实验设计与数据处理模拟卷
一、选择题（30%）
1.正交表的基本性质不包括（ A）
A.交互性
B.正交性
C.代表性
D.综合可比性
2.实验误差的来源不包括（ C）
A.实验材料
B.实验环境条件
C.进行实验的时间
3.遇到水平数不同的正交实验设计，以下不是解决方法的是（ B）
A.使用混合型正交表
B.采用水平法
C.采用拟因素法
4.以下不属于交互作用的具体处理原则（ A ）
A.着重高级交互作用
B.有选择的考虑一级交互作用
C.实验因素尽量取一个水平
5.以下不是回归方程的显著性的检验方法的是（ B）
A.方差分析
B.做散点图
C.相关系数
6.以下不属于回归分析主要解决的问题的是（ B）
A.判断变量是否统一
B.利用所找到的数学表达式对变量进行改变
C.确定一组数据中相互间是否存在相互关系
6.以下哪种性质不能由正交表的正交性看出（ D）
A.列间置换
B.行间置换
C.水平置换
D.竖直置换
7.以下不属于可控因素的是（B）
A.流量
B.设备的轻微磨损
C. pH值
8.说明y变化与x无关的是（A）
A.r=0
B.0<|r|<1
C.|r|=1
9.哪种不是正交实验设计和分析方法（ A）
A.平均值分析法
B.极差分析法
C.方差分析法
10.不属于三种试验设计方法的是（A）
A.局部规划设计法
B.完全随机化设计法
C.随机化局部控制设计法
二、填空题（24%）
1.一元线性回归中，主要考察随机变量y与普通变量x之间的相互关系。
2.试验指标可分为两大类。一类是定量指标，也称数量指标；另一类是定性指标，也称非数量指标。
3.Rj反映了第j列因素的水平变动时，试验指标的变动幅度。
4.方差分析的关键是偏差平方和的分解。
5.随机化试验设计没有遵循局部控制的设计原则。
6.完全随机区组试验设计的区组内的试验个数正好等于处理水平的数组。
7.试验因素所处的各种状态称为因素水平或试验水平，简称水平或位级。
8.一个因素水平的好坏或好坏程度受到另一因素水平制约的情况用A*B表示。
三、关键名词汉译英（16%）
1.完全随机化试验设计 completely randomized design
2.交互作用 interaction
3.方差分析表 analysis of variance table
4.回归分析 analysis of regression
5.正交试验 orthogonal experiment
6.显著性 conspicuousness
7.拟水平法 method of quasi level
8.相关系数 coefficient of association
四、名词解释（10%）
1.回归分析：处理变量之间的相互关系的一种数学方法。
2.方差分析：用F检验法对回归方程进行显著性检验的方法。
3.交互作用：因素间的联合搭配对试验指标产生的影响作用。
4.费歇三原则；试验设计的三个基本原则--重复，随机化和局部控制。
5.完全随机化单因素试验设计；将研究对象完全随机地分配于一个因素的各个水平组。
四、试验设计（10%）
现有四个因素，分别是A、B、C、D,根据以下表格，设计三个方案，设计表头。
方案一：考虑A、B、C、D和三个交互作用A×B、A×C、A×D
方案二：考虑A、B、C、D和三个交互作用A×B、B×C、B×D
方案三：考虑A、B、C和三个交互作用A×B、A×C、B×C
表5-1 表头设计
12345678910111213
方案
一
A B A×B A×B C A×C A×C D A×D A×D
方案
二
B A A×B A×B
C B×C B×C
D B×D B×D
方案三A B A×B A×B C A×C A×C B×C B×C
六、计算题（10%）
某厂对某型号的钢材进行热处理试验，试验指标为钢材的强度（越高越好）。因素、因素水平及试验结果见下表。 根据情况选用了L9(34)正交表。
2
1
2 3
3
9
-7
3
1
2
3
8
11
2
3
1 3（860） 7 27 2
1
3
2 6 -2
1
3
2
2 5
-20 3 2
1
2（850）
4
-10
3（80）
3（450）
3 1 3
15
2（60）
2（430） 2 1 2
5 1（40）
1（410）
1
1（840）
1 4
3
2
1
试验结果 x i
（原数据-185）
C
回火时间
B
回火温度
空列 （误差）
A
淬火温度
因素
列 3
7921==
x 21
=T -37
-1
19 6
53
-3 6 5 5
25
-4
10
2
K 3
K 1
K 显著性 F 值
方差 V
自由
偏差平方和
方差来源
方差分析表
实验设计与数据处理心得体会 刚开始选这门课的时候,我觉得这门课应该就是很难懂的课程,首先我们做过不少的实验了,当然任何自然科学都离不开实验,大多数学科(化工、化学、轻工、材料、环境、医药等)中的概念、原理与规律大多由实验推导与论证的,但我觉得每次到处理数据的时候都很困难,所以我觉得这就是门难懂的课程,却也就是很有必要去学的一门课程,它对于我们工科生来说也就是很有用途的,在以后我们实验的数据处理上有很重要的意义。 如何科学的设计实验,对实验所观测的数据进行分析与处理,获得研究观测对象的变化规律,就是每个需要进行实验的人员需要解决的问题。“实验设计与数据处理”课程就就是就是以概率论数理统计、专业技术知识与实践经验为基础,经济、科学地安排试验,并对试验数据进行计算分析,最终达到减少试验次数、缩短试验周期、迅速找到优化方案的一种科学计算方法。它主要应用于工农业生产与科学研究过程中的科学试验,就是产品设计、质量管理与科学研究的重要工具与方法,也就是一门关于科学实验中实验前的实验设计的理论、知识、方法、技能,以及实验后获得了实验结果,对实验数据进行科学处理的理论、知识、方法与技能的课程。 通过本课程的学习,我掌握了试验数据统计分析的基本原理,并能针对实际问题正确地运用,为将来从事专业科学的研究打下基础。这门课的安排很合理,由简单到复杂、由浅入深的思维发展规律,先讲单因素试验、双因素试验、正交试验、均匀试验设计等常用试验设计
方法及其常规数据处理方法、再讲误差理论、方差分析、回归分析等数据处理的理论知识,最后将得出的方差分析、回归分析等结论与处理方法直接应用到试验设计方法。 比如我对误差理论与误差分析的学习:在实验中,每次针对实验数据总会有误差分析,误差就是进行实验设计与数据评价最关键的一个概念,就是测量结果与真值的接近程度。任何物理量不可能测量的绝对准确,必然存在着测定误差。通过学习,我知道误差分为过失误差,系统误差与随机误差,并理解了她们的定义。另外还有对准确度与精密度的学习,了解了她们之间的关系以及提高准确度的方法等。对误差的学习更有意义的应该就是如何消除误差,首先消除系统误差,可以通过对照试验,空白试验,校准仪器以及对分析结果的校正等方法来消除;其次要减小随机误差,就就是要在消除系统误差的前提下,增加平行测定次数,可以提高平均值的精密度。 比如我对方差分析的理解:方差分析就是实验设计中的重要分析方法,应用非常广泛,它就是将不同因素、不同水平组合下试验数据作为不同总体的样本数据,进行统计分析,找出对实验指标影响大的因素及其影响程度。对于单因素实验的方差分析,主要步骤如下:建立线性统计模型,提出需要检验的假设;总离差平方与的分析与计算;统计分析,列出方差分析表。对于双因素实验的方差分析,分为两种,一种就是无交互作用的方差分析,另一种就是有交互作用的方差分析,对于这两种类型分别有各自的设计方法,但就是总体步骤都与单因素实验的方差分析一样。
机械设计（2）模拟试卷及参考答案 一、是非题（对的用“√”表示，错的用“×”表示，每小题1分，共10分） 1.在链传动设计中，链节数一般选奇数为宜。（×） 2.在蜗杆传动中，当量摩擦系数随齿面相对滑动速度的增大而增大。 (×) 3.单万向联轴器的从动轴角速度不均匀，改用双万向联轴器后，从动轴的角速度即可变为均匀。(×) 4.为了提高轴的刚度，轴的材料可以采用合金钢来代替碳素钢。（×) 5.在蜗杆传动中，蜗杆头数越多，则蜗杆传动的效率就越高。 (√) 6.齿式联轴器是一种无弹性元件的挠性联轴器，它对轴的安装精度要求不高，允许有一定的偏移量。（√） 7.滚动轴承的静强度安全系数S0只能大于1。（×） 8.动压滑动轴承热平衡计算时，若进油温度t i<35℃，则说明轴承发热不严重。（×) 9.滚动轴承轴向预紧的主要目的是为了提高轴承的承载能力。 (×) 10.在滑动轴承设计中，适当选用较大的宽径比会提高承载能力。（√） 11.在带、链两级传动中，宜将带传动放在高速级。（√） 12.在链传动中，张紧轮宜安装在靠近主动轮的松边外侧上。 (√) 13.在蜗杆传动中，中心距a = (d2+d1)/2 = m(z1+z2)/2。(×) 14.在工作时只承受弯矩而不承受转矩的轴，其工作应力一定是对称循环变应力。（×) 15.选择联轴器规格型号时的主要依据之一是：T ca＜[T]。 (√) 16.在不完全液体润滑滑动轴承设计中，限制pv值的主要目的是限制轴承的温升。（√） 17.滚动球轴承在工作时滚动体上某一点的载荷及应力均呈周期性的不稳定变化。（√） 18.毡圈密封装置的毡圈及轴承盖上的装毡圈槽都是矩形截面，目的是为了得到较好密封效(×) 19.刚性联轴器在安装时要求两轴严格对中，而挠性联轴器在安装时可以不考虑对中问题。（×） 20.为了增加油膜压力，液体动力润滑的向心滑动轴承中，一般油槽应开在承载区。（×） 21.在链传动中，当主动链轮匀速转动时，链速是变化的。（√） 22.蜗杆传动中传动平稳的原因在于其同时啮合的齿对数较多。（√） 23.滚动轴承的润滑方式通常可根据轴承的转速n来选择。（×） 24.使用十字滑块联轴器时对轴和轴承都会产生附加动载荷。（√） 25.相同系列和尺寸的球轴承与滚子轴承相比时，滚子轴承的承载能力比球轴承高，而极限转速低。（√） 26.在蜗杆、链两级传动中，宜将链传动布置在高速级。（×） 27.滑动轴承的润滑油膜的平均温度越低，其粘度 越小。（×） 28.齿式联轴器的外齿齿顶是制成凹弧面的。（×） 29.提高轴的表面质量有利于提高轴的疲劳强度。（√） 30.链传动中，当一根链的节数为偶数时，接头形式需采用过渡链节。（×） 31.在链传动中，当主动链轮匀速转动时，链速是变化的。（√） 32.当液体动力润滑滑动轴承所受载荷较大时，则应选用较大的轴承间隙。（×） 33.滑动轴承轴瓦上的油沟应开在非承载区。（√） 34.单个万向联轴器在使用时会产生附加动载荷，为改善这种情况，常成对使用之。（√） 35.滚动轴承的公称接触角越大，承受轴向载荷的能力就越大。（√） 36.滚动轴承中，滚子轴承的承载能力要比球轴承高而极限转速则比球轴承低。（√） 37.为了大幅提高轴的刚度，可把轴的材料从碳钢改为合金钢。（×） 38.对轴的表面进行强化处理，不能提高轴的疲劳强度。（×） 39.在蜗杆传动中，蜗杆头数越少，自锁性越好。 ( √ ) 40.在蜗杆传动中，当量摩擦系数随齿面相对滑动速度的增大而增大。（×） 41.设计链传动时，链长（节数）最好取链轮齿数的整数倍。（×）
一、名词解释：（20分） 1. 准确度和精确度：同一处理观察值彼此的接近程度同一处理的观察值与其真值的接近程度 2. 重复和区组：试验中同一处理的试验单元数将试验空间按照变异大小分成若干个相对均匀的局部，每个局部 就叫一个区组 3回归分析和相关分析：对能够明确区分自变数和因变数的两变数的相关关系的统计方法： 对不能够明确区分自变数和因变数的两变数的相关关系的统计方法 4?总体和样本：具有共同性质的个体组成的集合从总体中随机抽取的若干个个体做成的总体 5. 试验单元和试验空间：试验中能够实施不同处理的最小试验单元所有试验单元构成的空间 二、填空：（20分） 1. 资料常见的特征数有：（3空）算术平均数方差变异系数 2. 划分数量性状因子的水平时，常用的方法：等差法等比法随机法（3空） 3. 方差分析的三个基本假定是（3空）可加性正态性同质性 4. 要使试验方案具有严密的可比性，必须（2空）遵循“单一差异”原则设置对照 5. 减小难控误差的原则是（3空）设置重复随机排列局部控制 6. 在顺序排列法中，为了避免同一处理排列在同一列的可能，不同重复内各处理的排列方式常采用（2空）逆向式 阶梯式 7. 正确的取样技术主要包括：（）确定合适的样本容量采用正确的取样方法 8. 在直线相关分析中，用（相关系数）表示相关的性质，用（决定系数）表示相关的程度。 三、选择：（20分） 1试验因素对试验指标所引起的增加或者减少的作用，称作（C） A、主要效应 B、交互效应 C、试验效应 D、简单效应 2. 统计推断的目的是用（A） A、样本推总体 B、总体推样本 C、样本推样本 D、总体推总体 3. 变异系数的计算方法是（B） 4. 样本平均数分布的的方差分布等于（A） 5. t检验法最多可检验（C）个平均数间的差异显著性。 6. 对成数或者百分数资料进行方差分析之前，须先对数据进行（B） A、对数 B、反正弦 C、平方根 D、立方根 7. 进行回归分析时，一组变量同时可用多个数学模型进行模拟，型的数据统计学标准是（B） A、相关系数 B、决定性系数 C、回归系数 D、变异系数 8. 进行两尾测验时，u0.10=1.64,u0.05=1.96,u0.01=2.58,那么进行单尾检验，u0.05=（A） 9. 进行多重比较时，几种方法的严格程度（LSD\SSR\Q）B 10. 自变量X与因变量Y之间的相关系数为0.9054，则Y的总变异中可由X与Y的回归关系解释的比例为（C） A、0.9054 B、0.0946 C、0.8197 D、0.0089 四、简答题：（15分） 1. 回归分析和相关分析的基本内容是什么？（6分）配置回归方程，对回归方程进行检验，分析多个自变量的主次 效益，利用回归方程进行预测预报： 计算相关系数，对相关系数进行检验 2. 一个品种比较试验，4个新品种外加1个对照品种，拟安排在一块具有纵向肥力差异的地块中，3次重复（区组），各重复内均随机排列。请画出田间排列示意图。（2分） 3. 田间试验中，难控误差有哪些？（4分）土壤肥力，小气候，相邻群体间的竞争差异，同一群体内个体间的竞争 差异。 4随即取样法包括哪几种方式？（3分）简单随机取样法分层随机取样法整群简单随机取样法 五、计算题（25分） 1. 研究变数x与y之间的关系，测得30组数据，经计算得出：x均值=10，y均值=20，l xy =60, l yy=300,r=0.6。根
《实验设计与数据处理》大作业 班级：环境17研 姓名： 学号： 1、 用Excel （或Origin ）做出下表数据带数据点的折线散点图 余浊（N T U ) 加量药（mL) 总氮T N (m g /L ) 加量药（mL ) 图1 加药量与剩余浊度变化关系图 图2 加药量与总氮TN 变化关系图 总磷T P (m g /L ) 加量药（mL) C O D C r (m g /L ) 加量药（mL) 图3 加药量与总磷TN 变化关系图 图4 加药量与COD Cr 变化关系图 去除率(%) 加药量(mL)
图5 加药量与各指标去除率变化关系图
2、对离心泵性能进行测试的实验中，得到流量Q v 、压头H 和效率η的数据如表所示，绘制离心泵特性曲线。将扬程曲线和效率曲线均拟合成多项式（要求作双Y 轴图）。 η H (m ) Q v (m 3 /h) 图6 离心泵特性曲线 扬程曲线方程为：H=效率曲线方程为：η=+、列出一元线性回归方程，求出相关系数，并绘制出工作曲线图。 (1) 表1 相关系数的计算 Y 吸光度（A ） X X-3B 浓度（mg/L ） i x x - i y y - l xy l xx l yy R 10 -30 2800 20 -20 30 -10 40 ()() i i x x y y l R --= = ∑
50 10 60 20 70 30 平均值 40 吸光度 X-3B浓度（mg/L） 图7 水中染料活性艳红（X-3B ）工作曲线 一元线性回归方程为：y=+ 相关系数为：R 2= (2) 代入数据可知： 样品一：x=样品二：x=、试找出某伴生金属c 与含量距离x 之间的关系(要求有分析过程、计算表格以及回归图形)。 表2 某伴生金属c 与含量距离x 之间的关系分析计算表 序号 x c lgx 1/x 1/c 1 2 2 3 3 4 4 5 5 7 6 8 7 10 1
专业：机电一体化队别：卷型：A 卷 课程名称：机械设计考试日期：考试方式：闭卷 学生学号: 学生XX: 在试题纸上答题无效，教师命题时不需要留出答题空间 一、选择题：本题共10个小题，每小题2分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。把所选项前的字母填在题后的括号内。1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【b 】 A．轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C．齿面胶合 D. 齿面塑性变形 2．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于【】A．包角α太小 B. 初拉力F0太小 C．紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 3．在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是【】A．6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 4．下列四种螺纹中，自锁性能最好的是【】A．粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹 C．梯形螺纹 D.锯齿形螺纹 5．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为【】A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1 C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 6．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指【】A．弹簧外径与簧丝直径之比值 B．弹簧内径与簧丝直径之比值 C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值 D．弹簧中径与簧丝直径之比值 7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为【】A．90° B. 120° C.135° D.180° 8．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在【】A．V带离开大带轮处 B.V带绕上大带轮处 C．V带离开小带轮处 D.V带绕上小带轮处
9．对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是【】A．拉力 B.扭矩 C．压力 D.拉力和扭矩 10．滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后【】A．制造困难 B.要使用较长的销轴 C．不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力 二、填空题：本大题共10个小题，每空1分，共20分。把答案填在题中横线上。1．轴如按受载性质区分，主要受的轴为心轴，主要受的轴为传动轴。 2．代号62203的滚动轴承，为轴承，其内径为mm。 3．在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽b1大齿轮齿宽b2；在计算齿轮强度时，工作齿宽b应取。 4．普通平键联接的工作面是键的；楔键联接的工作面是键的。 5．为了便于互换及适应大量生产，轴承内圈孔与轴的配合采用制，轴承外圈与轴承座孔的配合采用制。 6．不随时间变化的应力称为，随时间变化的应力称为，具有周期性的变应力称为。 7．按照平面图形的形状，螺纹分为、和等。 8．按照工作条件，齿轮传动可分为和两种。 9．齿轮传动设计时，软齿面闭式传动通常先按设计公式确定传动尺寸，然后验算轮齿弯曲强度。 10．直径较小的钢制齿轮，当齿根圆直径与轴径接近时，可以将齿轮和轴做成一体，称为。 三、简答题：本大题共6个小题，每题5分，共30分。把答案填在题中横线上。1．简述螺纹联接的基本类型主要有哪四种？ 螺栓连接双头螺柱连接螺钉连接紧定螺钉连接 2．提高螺栓联接强度的措施有哪些？
第0章 1 试验数据处理的主要作用 试验设计合理的规划试验，以通过较高效的试验方案获得更具代表性的数据 数据处理对试验数据进行分析研究，从而获得研究对象的变化规律，为生产和科研提供指导。 数据处理的具体作用： 第一章 2 真值的概念和特点 真值 某时刻和某一状态下，某量的可观值或实际值。 真值很多是位置的，但部分又是已知的。 3 平均值，尤其是算数平均值，加权平均值的概念。 平均值 科学实验中，经常将多次试验值得平均值作为真值的近似值。 (1) 算数平均值（arithmetic mean ） 同样试验条件下，如多次试验值服从正态分布，则算数平均值是这组等精度试验值中最佳或最可信赖的值。 (2) 加权平均值（weighted mean ） 若一组试验数据的精度或可靠度不一致，为了突出可靠性高的数值，可以采用加权平均值 权值的确定方法：①取试验值出现的频率ni/n ②若xi 为每组试验值的平均值，则权值为每组试验的次数 ③根据权与绝对误差的平方成反比确定 ④根据试验者的经验确定 4 误差的概念，包括绝对误差与相对误差。 判断影响结果的因素主次 优化试验或生产方案 确定试验因素与试验结果之间的近似函数关系 判断试验数据的可靠性 预测试验结果 控制试验结果 n n x i n ===121n x x x x i n ==+++= 121
5 误差的类型及产生的原因。 随机误差 系统误差 过失误差 6 精密度、正确度和准确度的概念。 1精密度定义：一定条件下多次试验值得彼此符合程度或一致程度。 正确度定义：大量试验结果的算数平均值与真值的一致程度。 准确度定义：反映系统误差与随机误差的综合 正确度：大量试验结果的算数平均值与真值的一致程度。 反映试验系统随机误差的大小 准确度：反映系统误差与随机误差的综合 7随机误差的检验法F 检验法。 1）检验两组实验数据精密度是否一致—双侧检验 （2）检验两组实验数据精密度优劣—单侧检验 a. 左侧检验 ① 取统计量为： ②给定显著性水平α ③查表确定临界值： ④ 判断:若 且 结论：S12相对S12两无显著减小。 b. 右侧检验 8 系统误差的t 检验法。 2122S F S = ① 取统计量为： ②给定显著性水平α ③查表确定临界值： 1212 (1,1) F n n α - --122(1,1) F n n α--④ 判断:若 121212 2 (1,1)F (1,1) F n n F n n αα- --<<--结论：则两组数据方差无显著差异。 2 122 S F S =112(1,1)F n n α---F 1<12F (1 ,1)F n n α<--12(1,1)F n n α--12F (1 ,1)F n n α<--
试验设计与数据处理方法总述及总结 王亚丽 （数学与信息科学学院 08统计1班 081120132） 摘要：实验设计与数据处理是一门非常有用的学科，是研究如何经济合理安排 试验可以解决社会中存在的生产问题等，对现实生产有很重要的指导意义。因此本文根据试验设计与数据处理进行了总述与总结，以期达到学习、理解、掌握的以及灵活运用的目的。 1 试验设计与数据处理基本知识总述 1.1试验设计与数据处理的基本思想 试验设计与数据处理是数理统计学中的一个重要分支。它是以概率论、数理统计及线性代数为理论基础，结合一定的专业知识和实践经验，研究如何经济、合理地安排实验方案以及系统、科学地分析处理试验结果的一项科学技术，从而解决了长期以来在试验领域中，传统的试验方法对于多因素试验往往只能被动地处理试验数据，而对试验方案的设计及试验过程的控制显得无能为力这一问题。 1.2试验设计与数据处理的作用 （1）有助于研究者掌握试验因素对试验考察指标影响的规律性，即各因素的水平改变时指标的变化情况。 （2）有助于分清试验因素对试验考察指标影响的大小顺序，找出主要因素。（3）有助于反映试验因素之间的相互影响情况，即因素间是否存在交互作用。（4）能正确估计和有效控制试验误差，提高试验的精度。 （5）能较为迅速地优选出最佳工艺条件（或称最优方案），并能预估或控制一定条件下的试验指标值及其波动范围。 （6）根据试验因素对试验考察指标影响规律的分析，可以深入揭示事物内在规律，明确进一步试验研究的方向。
1.3试验设计与数据处理应遵循的原则 （1）重复原则：重可复试验是减少和估计随机误差的的基本手段。 （2）随机化原则：随机化原则可有效排除非试验因素的干扰，从而可正确、无偏地估计试验误差，并可保证试验数据的独立性和随机性。 （3）局部控制原则：局部控制是指在试验时采取一定的技术措施方法减少非试验因素对试验结果的影响。用图形表示如下： 2试验设计与数据处理方法总述和总结 2.1方差分析 （1）概念：方差分析是用来检验两个或两个以上样本的平均值差异的显著程度。并由此判断样本究竟是否抽自具有同一均值的总体。 （2）优点：方差分析对于比较不同生产工艺或设备条件下产量、质量的差异，分析不同计划方案效果的好坏和比较不同地区、不同人员有关的数量指标差异是否显著时，是非常有用的。 （3）缺点：对所检验的假设会发生错判的情况，比如第一类错误或第二类错误的发生。 （4）基本原理：方差分析的基本思路是一方面确定因素的不同水平下均值之间的方差，把它作为对由所有试验数据所组成的全部总体的方差的第一个估计值；另一方面再考虑在同一水平下不同试验数据对于这一水平的均值的方差，由此计算出对由所有试验数据所组成的全部数据的总体方差的第 二个估计值。比较上述两个估计值，如果这两个方差的估计值比较接近就说明因素的不同水平下的均值间的差异并不大，就接受零假设；否则，说明因素的不同水平下的均值间的差异比较大。
同济大学机械设计模拟试卷 ( A 卷) 学年第学期命题教师签名：审核教师签名：课号：课名：机械设计考试考查：考试此卷选为：期中考试( ) 、期终考试( ) 、补考( ) 试卷年级专业学号姓名得分 一．单项选择题(每题有一个且只有一个正确答案，请在括号内填上正确选项前的字母) （每题 1 分，共 11 分） 1. 不完全液体润滑滑动轴承设计中，限制pv≤[pv]的目的主要是为了（）。 A. 防止边界膜压溃。 B. 防止轴承温升过高。 C. 防止轴瓦变形。 D. 防止轴瓦压溃。 2. 计算载荷等于（）。 A. 零件所受到的公称载荷。 B. 零件所受到的最小载荷。 C. 公称载荷与载荷系数的乘积。 D. 公称载荷与最大载荷的乘积。 3. 与花键联接相比，普通平键联接的特点是（）。 A. 对中性好。 B. 强度高。 C. 导向性好。 D. 成本低。 4. 齿轮轮齿修缘的目的是为了降低（）。 A. 使用系数。 B.动载系数。 C.齿间载荷分配系数。 D.齿向载荷分布系数。 5. V 带传动在正常工作时，有效拉力等于（） C. 初拉力的两倍。 D. 紧边与松边的拉力和。 6. 设计带传动时，使小带轮直径 d d1 ≥ d dmin 的主要目的是为了（）。 A.减小带的弯曲应力。 B.减小带的速度。 C.增大有效拉力。 D.增大包角。 7. 齿轮接触疲劳强度计算公式中，接触应力是按（）处参数计算的. A. 齿顶圆。 B.齿根圆。 C.节圆。 D.基圆。 8.普通平键的尺寸主要根据（）确定。 A.轴的直径和轮毂的长度。 B.轴和轮毂的材料 C. 轴和轮毂的对中性。 D. 轴上零件的受力方向。
一、名词解释：（20分） 1.准确度和精确度：同一处理观察值彼此的接近程度同一处理的观察值与其真值的接近程度 2.重复和区组：试验中同一处理的试验单元数将试验空间按照变异大小分成若干个相对均匀的局部，每个局部就叫一个区组 3回归分析和相关分析：对能够明确区分自变数和因变数的两变数的相关关系的统计方法： 对不能够明确区分自变数和因变数的两变数的相关关系的统计方法 4.总体和样本：具有共同性质的个体组成的集合从总体中随机抽取的若干个个体做成的总体 5.试验单元和试验空间：试验中能够实施不同处理的最小试验单元所有试验单元构成的空间 二、填空：（20分） 1.资料常见的特征数有：（3空）算术平均数方差变异系数 2.划分数量性状因子的水平时，常用的方法：等差法等比法随机法（3空） 3.方差分析的三个基本假定是（3空）可加性正态性同质性 4.要使试验方案具有严密的可比性，必须（2空）遵循“单一差异”原则设置对照 5.减小难控误差的原则是（3空）设置重复随机排列局部控制 6.在顺序排列法中，为了避免同一处理排列在同一列的可能，不同重复内各处理的排列方式常采用（2空）逆向式阶梯式 7.正确的取样技术主要包括：（）确定合适的样本容量采用正确的取样方法 8.在直线相关分析中，用（相关系数）表示相关的性质，用（决定系数）表示相关的程度。 三、选择：（20分） 1试验因素对试验指标所引起的增加或者减少的作用，称作（C） A、主要效应 B、交互效应 C、试验效应 D、简单效应 2.统计推断的目的是用（A） A、样本推总体 B、总体推样本 C、样本推样本 D、总体推总体 3.变异系数的计算方法是（B） 4.样本平均数分布的的方差分布等于（A） 5.t检验法最多可检验（C）个平均数间的差异显著性。 6.对成数或者百分数资料进行方差分析之前，须先对数据进行（B） A、对数 B、反正弦 C、平方根 D、立方根 7.进行回归分析时，一组变量同时可用多个数学模型进行模拟，型的数据统计学标准是（B） A、相关系数 B、决定性系数 C、回归系数 D、变异系数 8.进行两尾测验时，u0.10=1.64,u0.05=1.96,u0.01=2.58,那么进行单尾检验，u0.05=(A) 9.进行多重比较时，几种方法的严格程度（LSD\SSR\Q）B 10.自变量X与因变量Y之间的相关系数为0.9054，则Y的总变异中可由X与Y的回归关系解释的比例为（C） A、0.9054 B、0.0946 C、0.8197 D、0.0089 四、简答题：（15分） 1.回归分析和相关分析的基本内容是什么？（6分）配置回归方程，对回归方程进行检验，分析多个自变量的主次效益，利用回归方程进行预测预报： 计算相关系数，对相关系数进行检验 2.一个品种比较试验，4个新品种外加1个对照品种，拟安排在一块具有纵向肥力差异的地块中，3次重复（区组），各重复内均随机排列。请画出田间排列示意图。（2分） 3.田间试验中，难控误差有哪些？（4分）土壤肥力，小气候，相邻群体间的竞争差异，同一群体内个体间的竞争差异。 4随即取样法包括哪几种方式？（3分）简单随机取样法分层随机取样法整群简单随机取样法 五、计算题（25分） 1.研究变数x与y之间的关系，测得30组数据，经计算得出：x均值=10，y均值=20，l xy=60, l yy=300,r=0.6。根据所得数据建立直线回归方程。（5分）a=2 b=1.8 y=2+1.8 x 2.完成下列方差分析表，计算出用LSR法进行多重比较时各类数据填下表：
页眉内容 1 一、填空题（每空1.5分，共30 分） 模拟试卷1 1、机构具有确定运动的条件为：机构自由度数=原动件数。 2、常见间歇运动机构有：棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构等。 3、当两轴垂直交错时，可采用蜗杆传动。 4、螺旋副自锁条件为：螺纹升角≤当量摩擦角。 5、带传动工作时，带中的应力有：紧边和松边拉力产生的拉应力、 离心力产生的拉应力、弯曲应力。 6、凸轮机构按凸轮形状可以分为：盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮等。 7、设计链传动时，链节数最好取偶数节。 8、齿轮的常见失效形式有： 疲劳点蚀、齿面胶合、齿根折断、齿面磨损等。 9、在普通蜗杆传动中，在中间平面上的参数为标准参数，在该平面内其啮合状态相当于齿轮与齿条的啮合传动。 10、压缩弹簧两端各有3/4~5/4 圈是并紧的，它们称为：支承圈或死圈。 二、单项选择题（每小题1 分，共10 分） 1、带传动采用张紧装置的目的是。（D ） A 、减轻带的弹性滑动 B 、提高带的寿命 C 、改变带的运动方向 D 、调节带的预紧力 2、在机械传动中，理论上能保证瞬时传动比为常数的是。（C ） A 、带传动 B 、链传动 C 、齿轮传动 D 、摩擦轮传动 3、蜗杆传动的失效形式与齿轮传动相类似，其中最易发生。 A 、点蚀与磨损 B 、胶合与磨损（B ） C 、轮齿折断D 、塑性变形 4、三个定轴轮系组成的轮系通常称为。（A ） A 、定轴轮系B 、转化轮系C 、周转轮系D 、复合轮系 5、两摩擦表面被一层液体隔开，摩擦性质取决于液体内部分子间粘性阻力，这种摩擦状态称为： （A ） A 、液体摩擦 B 、干摩擦 C 、混合摩擦 D 、边界摩擦 6、在螺纹联结中最常用的螺纹牙型是：。（D ） A 、矩形螺纹 B 、梯形螺纹
上海大学2014～2015学年秋季学期研究生课程考试课程名称：数据处理与实验设计课程编号：11S009003论文题目：正交实验在锂离子电极材料制备中的应用 研究生姓名：李艳峰学号：14722191 论文评语： 成绩：任课教师： 评阅日期：
正交实验在锂离子电极材料制备中的应用 李艳峰 （上海大学环境与化学工程学院，上海200444） 摘要：锂源、反应温度、反应时间和锂钛摩尔比是影响锂离子电极负极材料Li4Ti5O12制备的重要因素，本文利用正交实验L9 (34)的方法对液相法制备Li4Ti5O12的各种影响因素进行进一步优化，从而得到最优水平组合，并对各种影响因素进行权重分析。最后，利用正交实验确定了液相法制备Li4Ti5O12的最佳工艺：烧结温度为750℃，烧结时间为8h，LiOH·H2O 为锂源，原料中锂钛摩尔比为0.85。 关键词：正交实验设计；液相法；影响因素； 中图分类号：O242.1文献标识码：A The application of orthogonal experimental design on liquid method in the production of Lithium-ion electrode materials Yanfeng Li (School of Environmental and Chemical Engineering, Shanghai University, Shanghai 200444, China) Abstract:lithium source, reaction temperature, reaction time and lithium titanium molar ratio are important factors for the preparation of Li4Ti5O12 conditions of liquid method. Based on the single factor experiment, this study use L9 (34) orthogonal experiments to optimized the removal of the preparation of Li4Ti5O12 of liquid method. The optimal technological parameters of solution method determined by the orthogonal experiment were as follows: sintering temperature was 750℃, sintering time was 8 h, the lithium resource was LiOH·H2O and the mole ration of Li to Ti was 0.85. Key words: Orthogonal experimental design;Liquid method; Factors;
课 程 论 文 课程名称试验设计与数据处理 专业2012级网络工程 学生姓名孙贵凡 学号201210420136 指导教师潘声旺职称副教授
成绩 科学研究与数据处理 学院信息科学与技术学院专业网络工程姓名孙贵凡学号：201210420136 摘要：《实验设计与数据处理》这门课程列举典型实例介绍了一些常用的实验设计及实验数据处理方法在科学研究和工业生产中的实际应用，重点介绍了多因素优化实验设计——正交设计、回归分析方法以对目标函数进行模型化处理。其适于工艺、工程类本科生使用，尤其适用于化学化工、矿物加工、医学和环境学等学科的本科生使用。其对行实验设计可提供很大的帮助，也可供广大分析化学工作者应用。关键字：优化实验设计; 标函数进行模型化处理; 正交设计; 回归分析方法 1 引言 实验是一切自然科学的基础,科学界中大多数公式定理是由试验反复验证而推导出来的。只有经得起试验验证的定理规律才具有普遍实用性。而科学的试验设计是利用自己已有的专业学科知识，以大量的实践经验为基础而得出的既能减少试验次数，又能缩短试验周期，从而迅速找到优化方案的一种科学计算方法，就必然涉及到数据处理，也只有对试验得出的数据做出科学合理的选择，才能使实验结果更具说服力。实验设计与数据处理在水处理中发挥着不可估量的作用，通过科学合理的实验设计过程加上严谨规范的数据处理方法，可以使水处理原理，内在规律性被很好的发现，从而更好的应用于生产实践。 2 材料与方法 2.1 供试材料 1. 论文所围绕的目标和假设 研究的目标就是实验的目的，我们设计了这个实验是想来做什么以及想得到什么样的结论。要正确的识别问题和陈述问题，这些需要专业知识和大量的阅读文献综述等方法来获得我们所要提出的问题。需要对某一个具体的问题，并且对这个具体的问题提出假设。如水处理中混凝剂的最佳投加量，混凝剂的最佳投加量有一个适宜的PH值范围。
试验设计与数据处理 学院 班级 学号 学生姓名 指导老师
第一章 4、 相对误差18.20.1%0.0182x mg mg ?=?= 故100g 中维生素C 的质量范围为：±。 5、1）、压力表的精度为级，量程为， 则 max 0.2 1.5%0.00333 0.375 8 R x MPa KPa x E x ?=?==?=== 2）、1mm 的汞柱代表的大气压为， 所以 max 2 0.1330.133 1.662510 8 R x KPa x E x -?=?===? 3）、1mm 水柱代表的大气压为gh ρ，其中2 9.8/g m s = 则： 3max 33 9.8109.810 1.22510 8 R x KPa x E x ---?=???===? 6. 样本测定值 算数平均值 几何平均值 调和平均值 标准差s 标准差σ 样本方差S 2 总体方差σ2 算术平均误差△ 极差R 7、S ?2＝，S ?2＝ F ＝S ?2/ S ?2＝= 而F （）=，= 所以F （）< F < 两个人测量值没有显著性差异，即两个人的测量方法的精密度没有显著性差异。 |||69.947|7.747 6.06 p p d x =-=>
分析人员A分析人员B 8样本方差1 8样本方差2 10Fa值 104F值 6 68 4705 6 6 88 8.旧工艺新工艺 %% %% %% %% %% %% %% %% %% % % % % t-检验: 双样本异方差假设 变量 1变量 2 平均 方差 观测值139假设平均差0 df8 t Stat-38. P(T<=t) 单尾0 t 单尾临界 P(T<=t) 双尾0 t 双尾临界 F-检验双样本方差分析
机械设计模拟试题1 一．填空题（每空1分，共20分） 1．在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷称为 。机器在运转时零件还会受到各种附加载荷，通常用引入 的办法来估计这些因素的影响。 2．影响机械零件疲劳强度最为重要的三个因素是 、 、 。 3．为了防止螺纹在轴向力作用下自动松开，用于连接的紧固螺纹必须满足 条件。具有此条件的螺纹应满足 。 4．为了减小承受轴向载荷螺栓上的总拉伸载荷的变化幅度，采用减小 刚度或增大 刚度都可以。 5．软齿面的闭式齿轮传动轮齿的失效形式是 ；在开式齿轮传动中，其失效形式 是难以避免的。 6．一般闭式齿轮传动的润滑方式根据 的大小而定。 7．切制蜗轮的滚刀，其 必须与相应的蜗杆相同，因此制定蜗杆分度圆直径的标准系列，目的是为了 。 8．在带传动中，由于带的弹性变形导致，带绕在主动轮时，带的速度 于主动轮的圆周速度，带绕在从动轮时，带的速度 于从动轮的圆周速度。 9．滚动轴承型号为30213，轴承类型为 ，内径为 。 10．滚动轴承的失效形式主要有 和 。 二、选择题（每题2分，共20分） 1．两个平行圆柱体相互压紧，已知圆柱体的半径12R R >，材料弹性模量12E E >，则两者的接触应力为 。 A. 12H H σσ>； B. 12H H σσ<; C. 12H H σσ=; D. 大小不确定。 2．带传动工作时的弹性滑动，是由于 。 A ．小带轮包角过小； B. 带与带轮间的摩擦系数偏低； C. 带的初拉力不足； D. 带的松边和紧边拉力不相等。 3. 滚子链传动的最主要参数是 。 A ．链的排距； B. 链的节距； C. 滚子外径； D. 销轴直径。 4．一般在滚子链传动中，为使链条磨损均匀， 。 A ．链节数L p 和链轮齿数Z 均应取偶数； B ．链节数L p 和链轮齿数Z 均应取奇数； C ．链节数L p 取为偶数，链轮齿数Z 均应取为奇数； D ．链节数L p 取为奇数，链轮齿数Z 均应取为偶数。 5．采用螺纹连接时，当被连接件很厚并经常拆卸时，宜选用 。 A ．螺栓连接； B. 螺钉连接； C. 双头螺柱连接； D. 紧定螺钉连接 6．在齿轮设计中，选择小齿轮z 1的原则是 。 A ．在保证不根切的条件下，尽量选少齿数； B ．在保证不根切的条件下，尽量选多齿数； C ．在保证弯曲强度所需条件下，尽量选少齿数； D ．在保证弯曲强度所需条件下，尽量选多齿数。 7．在下列蜗杆传动的材料组合中，性能较优良的是 。 A ．钢和铸铁； B ．钢和青铜； C ．钢和铝合金； D ．钢和钢。 8．在用弯扭合成当量弯矩法计算转轴时，采用校正系数α是考虑到 。
《试验设计与数据处理》 专业：机械工程班级：机械11级专硕学号：S110805035 姓名：赵龙 第三章：统计推断 3-13 解：取假设H0：u1-u2≤0和假设H1：u1-u2＞0用sas分析结果如下：Sample Statistics Group N Mean Std. Dev. Std. Error ---------------------------------------------------- x 8 0.231875 0.0146 0.0051 y 10 0.2097 0.0097 0.0031 Hypothesis Test Null hypothesis: Mean 1 - Mean 2 = 0 Alternative: Mean 1 - Mean 2 ^= 0 If Variances Are t statistic Df Pr > t ---------------------------------------------------- Equal 3.878 16 0.0013 Not Equal 3.704 11.67 0.0032 由此可见p值远小于0.05，可认为拒绝原假设，即认为2个作家所写的小品文中由3个字母组成的词的比例均值差异显著。 3-14 解：用sas分析如下： Hypothesis Test Null hypothesis: Variance 1 / Variance 2 = 1 Alternative: Variance 1 / Variance 2 ^= 1 - Degrees of Freedom - F Numer. Denom. Pr > F ---------------------------------------------- 2.27 7 9 0.2501 由p值为0.2501＞0.05（显著性水平），所以接受原假设，两方差无显著差异 第四章：方差分析和协方差分析 4-1 解： Sas分析结果如下： Dependent Variable: y Sum of Source DF Squares Mean Square F Value Pr > F
1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【】A．轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C．齿面胶合 D. 齿面塑性变形 2．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于【】A．包角α太小 B. 初拉力F0太小 C．紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 3．在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是【】A．6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 4．下列四种螺纹中，自锁性能最好的是【】 A．粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹 C．梯形螺纹 D.锯齿形螺纹 5．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为【】 A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1 C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 6．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指【】 A．弹簧外径与簧丝直径之比值 B．弹簧内径与簧丝直径之比值 C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值 D．弹簧中径与簧丝直径之比值 7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为【】A．90° B. 120° C.135° D.180° 8．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在【】A．V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处 C．V带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处 9．对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是【】 A．拉力 B.扭矩 C．压力 D.拉力和扭矩 10．滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后【】 A．制造困难 B.要使用较长的销轴 C．不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力 二、1．轴如按受载性质区分，主要受的轴为心轴，主要受的轴为传动轴。 2．代号62203的滚动轴承，为轴承，其内径为mm。 3．在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽b1大齿轮齿宽b2；在计算齿轮强度时，工作齿宽b应取。 4．普通平键联接的工作面是键的；楔键联接的工作面是键的。 5．为了便于互换及适应大量生产，轴承内圈孔与轴的配合采用制，轴承外圈与轴承座孔的配合采用制。 6．不随时间变化的应力称为，随时间变化的应力称为，具有周期性的变应力称为。7．按照平面图形的形状，螺纹分为、和等。 8．按照工作条件，齿轮传动可分为和两种。 9．齿轮传动设计时，软齿面闭式传动通常先按设计公式确定传动尺寸，然后验算轮齿弯曲强度。
试验设计与数据处理试验报告 正交试验设计 1.为了通过正交试验寻找从某矿物中提取稀土元素的最优工艺条件，使稀土元素提取率最高，选取的水平如下：
需要考虑交互作用有A×B，A×C，B×C，如果将A，B，C分别安排在正交表L8（2）的 1,2,4列上，试验结果（提取量/ml）依次是1.01,，1,33，1,13，1.06,，1.03，0.08,，0.76，0.56. 试用方差分析法（α=0.05）分析实验结果，确定较优工艺条件 解：（1）列出正交表L8（27）和实验结果，进行方差分析。 试验号 A B A×B C A×C B×C 空号提取量（ml） 1 1 1 1 1 1 1 1 1.01 2 1 1 1 2 2 2 2 1.33 3 1 2 2 1 1 2 2 1.13 4 1 2 2 2 2 1 1 1.06 5 2 1 2 1 2 1 2 1.03 6 2 1 2 2 1 2 1 0.8 7 2 2 1 1 2 2 1 0.76 8 2 2 1 2 1 1 2 0.56 K1 4.53 4.17 3.66 3.93 3.5 3.66 3.63 K2 3.15 3.51 4.02 3.75 4.18 4.02 4.05 k1 2.265 2.085 1.83 1.965 1.75 1.83 1.815 k2 1.575 1.755 2.01 1.875 2.09 2.01 2.025 极差R 1.38 0.66 0.36 0.18 0.68 0.36 0.42 因素主次 A A×C B A×B B×C 优选方案 A1B1C1 SS J 0.23805 0.05445 0.0162 0.00405 0.0578 0.0162 0.02205 Q 7.7816 总和T 7.68 P=T^2/n 7.3728 SS T 0.4088 差异源SS df MS F 显著性 A 0.23805 1 0.23805 19.5925 9259 * B 0.05445 1 0.05445 4.48148 1481 A*B 0.0162 1 0.0162 1.33333 3333 C 0.00405 1 0.00405 0.33333 3333 A*C 0.0578 1 0.0578 4.75720 1646