Основы планирования эксперимента. Хамханов К.М. - 41 стр.

UptoLike

Составители: 

1
х
2
х
3
х
оптимизации,
смкгсу /,
1 + + - 7,92
2 - + - 1,94
3 + - - 5,83
4 - - - 4,6
5 + + + 10,46
6 - + + 4,17
7 + - + 3,75
8 - - + 4,72
в
j
1,591 0,674 0,378
в
j
x J
j
7,955 1,011 0,019
Шаг при
изменении
1
~
х на 5
5 0,849 0,015
Округление 5 1,0 0,02
9 75 8 0,47 10,23
10 80 9 0,49 10,09
11 80 10 0,51 7,55
12 80 8 0,43 10,36
13 80 9 0,41 11,34
14 80 10 0,39 12,0
15 80 11 0,37 11,5
16 80 12 0,35 10,5
При выполнении опытов обнаружилось, что при увеличении значений всех факторов
прочность сварного шва (параметра оптимизации) уменьшается, вместо ожидаемого
возрастания. Обратив внимание на то, что здесь происходит чрезмерная деформация
сварного шва, что является следствием перегрева, а также на то, что парное взаимодействие
амплитуды колебаний и времени сварки
13
в
имеет отрицательный знак, принято решение
вести поиск в сторону уменьшения значений факторов. Кроме этого, из-за невозможности
дальнейшего увеличения амплитуды колебаний, обусловленной быстрым выходом из строя
волноводов-инструментов, амплитуда колебаний зафиксирована на уровне 80 мкм. Решение
о фиксации амплитуды колебаний так же обусловлено тем, что уменьшение его ведет к
увеличению длительности сварки, что по технологическим соображениям нежелательно
(падает производительность).
В результате дальнейшего поиска найдено максимальное значение прочности,
соответствующее 12 кг/см, при амплитуде колебаний 80 мкм, статическом давлении 10
.
10
5
Па
и времени сварки 0,39с.
Теперь, после определения оптимума, встает задача по описанию области оптимума.
10.5. ОПИСАНИЕ ОБЛАСТИ ОПТИМУМА
Для описания области оптимума линейная модель не применима. Используем
центральное композиционное ротатабельное униформ-планирование второго порядка. Т.к.
амплитуда колебаний уже ранее зафиксирована, то переходим к планированию типа 2
2
с
центром в точке, где достигнут оптимум.
Уровни и интервалы варьирования факторов приведены в табл.10.6, матрица
планирования и результаты экспериментав табл.10.7.
После статистической обработки результатов эксперимента, описанных в разделе 10.3,
но с учетом особенностей ротатабельного планирования второго порядка, рассчитаны
значения коэффициентов регрессии по следующим формулам:
                                 х1        х2         х3      оптимизации,
                                                                у , кгс / см
                            1     +         +          -            7,92
                            2     -         +          -            1,94
                            3     +         -          -            5,83
                            4     -         -          -             4,6
                            5     +         +          +           10,46
                            6     -         +          +            4,17
                            7     +         -          +            3,75
                            8     -         -          +            4,72
                       вj       1,591     0,674      0,378
                   в j x Jj     7,955     1,011      0,019
                  Шаг при
                 изменении       5        0,849      0,015
                  ~
                  х1 на 5
                Округление        5        1,0       0,02
                          9      75         8        0,47         10,23
                         10      80         9        0,49         10,09
                         11      80        10        0,51         7,55
                         12      80         8        0,43         10,36
                         13      80         9        0,41         11,34
                         14      80        10        0,39         12,0
                         15      80        11        0,37         11,5
                         16      80        12        0,35         10,5



     При выполнении опытов обнаружилось, что при увеличении значений всех факторов
прочность сварного шва (параметра оптимизации) уменьшается, вместо ожидаемого
возрастания. Обратив внимание на то, что здесь происходит чрезмерная деформация
сварного шва, что является следствием перегрева, а также на то, что парное взаимодействие
амплитуды колебаний и времени сварки в13 имеет отрицательный знак, принято решение
вести поиск в сторону уменьшения значений факторов. Кроме этого, из-за невозможности
дальнейшего увеличения амплитуды колебаний, обусловленной быстрым выходом из строя
волноводов-инструментов, амплитуда колебаний зафиксирована на уровне 80 мкм. Решение
о фиксации амплитуды колебаний так же обусловлено тем, что уменьшение его ведет к
увеличению длительности сварки, что по технологическим соображениям нежелательно
(падает производительность).
     В результате дальнейшего поиска найдено максимальное значение прочности,
соответствующее 12 кг/см, при амплитуде колебаний 80 мкм, статическом давлении 10.105Па
и времени сварки 0,39с.
     Теперь, после определения оптимума, встает задача по описанию области оптимума.

                       10.5. ОПИСАНИЕ ОБЛАСТИ ОПТИМУМА

     Для описания области оптимума линейная модель не применима. Используем
центральное композиционное ротатабельное униформ-планирование второго порядка. Т.к.
амплитуда колебаний уже ранее зафиксирована, то переходим к планированию типа 22 с
центром в точке, где достигнут оптимум.
     Уровни и интервалы варьирования факторов приведены в табл.10.6, матрица
планирования и результаты эксперимента – в табл.10.7.
     После статистической обработки результатов эксперимента, описанных в разделе 10.3,
но с учетом особенностей ротатабельного планирования второго порядка, рассчитаны
значения коэффициентов регрессии по следующим формулам: