅰ可用矫顽力小的电铁。（2）提高制造精度，使吸合后气隙最小，但要防止衔铁粘住。 面积Ⅱ表示作功前所储存的能量，在衔铁位置一定时，取决于漏磁通，漏磁通大，面积Ⅱ就大。 9、机械效率 A K1= A A：输出的有效功 A0：电磁铁可能完成的最大功。 10、重量经济性系数 G K2= A G=电磁铁重量。 A0：电磁铁可能完成的最大功。 K2不仅取决于磁效率和机械效率，而且还取决于磁性材料的正确利用，电磁铁的类型和主要外形尺寸之间保持合理的比例关系。11、结构系数Kφ 每一类型的电磁铁，都有一定的吸力和行程。按最优设计方法设计的电磁铁重量最轻。一般来说，长行程的电磁铁比短行积的电磁铁长，吸力大的电磁铁比吸力小的电磁铁外径大。 为了按最小材料消耗率比较电磁铁，引入结构系数K J这个判据。
系统的优化的教学设计 教材分析： 系统优化是系统分析的深入和延伸，系统分析和系统优化是系统设计的基础，更是系统设计过程中的重要环节。 本节教材中分三个部分： 第一部分：案例分析 “建造隔音墙”案例，目的是为了阐述系统的意义。从实例分析入手，降低教学难度，运用系统的思想定性分析的方法，进行研究、优化，在分析过程中体验系统优化的意义。 为了让学生体会分析和优化仅仅靠定性的分析是远远不够的，还需要更多的定量计算才行，以“为江边码头选址”为例，让学生们建立数学模型并计算。 第二部分：根据案例分析总结阐述系统优化方法和一般性步骤，分析影响系统优化的因素。要求学生运用系统的思想和定性、定量相结合的方法，确定研究课题、进行分析研究、评价比较、优化方案。总结归纳出系统最优化方法的含义。 第三部分：通过试一试和技术试验的活动，让学生亲自完成一个系统优化的过程，体验系统是如何优化的。 学情分析： 学生在具体分析过程中往往会局限在具体问题的深入探究上，不能运用系统的思想和定性、定量相结合的方法，
进行优化系统。要及时对学生进行指导，帮助学生从宏观上把握系统分析和系统优化的全过程，注重学生的体验和感悟。 教学目标： 知识与技能：1、理解系统优化的意义 2、能分析影响系统优化的因素 3、初步掌握系统最优化的方法 4、能够对一个简单系统运用最优化的方法进行分析 5、运用系统最优化方法的一般性步骤对简单系统进行优化 过程与方法：通过讨论、案例分析，使学生懂得用所学的知识解决有关问题 情感态度与价值观：体验系统优化的意义，指导学生把系统优化的思想延伸到整个生活和学习当中。 教学重点与难点： 重点：系统最优化方法和一般性步骤 难点：系统优化的过程分析 教学准备：多媒体 教学流程： 教学内容与过程： ★复习巩固：：
单因素实验设计报告 :因素实验报告设计单因素实验设计举例正交实验单因素实验设计方案篇一:实验报告单因素方差分析 5.1、实验步骤: 1(建立数据文件。 定义2个变量:PWK和DCGJSL，分别表示排污口和大肠杆菌数量。 2. 选择菜单“分析?比较均值?单因素”,弹出“单因素方差分析”对话框。在对话 框左侧的变量列表中，选择变量“DCGJSL”进入“因变量”列表框，选择变量“PWK”进入“因子”列表框。 3(单击“确定”按钮，得到输出结果。 结果解读: 由以上结果可以看到，观测变量大肠杆菌数量的总离差平方和为460.438;如果仅考虑“排污口”单个因素的影响，则大肠杆菌数量总变差中，排污口可解释的变差为308.188，抽样误差引起的变差为152.250，它们的方差(平均变差)分别为102.729和12.6 88，相除所得的F统计量的观测值为8.097，对应的概率P值为0.003。在显著性水平α为0.05的情况下。由于概率P值小于显著性水平α，则应拒绝零假设，认为不同的排污口对大肠杆菌数量产生了显著影响，它对大肠杆菌数量的影响效应不全为0。 因此，可判断各个排污口的大肠杆菌数量是有差别的。 5.2、实验步骤: 1(建立数据文件。 定义2个变量:Branch和Turnover，分别表示分店和日营业额。将Branch的值定义为1=第一分店，2=第二分店，3=第三分店，4=第四分店，5=第五分店。
2. 选择菜单“分析?比较均值?单因素”,弹出“单因素方差分析”对话框。在对话 框左侧的变量列表中，选择变量“Turnover”进入“因变量”列表框，选择变量“Branch”进入“因子”列表框。 3(单击“确定”按钮，得到输出结果。 结果解读: 由以上结果可以看到，观测变量日营业额的总离差平方和为1187668.733;如果仅考虑“分店”单个因素的影响，则日营业额总变差中，分店可解释的变差为366120.900，抽样误差引起的变差为821547.833，它们的方差(平均变差)分别为91530.225和14937.233，相除所得的F统计量的观测值为6.128，对应的概率P 值近似为0。在显著性水平α为0.05的情况下，由于概率P值小于显著性水平α，则应拒绝零假设，认为不同的分店对日营业额产生了显著影响，它对日营业额的影响效应不全为0。 因此，在α,0.05的显著性水平下，“这五个分店的日营业额相同”这一假设不成立。 5.3、实验步骤: 1(建立数据文件。 定义3个变量:weight和method，分别表示幼苗干重(mg)和处理方式。将method的值定义为1=HCI，2=丙酸，3=丁酸，4=对照。 2. 选择菜单“分析?比较均值?单因素”,弹出“单因素方差分析”对话框。在对话 框左侧的变量列表中，选择变量“，method”进入“因变量”列表框，选择变量“weight”进入“因子”列表框。在“两两比较”选项中选择LSD、Bonferroni和Scheffe方法。 3(单击“确定”按钮，得到输出结果。
Y J K软件的优化设计Prepared on 21 November 2021
一、当前软件(PKPM)主要问题 1、计算模型落后甚至不正确的若干方面 2、采用的算法不完全满足规范要求的若干方面 3、采用的过于简化的计算模型的若干方面 4、设计观念已经落后的若干方面 5、计算模型粗放忽略了结构有利要素的若干方面 6、涉及优化的关键环节缺失的若干方面 7、不开放接口的封闭观念 1、计算模型落后甚至不正确的若干方面 （1）基础筏板、桩筏或桩承台有限元计算常给出配筋异常大的结果（2）楼板按照单房间的导致支座钢筋偏大； （3）基础冲切计算流程错误导致筏板承台厚度过大； （4）承台独基与地基梁的重复计算造成重复布置 2、采用的算法不完全满足规范要求的若干方面 （1）剪力墙边缘构件配筋的单肢配筋方式配筋过大或不够； （2）柱剪跨比按简化计算方法常导致短柱过多超限过多； （3）型钢混凝土柱的配筋按不同规程才可优化 3、采用的过于简化的计算模型的若干方面 （1）对弹性时程分析结果只能作全楼统一的地震作用放大； （2）对活荷载的折减系数、重力荷载代表值系数只能设置全楼统一的数值； （3）施工模拟计算不能胜任目前多种工程需要； （4）转换梁按照梁杆件计算模型导致易发生抗剪抗弯超限； （5）地下室外墙的计算模型不合理导致地下室外墙过大的配 筋设计； （6）基础考虑上部楼层刚度的计算不全面； 4、设计观念已经落后的若干方面 认为梁设计时考虑楼板的壳元计算减少梁的配筋偏于不安全 5、计算模型粗放忽略了结构有利要素的若干方面 （1）地下1层以下地下室的不需按抗震设计； （2）梁配筋计算没有考虑支承梁的柱的宽度影响； （3）应正确区分框架梁与非框架梁； 6、涉及优化的关键环节缺失的若干方面 （1）基础承载力验算；
超导磁体低温液位监测单元的设计与实现 引言 超导磁体相对于常规磁体而言，具有励磁线圈电流密度大、电流稳定性高、功耗小、体积小和运转费用低等优点，可满足用户对磁场高强度、高均匀度和高稳定度等性能的要求，在科学研究、医疗诊断、交通运输和电力系统等领域有着广阔的应用前景，其中采用了超导磁体的核磁共振(NMR)谱仪和磁共振成像(MRI)仪更是发展形成了一个产值巨大的市场.随着国民经济和科教医卫事业的迅速发展，我国对超导 NMR 和 MRI仪器设备的需求也在飞速增长，但是这些仪器设备的核心技术与制造基本上控制在少数发达国家手中，为了打破国外的技术垄断并满足国内市场的巨大需求，我国科研机构目前正在积极开展超导仪器设备的自主创新研制. 1 液氦和液氮的液位测量原理 1.1 液氦液位的测量原理 液氦的测量使用电阻式传感器，其测量原理如图 1 所示.使用一根铌钛超导丝制成的液位传感器插入液氦中，其中I+端和I-端连接电流源的正负极，V+端和V-端输出超导丝的电压.测量时，浸没在液氦中的那部分超导丝呈超导态，电阻为 0;而液面之上的超导丝由于加热电阻的作用呈正常态.通过测量传感器的电阻变化量，即可检测液氦液面的变化. 1.2 液氮液位的测量原理 液氮的测量使用电容式液位传感器，其测量原理如图 2 所示，电容传感器由两个同轴不锈钢管构成，中间使用聚四氟乙烯绝缘材料固定两个管子的位置，外管的管壁上开有若干流通孔，使液氮能在电容传感器中自由流入或流出.由于空气和液氮的介电常数不同，当液位变化时，传感器的电容量也相应变化，可以检测出液位的变化. 2 液位监测单元的硬件设计 2.1 硬件整体设计 液位监测单元的硬件整体架构如图 3 所示，液位监测单元硬件电路主要由模拟信号处理电路和以 STM32ARM 微控制器为核心的控制系统组成. 2.2 压控电流源的设计 为了适应不同规格的电阻传感器对电流源的需求，由微控制器所产生的PWM 输出经过光耦合器的隔离耦合以及比较器的缓冲后，再经过低通滤波后输出一个直流电压以控制电流源. 2.3 电压-频率转换电路
《“玩”磁铁》 一、前言： 磁铁是科学课中经典的内容，也是学生非常感兴趣的。几十年来，很多教师在这节课中进行尝试探索。冀教版在三年级下册安排了《磁》这一单元，包括14课“磁铁的力量”、15课“制作小磁针”、16课“磁的应用”三节课。其中14课安排了四个活动，1、磁铁能吸引哪些物体？2、哪种情况吸得多？3、磁铁的什么部位吸引力最强？4、磁极的指向。15课安排了2个活动，1、磁极的相互作用，2、自制小磁针。教材的设计非常全面涵盖了磁铁的主要性质。 在反复的课堂教学实践中我们发现：如果整齐划一的按照教材编写的顺序去讲，课堂上气氛很沉闷，学生探究热情不高。后来通过跟学生调察交流我们剖析原因，发现磁铁某些性质学生在幼儿园学过或在家里玩过，如“磁铁吸铁”几乎所有同学都知道。如果让学生再统一猜想、统一实验、统一归纳就滞后了学生认知水平，学生感觉没有难度，所以兴趣不高，也浪费时间。 但又存在另外一种现象，学生的认识毕竟是局限的、片面的、零碎的、不系统，教师的职责应该是在学生已有认知基础上让学生得到发展、得到提升。如：学生可能都知道磁铁能吸铁，但对磁铁名字的由来，磁铁还能吸引那些金属等等，知道的就很少。这让我想起特级教师路培琦老师的一句话“教材只是一个例子”，教师要依托教材，但不拘泥于教材，让教材为我们的教学服务。本着这样的思想，我们打破了教材的编排体系，将教材要求学生知道的“磁铁能吸铁、磁铁越近吸得越多、磁铁两端吸得多、指南北、同极相斥异极相吸、磁化”重点体验，并在完成教学目标
同时进行适当的拓宽、拓深。同时创造机会允许部分学生发现并探究磁铁其他性质，以此满足不同学生的认知需求。 本课的教学设计最大的特色就是为学生营造开放的学习环境，给学生更广阔的自主选择空间。并根据三年级学生的年龄特点，给学生心理上的安全感，以“玩”为主线，让孩子在“玩”中亲历科学、体验科学。使学生在“玩”中获得物质科学知识，提高探究技能同时提升学生的科学精神、科学态度和价值观，从而“玩”出一个新境界。现将本课的具体艺术特色阐述如下： 二、教学设计特色： 1、以“学生”为主体，教学设计多元化，为不同层次的学生提供个性化的学习空间。 （1）教学目标多元化 由于学生在生活中经常见到磁铁，对于磁铁的一些特性有或多或少的了解，因此对于本课的教学目标，我们不做统一硬性的规定。每个学生都可以根据自己已有的经验、兴趣爱好、能力，自主选择探究目标。比如：有的学生在生活中就发现磁铁可以吸引铁质的物体，因此在课上这些学生就可以选择其它材料，探究磁铁的其他特性。这样的设计可以让每一个孩子都在原有的基础上得到发展。 （2）教学内容多元化 由于教学目标多元化，孩子们探究的内容也就随之多元化。在课上孩子们有的探究磁铁能吸铁；有的探究磁铁磁力大小；有的探究磁铁同极相斥，异极相吸；还
SF信息系统优化设计方案1 SF信息系统优化设计方案 十四信息领先实物流—永不停息的奔跑 一﹑利用先进的信息系统提高企业的核心竞争力 Sf作为中国最大的民营快递企业，在快递市场中占有举足轻重的低位。作为一家快递企业，速度是企业生存与发展的第一要素，同时高质量的快递服务在企业经营中也有不可或缺的作用。作为提高企业核心竞争力的一种方法，提高企业的信息化水平成为sf的必然选择。时间成本概念使得企业不得不正视货物在企业内部中转所花费的时间。这部分时间成本推迟了企业资金的回收时间，延迟了资金的周转周期，从而导致了企业利润率的下降。而企业信息化则可以压缩企业与市场的时间和空间，从而提高货物的周转效率，以及企业效益。（1）企业信息化可以提高企业智能。它能帮助企业最大程度上的共享信息与思想。同时，它也能把正确的信息及时的传递给需要的人，以便其及时对信息作出反应。可以这样认为：企业智能来自于员工和部门之间知识、技能和思想的交流。依托于完善、通畅的企业信息网络，企业可以有效的促进员工之间、部门之间的沟通，进而提高工作效率。 （2）信息技术开发团队作为企业的技术支持部门，成为企业成功的一大重要因素。同时，它也是实现企业信息化的关键一环，如何更好的让它为企业服务，实现企业腾飞？这就需要它准确的定位自己的职责，了解自己的优劣势。针对信息部门的问题，转型迫在眉睫。在转型时，它应该从系统的开发者转型为企业内
部信息的收集者、企业外 部信息的提供者。优化整合内外部的优势资源，开发出更适合、功能更强大的信息系统。从以往的自主研发为主转为以外包或联合研发为主。既能发挥自身优势，又能更专注于核心业务。 （3）在现代企业竞争中，对市场信息的把握将决定一个企业能否在日益激烈的市场竞争中占据有利的地位。市场是变动不定的，但也是有一定规律可循的，通过对影响市场的因素的分析，可以推测市场的变动趋势。因此，收集和分析影响市场变动的各方面因素的信息，增强对市场的预见性是经营成功的“诀窍”。在收集信息应遵循广泛性、准确性、针对性、及时性等原则。通过对信息的筛选、甄别企业可以提高对市场的预见性。同时根据对市场的预测，企业及时调整经营策略，才能在竞争中立于不败之地。 （4）员工作为企业管理等级链的末梢，不应该仅仅只是作为一个决策的执行终端。针对企业中出现的信息化问题：企业拥有信息化技术相对完善的企业中间技术层（即企业信息开发团队），但企业的决策部门以及作企业末梢的一线员工的信息化建设却依旧薄弱。所以，企业员工在日常的工作中，应当更多的学习信息技术，提高日常工作的信息化水平，提高工作效率。同时也应该更多的发挥信息收集、筛选及转发作用。使之成为企业信息链中重要的一个环节。以此提高企业的核心竞争力。 二、关于企业员工职责的转变 （1）快递业务有两个基本的特点，一个是快件运转的速度，另外一个特点是对快件进行全程跟踪为客户提供服务。及速度与
电磁铁设计计算书 河北科技大学电气工程学院 张刚 电磁铁设计中有许多计算方法，但有许多计算原理表达的不够清晰，本人参照“电 磁铁设计手册”一书，对相关内容进行了整理补充，完成了一个直流110V 拍合式电磁铁的计算。 设计一个拍合式电磁铁，它的额定工作行程为4mm ，该行程时的电磁吸力为0.8公 斤，用在电压110V 直流电路上，线圈容许温升为65℃。 1) 初步设计 第一步：计算极靴直径 电磁铁的结构因数为： 0.8 2.2F K φδ = = ≈ 查空气气隙磁感应强度与结构因数的经济表格，如下图所示： 从图中可查得，气隙磁感应强度最好取为p B =2000Gs 。 极靴的表面积为： 2 2 2500050000.852000n p S F cm B ????==?= ? ? ????? 极靴直径为： 445 2.52 3.14 n n S d cm π ?= = = 取n d =2.5cm ，则2 4.9n S cm =。磁感应强度p B 增加为2040Gs 。 第二步，计算铁芯直径 材料采用低碳钢，其磁感应强度取cm B =11000Gs ，漏磁系数σ取2，则：
222040 4.9 1.1811000 p n cm cm B S S cm B σ??= = = 铁芯直径为： 1.52c d cm = = = 取 1.5c d cm =，则2 1.77cm S cm = 第三步，计算线圈磁动势 线圈的磁动势NI 为工作气隙磁动势、铁芯磁动势和非工作气隙磁动势的和，记 为： ()()()cm n NI NI NI NI δ=++ 计算中，可取： ()()()cm n NI NI a NI += 这里a=0.15~0.3,也就是铁芯磁动势和非工作气隙磁动势的和约占总磁动势的 15%~30%。 因此，线圈的磁动势应为： ()()() 42 7 102040100.4109321141010.3p p B B NI a a δ μδμπ---????==?=≈--?-安匝 系统一般要求电压降到85%U n 时仍能正常工作，在额定电压U n 下的磁动势为： ()1 10950.85 NI NI = =安匝 计算温升时，一般取额定电压U n 的1.05~1.1倍，此时的磁动势为： ()2 1.051150NI NI =?=安匝 第四步,计算线圈尺寸 1)推导计算线圈厚度公式 线圈的温升公式为： m P S θμ= ? 这里： θ：温升，单位℃； P ：功率，单位W ； m μ：线圈的散热系数，单位2/W cm ?℃；
电磁铁设计
直流电磁铁设计
直流电磁铁设计 电磁铁是一种执行元件，它输入的是电能，输出的是机械能。电能和机械能的变换是通过具体的电磁铁结构来实现的。合理的电磁铁结构是能量变换效率提高的保证。电磁铁设计的任务是合理的确定电磁铁的各种结构参数。确定电磁铁的各种结构参数是一个相当复杂的任务，下面我们探讨确定电磁铁结构参数的一般方法。电磁铁吸合过程是一个动态过程,设计是以静态进行计算. 一、基本公式和一般概念 1、均匀磁场B= S Φ （T ） 2、磁势F=NI,电流和匝数的乘积（A ） 3、磁场强度H= L NI （A/m ），建立了电流和磁场的关系。 该公式适用于粗细均匀的磁路 4、磁导率μ= H B 建立了磁场强度和磁感应强度（磁通密度）的关系。 μ0=4π×10-7享/米 相对磁导率μr =0 μμ 5、 磁通Φ= M R NI 磁阻R M = s l μ 这称为磁路的欧姆定律，由于铁磁材料的磁导率μ不是常数，使用磁阻计算磁路并不方便，磁阻计算一般只用于定性。
6、磁感应强度的定义式B= qv F ，磁感应强度与力的关系。 7、真空中无限长螺线管B=μ0nI 。对于长螺线管，端面处的 B=2 1μ0nI 。 面积Ⅰ为断电后剩留的能量，面积Ⅱ为作功前电磁铁储存的能量，面积Ⅲ为电磁铁作的功。
我们的目的是使Ⅰ和Ⅱ的面积最小，Ⅲ的面积最大。 面积Ⅰ表示电磁铁作完功后的剩磁，（1）减小面积Ⅰ可用矫顽力小的电铁。（2）提高制造精度，使吸合后气隙最小，但要防止衔铁粘住。 面积Ⅱ表示作功前所储存的能量，在衔铁位置一定时，取决于漏磁通，漏磁通大，面积Ⅱ就大。 9、机械效率 A K1= A A：输出的有效功 A0：电磁铁可能完成的最大功。 10、重量经济性系数 G K2= A G=电磁铁重量。 A0：电磁铁可能完成的最大功。 K2不仅取决于磁效率和机械效率，而且还取决于磁性材料的正确利用，电磁铁的类型和主要外形尺寸之间保持合理的比例关系。11、结构系数Kφ 每一类型的电磁铁，都有一定的吸力和行程。按最优设计方法设计的电磁铁重量最轻。一般来说，长行程的电磁铁比短行积的电磁铁长，吸力大的电磁铁比吸力小的电磁铁外径大。 为了按最小材料消耗率比较电磁铁，引入结构系数K J这个判据。
实验优化设计考试答案 精编版 MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】
第一题 考察温度对烧碱产品得率的影响，选了四种不同温度进行试验，在同一温度下进行了5次试验（三数据见下表）。希望在显着性水平为。 1.SSE的公式 2.SSA的公式 3.将表格粘贴进Excel，然后进行数据分析，勾选标于第一行，显示在下面 P=，远小于，所以是显着的 4.打开Minitab，复制表格，“统计”“方差分析”“选单因素未重叠”“响应 C1C2C3C4” 点击“比较”勾选第一个，确定 结果:工作表3 单因子方差分析:60度,65度,70度,75度 来源自由度SSMSFP 因子误差合计 S==%R-Sq（调整）=% 平均值（基于合并标准差）的单组95%置信区间 水平N平均值标准差------+---------+---------+---------+--- 60度度度度合并标准差= Tukey95%同时置信区间 所有配对比较 单组置信水平=% 60度减自: 下限中心上限------+---------+---------+---------+--- 65度度度度减自: 下限中心上限------+---------+---------+---------+--- 70度度度减自: 下限中心上限------+---------+---------+---------+--- 75度获得结果，区间相交包含的不明显，反之明显 第二题 为研究线路板焊点拉拔力与烘烤温度、烘烤时间和焊剂量之间关系。从生产过程中收集20批数据，见下表: 1.将表格粘贴进Minitab，然后“统计”“回归”“回归”“响应，变量”“图 形，四合一” 2.P小于，显着 4.残差分析 第三题 钢片在镀锌前需要用酸洗方法除锈， 为提高除锈效率，缩短酸洗时间，需 要寻找好的工艺参数。现在试验中考 察如下因子与水平：
铁氧体磁体使用注意事项： （1）由于铁氧体磁体的单磁磁晶各向异性常数K，在0摄氏度下要显著降低。 （2）铁氧体剩磁温度系数是负的，温度升高剩磁下降。而矫顽力温度系数是正的，温度升高，矫顽力增加。 （3）铁氧体剩磁虽然低，但矫顽力却高。只要精心设计，磁隙磁通密度亦可达1T以上，体积亦可设计较小。 （4）要把握测试，确保实际使用的磁体同设计选用的磁体一致。 钕铁硼磁体使用时应注意以下事项 （1）钕铁硼磁体一般选用内磁式磁路。虽然钕铁硼磁体磁能积甚高，但磁隙中磁通密度并不容易达到高值。 （2）钕铁硼磁体矫顽力高，适宜制成薄片。 （3）钕铁硼磁体易碎、生锈。 （4）钕铁硼磁体充磁要使用专门设备，退磁困难。 钕铁硼磁体价廉而物美，美中不足的是居里点低，只有319摄氏度， 稀土地钴磁体有两类：一类习惯称之为2：17材料，通式为R2C O17，R表示稀土材料 稀土钴磁体的优点是居里点高，可达850摄氏度。 铁氧体磁路是由导磁上板、导磁板柱和磁体组成。利用铁氧体的磁性，而用低碳钢制成的导磁上板、导磁板柱形成导磁通道，在磁隙中形成一个均匀的强磁场，进而推动载流音圈振动。 磁力线能穿透一切（超导体除外）物质，无往而不在，只是导磁板磁阻较低，磁力线穿过较多，由于人们对电路熟悉，因此引用一个磁路概念，借用电路的分析手段来分析磁路。 但是电路、磁路还是有相当的不同。比如：电路中电流是循规蹈矩，否则就是事故；而磁路约束力就小得多，磁力线四处散逸。 导磁上板（华司），通常由低碳钢制成。低碳钢即含碳量较低的钢材，在扬声器导磁极最常用的是45号钢。它的成分中C为0.42%~0.50%，抗拉强度600MPA，屈服强度355MPA，伸长率16% 当磁隙中为高磁通密度时，导磁板可采用电工纯铁，其含碳量更低。 对于普通磁路，长期困扰的一个问题，就是磁通密度分布不均匀，也就是在磁隙内磁通密度是均匀的；在磁隙外，由于磁阻增加，磁通密度下降，由于磁路形状不对称，导磁板上、下两边下降速度不同。 由JBL公司最早推出的T形磁路，由于在磁隙中产生均匀磁场而受到重视。普通磁路的磁通，在磁隙上下公布是不均匀、不对称的。将导磁柱形状改一下，做成T形，在磁隙中的磁通分布上下是均匀的、对称的。这就进一步减小了扬声器的失真。由形定名，这种磁路被形象称之为T形磁路，或称对称磁路（SFG）。
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聚变堆用Nb3Sn超导磁体设计分析 作者：刘旭峰， 杜世俊， 叶民友， LIU Xu-feng， DU Shi-jun， YE Min-you 作者单位：中国科学院等离子体物理研究所,安徽合肥,230031 刊名： 合肥工业大学学报（自然科学版） 英文刊名：Journal of Hefei University of Technology(Natural Science) 年，卷(期)：2011,34(8) 参考文献(8条) 1.Devred A ITER Nb3Sn critical surface parameterization 2008 2.李保增;郭增基CICC超导体的设计及其稳定性 1995(02) 3.李保增CICC型超导体运行电流的设计[期刊论文]-低温与超导 2001(01) 4.严定传;欧阳峥蝾;李俊杰CICC超导磁体低温冷却设计 2007(01) 5.南和礼绝热超导磁体失超过渡过程的数值模拟研究[期刊论文]-低温物理学报 2000(04) 6.ITER Magnet Group ITER-D-2NBKXY vl.2 (R) 2009 7.郭增基;李保增12T(Nb,Ti)3Sn超导体电流密度的设计 1995(02) 8.李保增;毕延芳;吴维越大型超导电缆交流损耗的计算[期刊论文]-低温与超导 2000(04) 本文读者也读过(10条) 1.张超武.Andre Sulpice.周廉.唐先德.Jean-Louis Soubeyroux.张平祥.卢亚峰.ZHang CHao-Wu.Andre Sulpice.ZHou Lian.Tang Xian-De.Jean-Louis Soubeyroux.ZHang Ping-Xiang.Lu Ya-Feng ITER用内锡法Nb3Sn超导线材的不可逆温度研究[期刊论文]-低温物理学报2006,28(4) 2.刘洪涛.吴晓祖.刘向宏.周廉.E.Mossang.A.Sulpice Ti5Nb人工钉扎NbTi多芯超导体的磁通钉扎特征[期刊论文]-稀有金属材料与工程2004,33(1) 3.宋丽伟.马丽萍.李洪晓.郝士明Nb-Ni-Ti系富Ni角相平衡研究[会议论文]-2010 4.马权.周廉.陈自力.张平祥.刘向宏.卢亚锋.吴晓祖.杜社军.焦高峰.MA Quan.ZHOU Lian.CHEN Zili.ZHANG Pinxiang.LIU Xianghong.LU Yafeng.WU Xiaozu.DU Shejun.JIAO Gaofeng Nb、Ti、Ta扩散行为对NbTiTa超导线材制备的影响[期刊论文]-材料导报2007,21(4) 5.吴晓祖.周廉.刘向宏时效热处理对实用Nb46/5wt％Ti/Cu多芯线机械性能的影响[会议论文]-1999 6.刘方.翁佩德.武玉.谭运飞.Liu Fang.Weng Pei-de.Wu Yu.Tan Yun-fei超导股线Nb3Sn的性能测试研究[期刊论文]-低温物理学报2007,29(1) 7.谢宝海.吴晓祖.刘向宏.陈自力.蒲明华.李晓光.曹烈兆.周廉不同Ti含量对NbTi超导体临界电流密度的影响[期刊论文]-低温物理学报2004,26(1) 8.陈自力.谢宝海.焦高峰.杜社军.吴晓祖.刘向宏.张平祥.周廉铌钛超导体的非合金化制备[会议论文]-2005 9.刘勃.武玉.刘方.龙风.LIU Bo.WU Yu.LIU Fang.LONG Feng ITER超导股线的力学性能测试[期刊论文]-核聚变与等离子体物理2010,30(2) 10.刘建伟.李春广.唐先德.李建峰.刘向宏.冯勇.张平祥Ti在Nb3Sn超导线中的作用及其引入方法[会议论文]-2009 本文链接：https://www.doczj.com/doc/fe14386666.html,/Periodical_hfgydxxb201108015.aspx
直流电磁铁设计
直流电磁铁设计 电磁铁是一种执行元件，它输入的是电能，输出的是机械能。电能和机械能的变换是通过具体的电磁铁结构来实现的。合理的电磁铁结构是能量变换效率提高的保证。电磁铁设计的任务是合理的确定电磁铁的各种结构参数。确定电磁铁的各种结构参数是一个相当复杂的任务，下面我们探讨确定电磁铁结构参数的一般方法。电磁铁吸合过程是一个动态过程,设计是以静态进行计算. 一、基本公式和一般概念 1、均匀磁场B= S Φ （T ） 2、磁势F=NI,电流和匝数的乘积（A ） 3、磁场强度H= L NI （A/m ），建立了电流和磁场的关系。 该公式适用于粗细均匀的磁路 4、磁导率μ= H B 建立了磁场强度和磁感应强度（磁通密度）的关系。 μ0=4π×10-7享/米 相对磁导率μr =0 μμ 5、 磁通Φ= M R NI 磁阻R M = s l μ 这称为磁路的欧姆定律，由于铁磁材料的磁导率μ不是常数，使用磁阻计算磁路并不方便，磁阻计算一般只用于定性。
6、磁感应强度的定义式B= qv F ，磁感应强度与力的关系。 7、真空中无限长螺线管B=μ0nI 。对于长螺线管，端面处的 B=2 1μ0nI 。 面积Ⅰ为断电后剩留的能量，面积Ⅱ为作功前电磁铁储存的能量，面积Ⅲ为电磁铁作的功。
我们的目的是使Ⅰ和Ⅱ的面积最小，Ⅲ的面积最大。 面积Ⅰ表示电磁铁作完功后的剩磁，（1）减小面积Ⅰ可用矫顽力小的电铁。（2）提高制造精度，使吸合后气隙最小，但要防止衔铁粘住。 面积Ⅱ表示作功前所储存的能量，在衔铁位置一定时，取决于漏磁通，漏磁通大，面积Ⅱ就大。 9、机械效率 A K1= A A：输出的有效功 A0：电磁铁可能完成的最大功。 10、重量经济性系数 G K2= A G=电磁铁重量。 A0：电磁铁可能完成的最大功。 K2不仅取决于磁效率和机械效率，而且还取决于磁性材料的正确利用，电磁铁的类型和主要外形尺寸之间保持合理的比例关系。11、结构系数Kφ 每一类型的电磁铁，都有一定的吸力和行程。按最优设计方法设计的电磁铁重量最轻。一般来说，长行程的电磁铁比短行积的电磁铁长，吸力大的电磁铁比吸力小的电磁铁外径大。 为了按最小材料消耗率比较电磁铁，引入结构系数K J这个判据。
SF信息系统优化设计方案 十四信息领先实物流—永不停息的奔跑 一﹑利用先进的信息系统提高企业的核心竞争力 Sf作为中国最大的民营快递企业，在快递市场中占有举足轻重的低位。作为一家快递企业，速度是企业生存与发展的第一要素，同时高质量的快递服务在企业经营中也有不可或缺的作用。作为提高企业核心竞争力的一种方法，提高企业的信息化水平成为sf的必然选择。时间成本概念使得企业不得不正视货物在企业内部中转所花费的时间。这部分时间成本推迟了企业资金的回收时间，延迟了资金的周转周期，从而导致了企业利润率的下降。而企业信息化则可以压缩企业与市场的时间和空间，从而提高货物的周转效率，以及企业效益。（1）企业信息化可以提高企业智能。它能帮助企业最大程度上的共享信息与思想。同时，它也能把正确的信息及时的传递给需要的人，以便其及时对信息作出反应。可以这样认为：企业智能来自于员工和部门之间知识、技能和思想的交流。依托于完善、通畅的企业信息网络，企业可以有效的促进员工之间、部门之间的沟通，进而提高工作效率。 （2）信息技术开发团队作为企业的技术支持部门，成为企业成功的一大重要因素。同时，它也是实现企业信息化的关键一环，如何更好的让它为企业服务，实现企业腾飞？这就需要它准确的定位自己的职责，了解自己的优劣势。针对信息部门的问题，转型迫在眉睫。在转型时，它应该从系统的开发者转型为企业内部信息的收集者、企业外
部信息的提供者。优化整合内外部的优势资源，开发出更适合、功能更强大的信息系统。从以往的自主研发为主转为以外包或联合研发为主。既能发挥自身优势，又能更专注于核心业务。 （3）在现代企业竞争中，对市场信息的把握将决定一个企业能否在日益激烈的市场竞争中占据有利的地位。市场是变动不定的，但也是有一定规律可循的，通过对影响市场的因素的分析，可以推测市场的变动趋势。因此，收集和分析影响市场变动的各方面因素的信息，增强对市场的预见性是经营成功的“诀窍”。在收集信息应遵循广泛性、准确性、针对性、及时性等原则。通过对信息的筛选、甄别企业可以提高对市场的预见性。同时根据对市场的预测，企业及时调整经营策略，才能在竞争中立于不败之地。 （4）员工作为企业管理等级链的末梢，不应该仅仅只是作为一个决策的执行终端。针对企业中出现的信息化问题：企业拥有信息化技术相对完善的企业中间技术层（即企业信息开发团队），但企业的决策部门以及作企业末梢的一线员工的信息化建设却依旧薄弱。所以，企业员工在日常的工作中，应当更多的学习信息技术，提高日常工作的信息化水平，提高工作效率。同时也应该更多的发挥信息收集、筛选及转发作用。使之成为企业信息链中重要的一个环节。以此提高企业的核心竞争力。 二、关于企业员工职责的转变 （1）快递业务有两个基本的特点，一个是快件运转的速度，另外一个特点是对快件进行全程跟踪为客户提供服务。及速度与服务是快递
单因素试验设计是指只有一个因素（或仅考查一个因素）对试验指标构成影响的试验。单因素试验设计要求对试验水平进行布局和优化，是一种水平试验设计。 单因素试验设计方法可分为两类：同时试验设计和序贯试验设计。同时试验设计就是一次给出全部试验水平，一次完成全部试验并得到最佳试验结果，如穷举试验设计。序贯试验设计要求分批进行试验，后批试验需根据前批试验结果进一步优化后序贯进行，直到获取最佳试验结果，如平分试验设计、黄金分割试验设计。 一、试验范围与试验精度 （一）试验范围 试验范围指试验水平的范围。试验设计时需预先确定试验范围，一般采用两种方法：○ 1经验估计。可凭经验估计试验范围，并在试验过程中作调整。○2预先试验。要求在较大范围 内进行探索，通过试验逐步缩小范围。 （二）试验间隔与试验精度 试验间隔是指试验水平的间距，试验精度是指试验结果逼近最佳水平的程度。显然，试验间隔与试验精度是一对矛盾，试验间隔越大，试验精度越低。在保证试验精度的条件下，试验水平变化而引起的试验结果变动必须显著地超过试验误差。 （三）试验顺序 在确定试验顺序时，往往习惯于按照试验水平高低依次做试验。这样，随着试验的进行，有些因素会发生缓慢变化甚至影响试验结果。因此，正确的做法是采用随机化方法来确定试验顺序。在试验工作量较少或者试验准确度要求较低时，也可以采用按水平高低或者选取中间试验点的方法来进行试验排序。 需强调指出，以上不仅对单因素试验设计，而且对所有试验设计方法都适用。 二、单因素试验设计 （一）平分试验设计 平分试验设计就是平分试验范围，把其中间点作为新试验点，然后不断缩小试 验范围直到找到最佳条件。当试验结果呈单向变化时，也就是说最佳试验点只可能在试验中间点的一侧，可采用平分试验设计。该方法简便易行，但要注意单向性特征。 （二）穷举试验设计与均分试验设计 穷举试验设计是将所有可能的试验点在一批试验中全部进行试验。均分试验设 计是根据试验精度要求，均分整个试验范围以获得所有试验点。显然，均分试验设计不仅充分体现了穷举试验设计的思想，而且也明确了具体试验设计方法。 如试验起始点为a ，终点为b ，试验点的间隔区间为L ，则均分试验设计的试 验点数n 为 1L a b n +-= （1-1） 该试验设计的特点是对所试验的范围进行“普查”，试验点数量较多，宜用于 对目标函数性质没有掌握或很少掌握的情况。 （三）黄金分割试验设计 黄金分割试验设计就是在预定试验范围内采用0.618黄金分割原理安排新试验 点，直到找到最佳试验结果为止，因而又称0.618试验设计。黄金分割就是在特定范围内寻求黄金分割点（k ）及对称点（1-k ）。在0~1的试验范围内，黄金分割点（k ）为0.618，其对称点（1-k ）为0.382。 黄金分割点试验设计涉及两个层面，一是已知试验范围内的黄金分割点的寻 求，二是新试验范围的确定与进一步寻优。如图1-1所示，首先在试验范围（a ，b ）内，按照0.618黄金分割原理安排两个试验点x 1、x 2；然后根据试验结果确定进一