二次通用旋转组合设计及最优化法在转杯纺工艺优化上的应用
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基于二次正交旋转组合设计的西葫芦果实贮前热处理条件的优化姜雪;张敏;李佳乐;赵昱瑄;郝爽;胡均如;盖晓阳;厉建国【期刊名称】《安徽农业大学学报》【年(卷),期】2020(47)4【摘要】为明确热水处理减轻西葫芦果实冷害的最佳处理条件,以"绿丰"西葫芦为材料,电解质外渗率y为冷害的表征指标,在单因素试验基础上,采用二次正交旋转组合试验设计,研究热处理温度x1、热处理时间x2对西葫芦果实表征函数影响,并经统计分析,建立数学模型。
结果表明,所得回归方程为y=142.608 647–0.690821x2+0.051 444 x12+0.007 499 x22,达到极显著水平,且无失拟因素存在;在热处理(43.3℃、28.4 min)的最佳工艺条件下,于(4±0.5)℃低温下胁迫10 d后西葫芦果实电解质外渗率实测值为33.41%,与理论值相对误差为0.95%,较未处理组降低了27.26%。
该试验优化西葫芦果实冷害减轻的热处理工艺参数准确可靠、稳定、可行,为西葫芦采后贮藏技术与果蔬冷害防治的进一步研究提供了一定的技术依据。
【总页数】8页(P640-647)【作者】姜雪;张敏;李佳乐;赵昱瑄;郝爽;胡均如;盖晓阳;厉建国【作者单位】上海海洋大学食品学院;上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心;上海冷链装备性能与节能评价专业技术服务平台;食品科学与工程国家级实验教学示范中心(上海海洋大学)【正文语种】中文【中图分类】S642.609【相关文献】1.电导法结合二次回归正交旋转组合设计确定黄瓜果实低温冷害临界值2.二次回归正交旋转组合设计在紫芝液体发酵培养条件优化中的应用3.二次正交旋转组合设计优化花生秸秆微波裂解4.二次回归正交旋转组合设计优化苦参生物碱渗漉提取条件5.二次正交旋转组合设计优化肉羊TMR加工工艺因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
二次正交旋转组合设计优化药桑花青素提取工艺杨松;周蓓蓓;程江华;邬德轩;丁之恩;闫晓明【期刊名称】《食品科学》【年(卷),期】2012(033)008【摘要】在超声波辅助条件下,采用四元二次正交旋转组合设计研究乙醇体积分数、液料比、时间、温度4个因素对药桑花青素提取效率的影响,用DPS7.05软件分析得出4个因素的回归方程。
结果表明,超声波辅助提取最佳工艺条件为:乙醇体积分数范围52.46%-55.93%、提取液料比范围39.51:1-42.43:1(mL/g)、提取时间范围27.77-32.23min、提取温度范围50.18-52.4℃,在此工艺条件下花青素提取效率均能达到67%以上。
【总页数】6页(P33-38)【作者】杨松;周蓓蓓;程江华;邬德轩;丁之恩;闫晓明【作者单位】安徽农业大学茶与食品学院,安徽合肥230036/安徽省农业科学院农产品加工研究所,安徽合肥230031;安徽省农业科学院农产品加工研究所,安徽合肥230031;安徽省农业科学院农产品加工研究所,安徽合肥230031;安徽农业大学茶与食品学院,安徽合肥230036;安徽农业大学茶与食品学院,安徽合肥230036;安徽省农业科学院农产品加工研究所,安徽合肥230031【正文语种】中文【中图分类】TS202.3【相关文献】1.响应面法优化冀桑1号、冀桑3号桑葚籽油的超声波辅助提取工艺研究 [J], 彭兆康;时小曼;宋丽坤;于娜;窦嘉乐;曹亚龙;黄露;;;;;;;;;2.响应面法优化红肉火龙果果皮中花青素提取工艺 [J], 程水明;曾霞;周国钰;尹爱国;严彩梅3.响应面法优化红肉火龙果果皮中花青素提取工艺 [J], 程水明;曾霞;周国钰;尹爱国;严彩梅4.药桑不同部位中1-脱氧野尻霉素的提取工艺优化及含量测定分析 [J], 伊丽则热·艾拜杜拉;陈冰婷;李德龙;谭惠文;马晓丽5.二次正交旋转组合设计优化牛肝菌蛋白提取工艺 [J], 叶选怡;刘青娥因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
转杯纺的过程转杯纺是一种传统的手工艺技术,可以将纤维材料纺成线或线织成布。
在过去的几千年里,人们一直使用转杯纺来满足衣物、家居用品等方面的需求。
本文将详细介绍转杯纺的过程,并探讨其在现代社会的意义。
一、准备工作转杯纺的第一步是准备纤维材料。
可以使用各种纤维材料,如羊毛、棉花、亚麻等。
首先,将纤维材料进行清洗,去除其中的杂质和污垢。
然后,将纤维材料晾干,使其保持适当的湿度。
接下来,将纤维材料进行梳理,使其纤维间的交错更加均匀,便于纺纱。
二、纺纱纺纱是转杯纺的核心过程。
首先,将准备好的纤维材料分成适当长度的纤维束,称为纺锭。
接着,将纺锭固定在纺轮上。
然后,通过手工或机械的方式,将纺锭与纺轮相连。
当纺轮转动时,纺锭也会随之旋转。
在纺纱的过程中,纺锭上的纤维会被拉伸并扭曲在一起,形成均匀的纱线。
三、整理纱线完成纺纱后,需要对纱线进行整理。
首先,将纱线从纺锭上取下,并用手进行初步的整理。
然后,将纱线绕在一个较大的转杯上,称为纱锭。
接着,用手将纱线进行拉伸和整理,使其更加均匀。
最后,将整理好的纱线盘绕在一个纱锭上,以备后续的加工和使用。
四、应用与意义转杯纺作为一种传统的手工艺技术,具有重要的应用与意义。
首先,转杯纺可以满足人们对衣物和家居用品的需求。
通过将纤维材料纺成线,再将线织成布,可以制作出各种各样的纺织品,如衣服、床上用品、窗帘等。
其次,转杯纺可以保护传统文化遗产。
在现代社会中,机械化生产已经取代了大部分手工艺品的制作过程。
而通过传承和发展转杯纺这样的传统手工艺技术,可以保护和传承人类宝贵的文化遗产。
此外,转杯纺也具有环保的特点。
相比于机械化生产,转杯纺所需的能源和原材料更少,对环境的影响也较小。
总结起来,转杯纺是一种传统的手工艺技术,通过将纤维材料纺成线或线织成布,满足人们对衣物和家居用品的需求。
它不仅具有实用价值,还保护和传承了传统文化遗产,并具有环保的特点。
虽然在现代社会中,转杯纺的应用受到了一定的限制,但我们仍然应该重视和尊重这一传统技术,并为其传承和发展做出努力。
二次旋转组合设计在零件修复试验中的应用陈立【摘要】采用二次旋转组合设计的方法进行零件修复试验,并以45钢和球墨铸铁为基材的零件镀铁修复为例,介绍二次旋转组合设计在零件修复中的具体应用,建立镀层结合强度与活化电流密度、活化时间之间的数学模型.结果表明,该方法具有试验次数少、便于分析和应用.【期刊名称】《广州航海高等专科学校学报》【年(卷),期】2010(018)004【总页数】3页(P26-28)【关键词】二次旋转组合设计;试验;修复【作者】陈立【作者单位】广州航海高等专科学校,船舶工程学院,广东,广州,510725【正文语种】中文【中图分类】TG178镀铁是利用电解法以氯化亚铁电解液为镀液,以低碳钢板作阳极在阴极表面获得铁沉积层的一种零件修复技术,该技术在零件修复及表面强化方面发挥着重要作用.但镀铁质量的优劣受到诸多因素的影响,如活化电流密度、活化时间等[1].因此,对该技术的应用进行探索性试验是必要的.这类试验通常会涉及到多因素优化组合问题,如何使试验提供丰富的信息,同时试验量不过大,是试验设计需要解决的问题.目前,虽可采用正交法简化试验,但其二次回归的预测值方差严重依赖于试验点在因子空间中的位置,受试验误差的干扰很难由相关值直接寻找最优区域[2].而采用旋转回归设计试验方法可保证因子空间中同一球面上预测值的方差相等,排除了一部分误差干扰,参数估计精度较高,且试验次数少.以二因素五水平试验为例,采用正交法需要进行32次试验;采用旋转回归设计时试验次数仅为16次.本文应用二次旋转组合设计对不同基材的镀铁结合强度进行试验研究.1 试验设计本试验研究采用二次旋转组合试验设计的方法,以活化电流密度Z、活化时间 t为2个因素开展试验.通过回归分析建立以镀层结合强度为目标函数的数学模型,应用降维与图像分析探索目标值与因素间的变化关系,提出适合的因素控制区域.依据零件镀铁的相关经验确定 2个因素的取值,并按二因素二次旋转组合设计因素水平编码表(如表1)进行试验安排.表1 因素水平编码表因素水平编码值活化时间活化电流密度水平值X1实际值Z/A·dm-2水平值X3实际值t/min -γ -1.414 4 1.414 12 -1 -1 5.2 -1 3 0 0 8 0 4 1 1 10.8 1 5 γ -1.414 2.5 1.414 5.52 试验及结果分析2.1 试验设备与条件试验用设备有自制镀铁槽、KDGS-JZH可控硅整流设备、SC3数字电流表、精密型酸度计、电子万能拉力试验机及试件等.实验条件为氯化亚铁单盐电解液,浓度(400±5)g/L,pH值为1.0~1.5,起始镀铁温度(30±1)℃,极间距200 mm.2.2 试验数据处理对 45钢和球墨铸铁 2种基材试件进行分别施镀,同种基材每组试验同时装挂 4件,镀后将每个试件采取拔销法在电子万能试验机上进行结合强度测定,取平均值为对应试验的结合强度值,数据处理结果见表 2[3].表2 试验指标测定结果序号 X1 X2平均结合强度/MPa 5钢球墨铸铁1 1.414 0 195.7 157.6 2 1 1 297.1 183.3 3 1 -1 176.2 85.8 4 0 1.414 156.8 106.0 5 0 -1.414 152.0 94.2 6 -1 1 68.6 36.4 7 -1 -1 116.3 65.6 8 -1.414 0 42.5 30.1 9 0 0 125.0 159.5 10 0 0 141.2 135.0 11 0 0 156.6 163.3 12 0 0 111.3 175.2 13 0 0 135.7 140.9 14 0 0 105.0 115.8 15 0 0 90.5 135.7 16 0 0 132.0 171.3应用二次旋转组合设计软件对数据进行处理,建立结合强度Y与活化电流密度X1、活化时间X2之间的数学模型:2.3 试验结果分析应用二次旋转组合设计软件可对所建数学模型进行降维处理,并结合图形输出对试验进行直观分析和对不同试验进行比较分析.将X1或 X2固定在指定的试验水平上,则得到镀层结合强度与活化电流密度或活化时间的单因素影响关系.图1a表示的是 45钢基材在活化时间 X2分别固定在(-1,0,1)水平时,对应结合强度(曲线1,2,3)与活化电流密度 X1呈正相直线性关系.说明在试验范围内,活化电流密度越大则可获得更高的结合强度.对于球墨铸铁基材,如图1b所示,当活化时间X2分别固定在(-1,0,1)水平时,对应结合强度(曲线 1,2,3)与活化电流密度X1呈抛物线关系.说明对应不同活化时间,控制适宜活化电流密度可使镀层结合强度达到最大值.从图 1还可以看出,对于不同基材,活化电流密度对结合强度的影响规律是不同的.球墨铸铁基材的活化电流密度与结合强度关系明显区别于45钢.图 1 结合强度与活化电流密度关系图 2是对 2种基材试验的活化电流密度 X1分别固定在(-1,0,1)水平时,对应的结合强度(曲线1,2,3)与活化时间 X2的单因素影响关系.对比图 1与图 2可知,活化电流密度的贡献率大于活化时间的贡献率.对于45钢活化电流密度固定在(-1,0)水平时,结合强度不理想,只有活化电流密度取上水平时,结合强度随活化时间延长而升高;而对球墨铸铁,2个活化因素贡献率相当.以上分析了单因素分别对结合强度的影响.为了进一步分析活化电流密度及活化时间 2个因素对结合强度的交互影响,二次旋转组合设计软件也可对所建数学模型进行二维等值线图的绘制,便于直观分析.图 3a为活化电流密度及活化时间对 45钢基材结合强度二维等值线图,从图 3a可看出,对45钢基材镀层结合强度取得较高值的活化电流密度与活化时间区域为X1=(1,1.414),X2=(1,1.414).结合强度在X1=1.414,X2=1.414取得最大值,为321MPa.而对图3b分析可知,球墨铸铁基材镀层结合强度取得较高值的区域与 45钢基材基本相同,但其结合强度在X1=1.31,X2=1.04取得最大值,为18MPa.从图3还可以看出,无论是45钢基材,还是球墨铸铁基材在小活化电流密度、长活化时间下进行施镀的效果不佳,实际中不宜采用.图 2 结合强度与活化时间的关系图3 二维等值线图3 结论把二次旋转组合设计的方法应用于零件修复试验是有效的,它具有试验次数少、试验成本低、便于应用与结果分析.通过试验建立的镀层结合强度与活化电流密度和活化时间之间关系的数学模型,可以定量地描述试验因素与结合强度的变化关系.对于45钢和球墨铸铁 2种基体零件的镀铁修复生产,活化电流密度控制在11~12 A/dm2,活化时间控制在4.5~5.5min,可获得较高的镀层结合强度.参考文献:[1] 李宁.化学镀实用技术[M].北京:化学工业出版社,2004: 476-481.[2] 邓勃.分析测试数据的统计处理方法[M].北京:清华大学出版社,1995:372-569.[3] 郭海洋.化学镀技术应用新进展[J].金属热处理,2001(1):9-12.。
旋转正交组合设计用于山羊绒KMnO4-(NH4)2SO4法防缩工艺参数优化蒋芳;林海涛;黄继伟;岳新霞;凌新龙;甘冰冰【摘要】以KMnO4-(NH4)2SO4为处理剂对山羊绒纤维进行防缩处理,采用三元二次正交旋转组合设计,研究KMnO4浓度、处理温度及时间对纤维毡缩球体积、纤维断裂强力、纤维断裂伸长率的影响.建立了3因子对3指标的数学模型.经分析,所得回归方程显著,拟合较好.并得出最优工艺参数为KMnO4质量浓度4 g/L,处理温度40℃,时间30 min.相应的预测值纤维球体积10.21 cm3,断裂强力4.30 cN,断裂伸长率38.27%.【期刊名称】《毛纺科技》【年(卷),期】2010(038)011【总页数】6页(P8-13)【关键词】山羊绒;旋转正交组合设计;毡缩球体积;断裂强力;断裂伸长率【作者】蒋芳;林海涛;黄继伟;岳新霞;凌新龙;甘冰冰【作者单位】广西工学院生物与化学工程系,广西,柳州,545006;广西工学院生物与化学工程系,广西,柳州,545006;广西工学院生物与化学工程系,广西,柳州,545006;广西工学院生物与化学工程系,广西,柳州,545006;广西工学院生物与化学工程系,广西,柳州,545006;广西工学院生物与化学工程系,广西,柳州,545006【正文语种】中文【中图分类】TS195.56山羊绒作为一种珍贵的特种动物纤维,其织物具有穿着舒适、保暖性强、绒面丰富、手感柔软、滑糯和光泽柔和的独特风格,但由于山羊绒纤维表面结构的特殊性,使得山羊绒纤维及其织物在水洗过程中会因机械力的作用产生毡化收缩,其毡缩性能大于牦牛绒和兔绒,仅略小于羊毛纤维。
这种毡缩现象,影响了其外观和服用性能,所以要对其进行防缩处理[1—2]。
改善毛纤维的毡缩性能,通常采用的方法有2大类[1]:“减法”和“加法”。
前者采用化学处理破坏羊毛鳞片层结构,使鳞片几何尺寸尽可能缩小,如厚度尽量变薄、面积尽可能减少等;后者不破坏鳞片,而使用树脂聚合物沉积在鳞片表面,或在纤维之间“黏连”,从而阻止纤维的定向移动以改善织物毡缩性。
深沟球轴承的二次回归通用旋转组合设计
高显;简小刚;周大威
【期刊名称】《机械设计与制造》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】以Romax软件为平台,针对型号为6212的深沟球轴承,采取二次回归通用旋转组合设计方法建立轴承的回归模型;利用回归方程和加权优化算法,对深沟球轴承的双目标参数优化设计,并将优化的结果进行了仿真验证,对比分析发现,寿命和径向刚度的仿真值和预测值比较接近;轴承的寿命和径向刚度随着内、外圈沟曲率系数的增大而降低;内、外圈沟曲率系数fi和fe的交互影响对轴承的径向刚度影响总体大于对寿命的影响,表明优化模型和计算方法正确有效,可用于深沟球轴承寿命和径向刚度的分析和预测。
【总页数】5页(P361-365)
【作者】高显;简小刚;周大威
【作者单位】同济大学机械与能源工程学院;中国航发哈尔滨轴承有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TH16;TK8
【相关文献】
1.二次回归通用旋转组合设计酶解法制备大豆肽的研究
2.二次回归通用旋转组合设计在饮料研究与开发中的应用
3.基于MATLAB的二次通用旋转组合设计方法在化
工中应用的仿真设计4.SAS变换回归与二次回归通用旋转组合设计5.基于二次回归通用旋转组合设计的华山松容器育苗基质研究
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二次通用旋转组合设计及最优化法在转杯纺工艺优化上的应用
薛志俊
【摘 要】文章运用二次通用旋转组合设计试验方案,运用MATLAB计算转杯纺工
艺各因子与质量指标的回归系数,得出影响因子与质量指标之间的有效回归方程.建
立目标函数后,利用最优化法求得相对合理的最优工艺.以棉/羊绒/绢丝70/15/15
18.5tex转杯针织纱为例,介绍了二次通用旋转组合设计方法在转杯纺工艺优化中的
应用.
【期刊名称】《山东纺织科技》
【年(卷),期】2016(057)002
【总页数】5页(P11-15)
【关键词】MATLAB;通用旋转;最优化法;工艺优化
【作 者】薛志俊
【作者单位】盐城工业职业技术学院,江苏 盐城 224005
【正文语种】中 文
【中图分类】TS104.7+1
在转杯纺生产过程中,由于纤维的成纱过程作用机理复杂,纱线性能受多种因素影
响,很难得出生产工艺与质量指标的函数关系方程。本文运用二次通用旋转组合设
计和最优化法,对转杯纺的转杯转速、分梳辊转速和设计捻系数三个关键工艺参数
进行优化。应用MATLAB建立工艺参数与质量指标之间的回归方程,并对回归方
程和回归方程系数的显著性进行检验,得出有效回归方程,最后利用随机方向搜索
法得出最优工艺。
将纺杯转速、分梳辊转速以及设计捻系数作为三个因子,参考实际生产经验以及相
关资料[1],最终确定三个因子的上下限分别为:
纺杯转速X1:50000~70000rpm;分梳辊转速X2:5000~6500rpm;设计捻
系数X3:340~410。
根据二次通用旋转试验组合设计安排试验,因子水平编码见表1。
根据试验计划进行N=mc+2p+m0次试验,其中mc是2p型全因子试验或部分
实施法的试验次数,m0是中心点试验次数,p是因子数。对于三因子通用旋转组
合设计,根据二次通用旋转组合设计的参数表,mc为8,m0为6,最终N=20。
结构矩阵(X)如表2所示。
参考质量指标为条干CV%、单纱断裂强力、1克纱线结杂粒数和3 mm毛羽数,
具体纺纱方案及测试结果(矩阵y)如表3所示。
4.1 各项质量指标的回归系数
采用最小二乘法公式b=(X′X)-1(X′y),求得各考察指标的回归系数如表4所示。
4.2 回归方程及回归系数的显著性检验
对回归方程进行失拟性和显著性检验,应用 MATLAB提供的逆累加分布函数finv
的计算值与统计量F1进行比较,如果用统计量F1进行检验的结果是显著的[2],
就要进一步考察原因,改变二次回归模型; 如果检验结果是不显著的,就要进一步
用统计量F2对二次回归方程进行检验,如果用统计量F2进行检验的结果是显著的,
说明所得到的二次回归模型是比较合适的。回归方程的显著性检验结果如表5所
示。
对于剩余回归方程的系数进行显著性检验如表6所示。
通过对剩余回归方程的系数进行显著性进行t检验,选用t0.15(10)=1.09为参考,
剔除不显著的回归系数,最终的各指标的有效回归方程如表7所示。
利用MATLAB算法语言的图形处理功能,根据上述有效回归方程,可得到水平因
子与质量指标之间的关系。
图1表明随着转杯速度的增加,条干CV%值不断增大,纱线条干CV%随着捻系数的
增加先减小后增大;图2表明纺杯速度越快,强力越低,设计捻系数越大,纱线
强力越大;图3、图4表明纱线结杂受三个因素共同影响,纺杯速度越快,结杂越
多,分梳辊速度越快,结杂越少,设计捻系数越大,结杂越多;图5、图6表明,
增大设计捻系数可降低毛羽,纺杯速度增大,毛羽相应增大,分梳辊转速不断增大,
毛羽先增大后减小。
利用MATLAB中的fmincon函数进行最优点搜索,选取条干CV%,单纱断裂强
力、1g纱线棉结杂质粒数、3mm毛羽的极限值构建目标函数:
ff=(t1/14.3-1)2+(t2/180.2-1)2+(t3/147-1)2+(t4/63-1)2
ff越小,得出的方案越优。
采用MATLAB中随机方向搜索法程序进行求解,选择多次不同初始点进行求解,
寻找最小的ff值,最终选用ff=0.0145,X1=-1.6781,X2=0.4151, X3=-1.4165,解
码得纺杯转速为50023 rpm,分数辊转速为5935 rpm,设计捻系数为343。
对比优化前后的纱线质量指标,如表8所示。
从表8中可以明显看出,纱线的条干、结杂和毛羽性能明显提高,而强力相差不
大,说明优化结果是可靠的。
【相关文献】
[1] 胡玉才,李惠军.转杯纺三项工艺参数的优化组合对C32tex纱质量影响的研究[J].棉纺织技术,
2008,36(1):7—10.
[2] 郁崇文等.工程参数的最优化设计[M].上海:中国纺织大学出版社,2003.