第09章 配方试验设计
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橡胶配方设计综合实验内容及操作步骤(doc 9页)
橡胶配方设计综合实验内容及操作步骤(doc 9页)高分子材料与工程专业实验橡胶配方设计综合实验实验报告班级： 08030342班硬脂酸SA 工业品0.8～1.2高耐磨炭黑HAF 工业品5～30N-芳基-N-烷基对苯二胺4010NA工业品1～32、实验用仪器及设备（1）开放式炼塑机（SK-160B）辊筒工作直径=160mm，辊筒工作长度=320mm，前辊转速=24.0r.p.m,后辊转速=17.8r.p.m,最大辊间距=4.5mm，最小压片厚度=0.2mm。
一次加料量=100～200g，辊筒最高加热温度≤200℃（2）平板硫化机（XKLB-25D）额定表压=145kg/cm²，油缸活塞直径D=160mm，电热板面积=360*360mm，模板最大加热温度≤200℃。
（3）密炼机混炼设备(HL-200型)（4）橡胶硬度计（5）万能拉伸测试仪一、实验工艺条件的预定1、材料配方的确定一原料名称简称成分质量/g丁腈橡胶NR 200邻苯二甲酸二辛酯DOP 10硫磺S 4四甲基秋兰姆二硫化物TMTD 1氧化锌ZnO 10硬脂酸SA 2高耐磨炭黑HAF 10N-芳基-N-烷基对苯二胺4010NA4二原料名称简称成分质量/g 丁腈橡胶NR 200 邻苯二甲酸二辛酯DOP 10硫磺S 4 四甲基秋兰姆二硫化物TMTD 1 氧化锌ZnO 10 硬脂酸SA 2 高耐磨炭黑HAF 20N-芳基-N-烷基对苯二胺4010NA4三原料名称简称成分质量/g 丁腈橡胶NR 200 邻苯二甲酸二辛酯DOP 10 硫磺S 4 四甲基秋兰姆二硫化物TMTD 1 氧化锌ZnO 10硬脂酸SA 2 高耐磨炭黑HAF 30N-芳基-N-烷基对苯二胺4010NA4四原料名称简称成分质量/g丁腈橡胶NR 200邻苯二甲酸二辛酯DOP 10硫磺S 4四甲基秋兰姆二硫化物TMTD 1氧化锌ZnO 10硬脂酸SA 2高耐磨炭黑HAF 40N-芳基-N-烷基对苯二胺4010NA4五原料名称简称成分质量/g 丁腈橡胶NR 200 邻苯二甲酸二辛酯DOP 10 硫磺S 4 四甲基秋兰TMTD 1姆二硫化物氧化锌ZnO 10 硬脂酸SA 2 高耐磨炭黑HAF 50N-芳基-N-烷基对苯二胺4010NA42、塑炼工艺条件的确定塑炼温度： 80℃。
乳膏制作实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本实验旨在探究氢水-叶黄素皮肤辐射损伤修复乳膏的配方及制作工艺，并通过实验验证其有效性。
通过本实验，我们希望为皮肤辐射损伤修复提供一种安全、有效的新产品。
二、实验材料1. 氢水：纯度99.9%，购自某品牌。
2. 叶黄素：纯度98%，购自某品牌。
3. 植物油：橄榄油，购自某超市。
4. 水剂：纯净水，购自某超市。
5. 混合乳化剂：聚山梨酯80、聚乙二醇-400，购自某品牌。
6. 防腐剂：苯氧乙醇，购自某品牌。
7. 香精：玫瑰香精，购自某品牌。
8. 脂肪酸：硬脂酸，购自某品牌。
9. 硅油：聚硅氧烷，购自某品牌。
10. 实验仪器：电子天平、搅拌器、烧杯、三角瓶、过滤器、高压均质机等。
三、实验方法1. 配方设计：根据实验要求，设计氢水-叶黄素皮肤辐射损伤修复乳膏的配方，包括氢水、叶黄素、植物油、水剂、混合乳化剂、防腐剂、香精、脂肪酸、硅油等。
2. 混合：将植物油、水剂、混合乳化剂、防腐剂、香精、脂肪酸、硅油等原料按照配方比例称量，放入烧杯中。
3. 乳化：将烧杯中的原料在搅拌器的作用下充分混合，形成乳液。
4. 添加氢水和叶黄素：在乳液冷却至室温后，加入氢水和叶黄素，搅拌均匀。
5. 过滤：将混合好的乳液通过过滤器过滤，去除杂质。
6. 均质：将过滤后的乳液放入高压均质机中进行均质处理，提高乳液的稳定性。
7. 填充：将均质后的乳液填充到预先消毒的乳膏管中。
8. 杀菌：将填充好的乳膏管在高温高压条件下进行杀菌处理。
9. 冷却：将杀菌后的乳膏管放置在室温下冷却至室温。
10. 包装：将冷却后的乳膏管进行包装，完成氢水-叶黄素皮肤辐射损伤修复乳膏的制作。
四、实验结果与分析1. 乳膏外观：制作的氢水-叶黄素皮肤辐射损伤修复乳膏呈均匀的乳白色，无明显杂质。
2. 乳膏稳定性：经过稳定性实验，乳膏在室温下放置3个月，未出现分层、酸败、变色等现象。
3. 乳膏安全性：经皮肤刺激性实验，乳膏对皮肤无明显刺激性。
4. 乳膏效果：通过动物实验，使用本实验制作的氢水-叶黄素皮肤辐射损伤修复乳膏对皮肤辐射损伤具有明显的修复作用。
配方设计1
配方设计1第一章概述一、基本要求1、对化妆品相关的国家法律法规的掌握。
2、对化妆品原料及性质的掌握。
配方师至少掌握1000种原料的分类、物性、功效、在配方中的作用及使用量。
3、对设计目标化妆品的要求掌握（1）市场目标信息要求①产品卖点（概念点）②产品价格定位③产品销售区域④产品目标人群⑤产品市场其他需要（2）信息目标①产品剂型②产品外观色泽要求③产品其他技术标准④产品原料成品⑤产品包装容器⑥产品功效要求⑦产品技术的其他要求4、对化妆品配方结构的理解和掌握化妆品配方结构均由基本模块构成。
模块包括：乳化体系、功效体系、增稠体系、抗氧化体系、防腐体系和感官修饰体系。
5、对化妆品试验工艺熟悉6、对实验样品的评价方掌握（1）感官评价：①外观②香气③色泽④涂展性（2）理化指标评价①耐寒②耐热③pH值④粘度⑤离心实验⑥微观结构评价（3）稳定性评价：①热寒循环7周实验②外观稳定性（外观、色泽、香气）③理化指标稳定性（pH值、离心试验、黏度）④活性成分的稳定性⑤微观结构的稳定性（4）卫生指标评价：①防腐挑战实验②汞、砷、铅含量测试（5）功效评价：①九类特殊用途产品（包括：防晒、祛斑、除臭、健美、染发、育发、脱毛、烫发及美乳）②美白、保湿、去皱、抗衰老、祛痘（6）安全性评价：①毒理学评价②人体斑贴实验③人体使用实验7、严谨实验室工作方法（1）原料样品和资料规范管理（2）实验过程现象详细记录（3）实验样品客观评价（4）实验结果总结归纳二、化妆品配方剖析1、感官分析：提主要作用是将样品通过感官分析找到与配方中的感官修饰体系、乳化体系及增稠体系的联系。
（1）感官评测（2）流变性测定2、结构分析：分析手段主要是显微镜3、成分分析：手段包括：HPLC、IR、GC-MS、NMR。
4、配方剖析的特点：（1）由估计推测向精确定量化和定型化发展（2）由监管部门和科研机构使用逐渐向企业转移（3）在企业内部，有质量管理部门想技术开发部门转移三、配方调整1、配方调整的方法（1）对不同模块的调整（2）对原料品种的调整（3）对使用量的调整2、促使配方调整的因素（1）对感官评价未达到要求（2）对稳定性评价未达到要求（3）对功效评价未达到要求（4）对安全性评价未达到要求（5）对原料成本未达到要求（6）未达到客户特定的其他要求（7）生产设备改变第二章乳化体系设计一、乳化体（emulsion）基本类型1、两种基本类型2、乳化体的一般性质（1）乳化体的外观（2）黏度（3）电性质：主要是电导，其电导主要取决于乳化体连续相的性质O/W的电导比W/O的大。
农药制剂配方研究方法学-魏方林_PPT幻灯片
S4（%）
TL平均值 (℃)
TH平均 值 (℃)
U-1
0
2
5
1
-14.8
66.8
U-2
3
5
7
1
-16.7
62.5
U-3
4
2
8
3
-15.8
60.2
U-4 采用偏2最小二乘3 法（P1L0S），对2 TH、TR-同15时.5优 66.8
U-5 化，对0试验数据4 进行回9归分析，4 求TH、T-1R4同.7时 68.5
方法要点：A、B相混合的总量确定。 如A、B在配方中的总量为10%，A取X%，则B 取(10一X)%，以保证A、B在AB混合物中的含 量均可在0％-100％之间连续变化。
16
应用实例：
➢ 乳油：乳化剂配比筛选 ➢ 水乳剂：乳化剂配比筛选、各助剂配比筛选
17
3.3 多因素试验设计
拟三元相图法 正交试验设计 均匀试验设计
复配乳化剂：用量筛选范围4－12% 指标：冷热贮、分散性、离心稳定性等
8
3.1.3 黄金分割法
➢ 先在助剂用量[a ,b]范围内的0.618 处做第一 次实验,0.382 处做第二次实验,比较两个实验 结果,去掉差点以外部分。在留下部分继续重复 上述步骤，直至找到满足指标要求的最佳点。
Pa
P2
P1
0.0023
2
400.1667 0.0000
2
577.1667 0.0000
25
自变量对因变量的影响大小
哪一水平最佳
TH极差分析及各水平间差异显著性检验结果
自变量
S1 S2 S3 S4
极差R
7.7778 0.4444 3.0556 3.6667
第9章 配方试验设计作业讲解
) z2 + a2 = (1 − 0.94) z2 + 0.04 = 0.06z2 +0.04
j =1
3
x3 = (1 − ∑ a j ) z3 + a3 = (1 − 0.94) z3 + 0 = 0.06z3
j =1
3
(2)试验方案 试验方案 由于m=3，故可以选择 由于 ，故可以选择{3,2}单纯形格子点 单纯形格子点 设计，试验方案和试验结果见表9-4。 设计，试验方案和试验结果见表 。
试验号 1 2 3 4 5 6 7 z1 1 0 0 z2 0 1 0 z3 0 0 1 0 1/2 x1 0.4 0.2 0.2 0.3 0.3 0.2 0.27 x2 0.4 0.6 0.4 0.5 0.4 0.5 0.47 x3 0.2 0.2 0.4 0.2 0.3 0.3 0.26 结果y 结果 50(y1) 150(y2) 350(y3) 100(y12) 450(y13) 650(y23) 700(y123)
所以，试验指标 与规范变量之间的三元二次 所以，试验指标y与规范变量之间的三元二次 回归方程为： 回归方程为：
y = 0.82z1 + 0.65z2 + 0.66z3 + 0.86z1 z2 +0.36z1 z3 +0.46z2 z3 (4)确定最优配方 确定最优配方 利用“ 中的“ 利用“Excel”中的“规划求解”工具，得到 中的 规划求解”工具， 时指标值y 该方程在0.60, z2 = 0.40, z3 = 0 时指标值 z1 = 取得最大值0.958。 取得最大值 。
解题过程： 解题过程： (1)编码 编码 依题意， 依题意， x1≥0.2，x2≥0.4，x3≥0.2， ， ， ， 即 a1 = 0.2 ， a2 = 0.4 ， a3 = 0.2 ，
j =1
3
x3 = (1 − ∑ a j ) z3 + a3 = (1 − 0.94) z3 + 0 = 0.06z3
j =1
3
(2)试验方案 试验方案 由于m=3，故可以选择 由于 ，故可以选择{3,2}单纯形格子点 单纯形格子点 设计，试验方案和试验结果见表9-4。 设计，试验方案和试验结果见表 。
试验号 1 2 3 4 5 6 7 z1 1 0 0 z2 0 1 0 z3 0 0 1 0 1/2 x1 0.4 0.2 0.2 0.3 0.3 0.2 0.27 x2 0.4 0.6 0.4 0.5 0.4 0.5 0.47 x3 0.2 0.2 0.4 0.2 0.3 0.3 0.26 结果y 结果 50(y1) 150(y2) 350(y3) 100(y12) 450(y13) 650(y23) 700(y123)
所以，试验指标 与规范变量之间的三元二次 所以，试验指标y与规范变量之间的三元二次 回归方程为： 回归方程为：
y = 0.82z1 + 0.65z2 + 0.66z3 + 0.86z1 z2 +0.36z1 z3 +0.46z2 z3 (4)确定最优配方 确定最优配方 利用“ 中的“ 利用“Excel”中的“规划求解”工具，得到 中的 规划求解”工具， 时指标值y 该方程在0.60, z2 = 0.40, z3 = 0 时指标值 z1 = 取得最大值0.958。 取得最大值 。
解题过程： 解题过程： (1)编码 编码 依题意， 依题意， x1≥0.2，x2≥0.4，x3≥0.2， ， ， ， 即 a1 = 0.2 ， a2 = 0.4 ， a3 = 0.2 ，
中医药方学实验课设计
个性化治疗方案设计思路
01
因人制宜
根据患者年龄、性别、体质等因 素，制定个性化的中药方剂治疗 方案。
因时制宜
02
03
因地制宜
根据季节、气候等因素，调整中 药方剂的组成和剂量，以适应不 同时节的气候变化。
根据不同地区的地理环境、气候 条件等因素，选用适合当地患者 病情的中药方剂进行治疗。
实验操作规范与安全注意事
中医药方学实验课设 计
汇报人：XX
2024-01-23
目录
• 实验课程概述 • 中药方剂基础知识 • 中药方剂制备技术 • 中药方剂质量控制与评价 • 中药方剂临床应用与案例分析 • 实验操作规范与安全注意事项
01
实验课程概述
实验目的与意义
01 掌握基本实验技能
通过实验操作，使学生掌握中医药方学的基本实 验技能和方法。
典型案例分析
1 2 3
感冒
风寒感冒可选用麻黄汤、桂枝汤等辛温解表方剂 ；风热感冒可选用银翘散、桑菊饮等辛凉解表方 剂。
咳嗽
外感咳嗽可选用止嗽散、桑杏汤等宣肺止咳方剂 ；内伤咳嗽可选用二陈汤、清金化痰汤等化痰止 咳方剂。
胃痛
寒邪客胃可选用良附丸、香苏散等温胃散寒方剂 ；饮食停滞可选用保和丸、枳实导滞丸等消食导 滞方剂。
离体器官实验
整体动物实验
方法
01
Байду номын сангаас
03 02
药效学评价方法及指标
01
细胞培养实验
02
指标
03
生理指标：如血压、心率、呼吸等
药效学评价方法及指标
生化指标
如血糖、血脂、酶活性等
病理指标
如炎症、肿瘤、凋亡等
第一组方案配方设计
配方设计方案选择课题：子午胎胎面较配方设计胎面胶性能要求：（1）极好的耐磨性以提高翻新轮胎的使用寿命。
（2）良好的行驶性能可适应各种路面及车辆和轮胎使用条件的需要，不致发生早期损坏。
（3）低的滚动阻力（可节省油耗，降低行驶轮胎的温度，提高轮胎的使用安全性）。
（4）使用的原材料应符合环保要求；不会对接触人员造成损伤及对环境造成污染。
（5）预硫化胎面应具有良好的耐老化性、黏合性能，以防止翻新轮胎使用到晚期胎面老化而与胎体开脱。
（6）为了防上预硫化胎面在使用过程中崩花掉块，胶料的耐屈挠性能也是人们关注的指标。
一、选择配方原材料质量产地烟片胶3号顺丁胶6040青岛利昌达橡塑公司青岛利昌达橡塑公司硫磺 2.6 连云港诚实有限公司促进剂NS 0.8 万新实业有限公司氧化锌 5.0 万新实业有限公司硬脂酸 4.0 济南佰金翰商贸公司防老剂A 1 华兴宿迁化学有限公司防老剂4010 1 华兴宿迁化学有限公司石蜡 1 江苏华彬国际贸易公司HF炭黑55 济南佰金翰商贸公司机油 2 万新实业有限公司合计172.4二、配方设计要点1、胶种的选择：烟片胶 34 Kg/元（产地：青岛利昌达橡塑有限公司）、顺丁胶28.5 Kg/元（青岛青岛利昌达橡塑有限公司）前者对橡胶具有防腐和防老化的作用，综合性能好保存期长。
后者其弹性最好滞后损失小，动态生热低有极好的耐寒性，是通用橡胶中耐低温性能最好的。
2.硫化体系：硫磺 2.2 Kg/元（连云港诚实有限公司）2.6份为普通硫化体系产生70％以上的多硫交连键大大提高耐磨性和抗疲劳龟裂性。
促进剂NS（华兴宿迁化学有限公司）为次磺酰胺类有非常好的硫化特性硫化平坦性好，硫化度较高，交联网构的均匀性好，物理力学性能高3.填充补强体系：HF炭黑（济南佰金翰商贸有限公司）其补强性和耐磨性最高作用：提高橡胶的力学性能，改善胶料的加工工艺性能，降低成本。
4.软化增塑体系：石蜡 11.2 Kg/元（江苏华彬国际贸易有限公司,）机油（万新实业有限公司）降低混炼胶的黏度，改善防护体系加工性能，降低制品硬度5.防护体系：防老剂A 20.7 Kg/元（华兴宿迁化学有限公司）防老剂401029.3（华兴宿迁化学有限公司）延缓橡胶老化，延长制品的寿命。
青岛科技大学橡胶配方设计
拉伸强度，MPa
12
10
拉伸曲线
回缩曲线
8
6
4
2
A 0 0
B 100
200 300 400 伸长率，％
C
D
500 600
7．硬度测定：邵尔A型 0－100度 8．磨耗测定：
磨耗体积 V=(m前-m后)/ρ，cm3/1.61Km， 磨耗指数＝V标/V试
阿克隆磨耗
滚筒磨耗
9．疲劳的测试： （1）压缩疲劳：1)温升 2)变形 （2）屈挠龟裂：裂口大小及
2)玻璃化温度的测定：差热分析仪 14．热性能：1)导热系数、热传导
2)分解温度或氧化起始温度 15．阻燃性:(1)氧指数：氧指数越大，阻燃性越好
装饰及汽车配件 (2)锥形量热仪：热释放速率、烟量、
点燃时间、有害气体成份等。
16．绝缘性： 1) 表面电阻率和体积电阻率大小 1015Ω·cm以上 2) 介电损耗 介电损耗越大，绝缘性越差 3) 击穿电压强度 击穿电压/厚度
3、硫化橡胶的使用性能测试
1 ． 拉 伸 强 度 σ ＝ P/bh ， Mpa
2．定伸应力，Mpa 100%，300%，Mpa
3．拉断伸长率 ，％ є＝[（L1-L0）/L0]*100%
4．扯断永久变形： S=(L2- L0)/ L0 ，％
5．撕裂强度： Φ＝P/h，KN/m
6．有效弹性和滞后损失
• 常规的混炼顺序：生胶或塑炼胶共混
小药（活性剂、促进剂、防老剂、固体软化剂）
补强剂和填料
软化剂
硫化剂
７、硫化特性: 焦烧时间（Ts1，Tc10），工艺正硫化 时 间 （ Tc90 ） ， 最 小 转 矩 （ ML ） ， 最 大 转 矩 （MH），硫化指数100/(Tc90-Tc10)
配方实验设计
配方试验设计配方试验设计配方配比问题是工业生产及科学试验中经常遇到的一类问题，在化工、医药、食品、材料等工业领域，许多产品都是由多种组分按一定比例混合起来加工而成，这类产品的质量指标只与各组分的百分比有关，而与混料总量无关。
为了提高产品质量，试验者要通过试验得出各种成分比例与指标的关系，以确定最佳的产品配方。
配方试验设计又称混料试验设计，其目的就是合理地选择少量的试验点，通过一些不同配比的试验，得到试验指标与成分百分比之间的回归方程，并进一步探讨组成与试验指标之间的内在规律。
配方设计的方法主要有：单纯形格子点的设计，单纯形重心设计，配方均匀设计。
1 配方试验设计的约束条件在配方试验或混料试验中，如果用y 表示试验指标，X 1,X 2,...,X m 表示配方中m 中组分各占的百分比，显然每个组分的比例必须都是非负的，而且它们的总和必须为1，所以混料约束条件可以表示为()1...,,...,2,1021=+++=≥m j x x x m j x （1-1）如果产品含有三种成分，其比例分别为x 1、x 2、x 3，则试验指标y 与x 1、x 2、x 3之间的三元二次回归方程可以表示为：2333222221113223311321123322110ˆx b x b x b x x b x x b x x b x b x b x b b y +++++++++= （1-2） 由于()()()()213233122232121321001,1,1,x x x x x x x x x x x x x x x b b --=--=--=++= 整理可得322331132112332211ˆx x b x x b x x b x b x b x b y+++++= （1-3） 回归方程没有了常数项和二次项，只有一次项和交互项。
又由于 2131x x x --= ，所以上述回归方程还可以表示如下22222111211222110ˆx b x b x x b x b x b b y+++++= （1-4）可见，在配方试验中，试验因素为各组分的百分比，而且是无印次的，这些因素一般是不独立的，所以往往不能直接使用前面介绍的用于独立变量的试验设方法。
不同基质配方对蔬菜种子萌发及幼苗生长的影响
须 文，岑 聪，徐彦军．不同基质配方对蔬菜种子萌发及幼苗生长的影响［Ｊ］．江苏农业科学，２０２０，４８（９）：１２７－１３１．ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－１３０２．２０２０．０９．０２５不同基质配方对蔬菜种子萌发及幼苗生长的影响须 文，岑 聪，徐彦军（贵州大学农学院园艺系，贵州贵阳５５００２５） 摘要：选用废弃物炉渣、菇渣等作为基质原料，通过添加适宜有机肥和化肥，对不同配比基质的理化性质进行测定，比较其对番茄、生菜等蔬菜种子萌发及幼苗生长的影响，为基质在生产上的推广应用提供科学依据。
试验结果表明，２个配方基质的容重均在理想范围内，大小孔隙比较大，保水保肥性较差，但通气性较强；２种配方基质电导率（ＥＣ值）较大，基质内含养分丰富，配方Ⅰ基质偏碱性，配方Ⅱ基质呈微酸性，属于中性范围；有机质含量配方Ⅰ比配方Ⅱ高１５ １３百分点，氮含量配方Ⅰ比配方Ⅱ高０．６１百分点，磷含量配方Ⅱ比配方Ⅰ高０．３９百分点，钾含量配方Ⅰ比配方Ⅱ高０．３１百分点；２种配方基质的有机质含量、氮磷钾含量都比较高，基质肥力较好；２种配方基质对蔬菜种子萌发有促进作用，对幼苗生长影响不同；配方Ⅱ较适合做番茄、菜心、芥菜的栽培基质。
关键词：无土栽培；基质配方；理化性质；种子萌发；幼苗生长 中图分类号：Ｓ６３０．４ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２－１３０２（２０２０）０９－０１２７－０４收稿日期：２０１９－０９－０２基金项目：贵州省科技重大专项（编号：黔科合重大专项字［（２０１６）３００２号］；贵州省农业攻关（编号：黔科合支撑［（２０１９）２３９４号］；贵州大学引进人才项目（编号：贵大人基合字［（２０１６）４８号］；贵州省科技计划（编号：黔科合平台人才［（２０１７）５７８８号］。
作者简介：须 文（１９７５—），女，上海人，博士，教授，主要从事蔬菜学教学与研究等工作。
Ｅ－ｍａｉｌ：ａｇｒ．ｗｅｎｘｕ＠ｇｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ。
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阶数d 2 6 10 15 21 3 10 20 35 56 4 15 35 70 126
8
10
36
55
120
220
330
715
（3）回归方程的建立
例： ｛m，2｝单纯形格子点设计回归模型 ：
y b j x j bkj xk x j
j 1 k j m
试验 号 1
z1 1 0 0 1/2
利用约束条件并将x3用其它两个组分表示，
则上式可变换为三元二次方程
2 y a b1 x1 b2 x2 b12 x1 x2 b11 x12 b22 x2
EXIT
9.2 单纯形配方设计
9.2.1 单纯形的概念
单纯形（simplex ）：凸形
正规单纯形： 例：正三角形，正四面体
（5）回归方程的回代
有下界约束时： 将zj 转换成xj 无约束时：不用回代
9.2.3
单纯形重心设计
（1） 单纯形重心设计试验方案的确定
将试验点设在单纯形的重心上
重心： 单纯形的顶点
棱的中点
三角形的中心 四个顶点的重心 …… m个顶点的单纯形重心设计共有(2m－1)个重心，即 试验点数为(2m－1)个
m种组分各占的百分比，则混料约束条件 ：
xj≥ 0 （j＝1，2，…，m） x1＋x2＋…＋xm＝1 约束条件决定了混料配方设计中的数学模型；
最佳配方可利用回归方程求得。
可见，在配方试验中，试验因素为各组分的
百分比，而且是无因次的，这些因素一般是不独
立的，所以往往不能直接使用前面介绍的用于独
形表示
Hale Waihona Puke 例：当m＝3，d＝1时 ，有3个试验点：
正三角形的三个顶点： 例：当m＝3，d＝2时 ，有6个试验点：
（1，0，0），（0，1，0），（0，0，1）
图示
表：{ 3，2 }单纯形格子点设计表
例：当m＝3，d＝3时
10个试验点：
图示
表：{ 3，3 }单纯形格子点设计表
每种组分的百分比xj的取值与阶数d有关，
确定最优配方： 利用Excel的“规划求解”工具
回归方程回代
9.3
配方均匀设计
单纯形设计 ： 设计、分析简单 试验点在试验范围内的分布不十分均匀 配方均匀设计： 使试验点在单纯形中散布尽可能均匀
无约束的配方均匀设计步骤： （1）配方均匀设计表的选用
配方均匀设计表：
UMn（nm）或UMn*（nm） n：试验次数 m ：组分数 选表： 根据混料组分数 m 回归分析所需试验次数
单纯形格子点设计表的选用 先将自然变量xj（j＝1，2，…，m）进行编码
编码公式：
x j a j (1 a j ) z j
j 1
m
或
zj
xj aj 1 a j
j 1 m
例：
x1 a1 , x2 a2 , x3 a3
x1 [1 (a1 a2 a3 )]z1 a1
单纯形(m个顶点)重心设计试验点包括：
m个单一成分的点 二种成分相等的试验点 三种成分相等的试验点 ……
1个m种成分相等的试验点
例:当m=3时 共有7个试验点
图示
重心设计表
（2）单纯形重心设计结果分析
将自然变量xj转换成规范变量zj
若m＝3，规范变量zj与试验指标y之间的回归方程为：
为1/d的倍数：
xj＝0，1/d，2/d，…，d/d＝1
xj 编码：
x j＝ z j
② 有约束单纯形格子点设计
除配方设计的约束条件，还要
受其它约束条件限制，如： aj ≤xj≤bj， j＝1，2，…，m
有下界约束的单纯形格子点设 计：
aj ≤xj
试验范围为原正规单纯形内的
一个规则单纯形
第 9章
配方试验设计
配方试验设计，或称混料试验设计
1、目的：合理地选择少量的试验点，通过一些
不同配比的试验，得到试验指标与成分百分
比之间的回归方程，探讨组成与试验指标之
间的内在规律。
2、方法：单纯形格子点设计
单纯形重心设计
配方均匀设计等
9.1 配方试验设计约束条件
若y表示试验指标，x1，x2，…，xm表示配方中
正三角形格子点集：{3，d } 3——单纯形的3个顶点，表示3种组分 d——每边等分数，称为阶数 四顶点单纯形格子点集：{4，d } ……
（2）单纯形格子点设计试验方案的确定
① 无约束单纯形格子点设计
无约束的配方设计：是指除了配方设计的约
束条件，不再有对各组分含量加以限制的其
它条件
各组分含量xj的变化范围可用高为1的正单纯
z2 0 1 0 1/2
z3 0 0 1 0
y y1 y2 y3 y12
回归系数的计算：
b j y j bkj 4 ykj 2( yk y j )
2 3 4
5
6
1/2
0
0
1/2
1/2
1/2
y13
y23
（4）最优配方的确定：
用Excel的“规划求解”工具求最佳配方
立变量的试验设计方法。配方设计要建立试验指
标y与混料系统中各组分xi的回归方程，再利用回
归方程来求取最佳配方。混料约束条件决定了混
料配方设计中的数学模型，不同于一般回归设计 中所采用的模型。
回归模型
如配方中有三种成分比例为：x1,x2,x3,指标为y
2 2 y a b1x1 b2 x2 b3 x3 b12 x1x2 b13 x1x3 b23 x2 x3 b11 x12 b22 x2 b33 x3
高为1的正规单纯形可表示混料组成
正规单纯形内任一点到各个面的距离之和是1 顶点代表单一成分组成的混料 棱上的点代表两种成分组成的混料 面上的点代表多于两种而≤m 种成分组成的混料 内部的点则是代表全部m种成分组成的混料
9.2.2 单纯形格子点设计
（1）设计原理
配方试验点在单纯形格子点上
y b j z j bkj zk z j b123 z1 z2 z3
j 1 k j
3
回归系数的计算：
b j y j bkj 4 ykj 2( yk y j ) b123 27 y123 12( y12 y13 y23 ) 3( y1 y2 y3 )
（2）明确试验方案，进行试验
（3）试验结果分析
直观分析： 直接选用其中最好的试验点作为最优配方 回归分析： 建立试验指标y与各组分百分比xj之间的回归方程 根据回归方程找出优方案 验证试验
x2 [1 (a1 a2 a3 )]z2 a2
x3 [1 (a1 a2 a3 )]z3 a3
编码目的：使自然变量转变为0≤zj≤1
若自然变量xj无约束，则xj＝zj 根据组分数m选择合适大小的设计表 ｛m，d｝单纯形格子点设计试验点数
组分数m 3 4 5 6