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基于响应面方法的数控机床空间动态特性研究

工程科学与技术 2017年第4期49卷 211-218页

作者：邓聪颖刘蕴殷国富王玲林丽君重庆邮电大学先进制造工程学院重庆400065 四川大学制造科学与工程学院四川成都610065 成都大学机械工程学院四川成都610616

机床运动部件位置姿态在加工空间的变化,造成机床质量矩阵、刚度矩阵以及阻尼矩阵随之变化,导致机床动态特性预测具有复杂性和不确定性。针对加工空间机床动态特性的准确预测问题,提出一种基于响应面理论的数控机床空间动态特性研究方... 详细信息

机床运动部件位置姿态在加工空间的变化,造成机床质量矩阵、刚度矩阵以及阻尼矩阵随之变化,导致机床动态特性预测具有复杂性和不确定性。针对加工空间机床动态特性的准确预测问题,提出一种基于响应面理论的数控机床空间动态特性研究方法。该方法以数控机床固有频率这一关键动力学性能指标为例,分析机床整机动态特性与机床位置姿态之间的数学关联关系;基于正交试验设计和响应面方法理论,构建预测广义加工空间数控机床动态性能变化的响应面模型,揭示机床动态特性在加工空间的演化规律;并在该响应面模型基础上提出机床动态特性影响因子概念,计算各方向运动部件的位移变化对机床动态特性的影响程度,共同确定机床最优加工位姿和加工路线。将该方法应用于1台3轴立式加工中心,采用正交试验设计确定移动部件的不同位置组合作为计算样本点,在ANSYS仿真软件中计算每个样本点的前5阶固有频率,建立反映位置特征与固有频率数值的2次多项式响应面模型;并通过计算响应面模型质量评价指标验证了该模型的有效性,以此分析机床前5阶固有频率在加工空间的分布规律及其对x、y、z向位移变化的灵敏度,阐明机床空间位姿对机床动态特性有较大的影响,为机床工艺规划和优化设计提供了新的分析方法及技术支持。

关键词：机床动态特性加工空间响应面方法固有频率

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基于缩减样本窗口的响应面重构方法

计算力学学报 2011年第5期28卷 699-704页

作者：程晔周翠英黄林冲文建华中山大学工学院广州510275 中山大学岩土工程与信息技术中心广州510275

具有隐式功能函数的复杂结构可靠度分析常采用响应面方法。对于功能函数非线性程度较高的结构可靠度分析的响应面迭代重构问题,由于一般响应面方法样本窗口过大,导致迭代分析精度难以提高。本文提出了响应面重构中样本窗口的确定原则,... 详细信息

具有隐式功能函数的复杂结构可靠度分析常采用响应面方法。对于功能函数非线性程度较高的结构可靠度分析的响应面迭代重构问题,由于一般响应面方法样本窗口过大,导致迭代分析精度难以提高。本文提出了响应面重构中样本窗口的确定原则,并建立了结构可靠度分析的缩减窗口序列响应面重构方法。多个数值试验表明:该方法迭代收敛迅速,计算精度较高,应用过程简单,特别是对于非线性程度较高的隐式可靠度分析具有较高的效率和精度。

关键词：结构可靠度响应面方法重构功能函数缩减样本窗口

响应面方法优化生米卡链霉菌基因工程菌W-08发酵培养基

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中国抗生素杂志 2010年第11期35卷 840-844,847页

作者：王海涛卢金莲于春波夏焕章韩威沈阳药科大学生命科学与生物制药学院沈阳110016

目的优化生米卡链霉菌基因工程菌W-08发酵培养基,以提高麦迪霉素A1产量。方法首先,用Plackett-Burman设计评价发酵培养基的8个成分对麦迪霉素A1的影响。然后用最速上升实验确定重要成分在中心复合设计中的取值变化范围。最后采用中心复... 详细信息

目的优化生米卡链霉菌基因工程菌W-08发酵培养基,以提高麦迪霉素A1产量。方法首先,用Plackett-Burman设计评价发酵培养基的8个成分对麦迪霉素A1的影响。然后用最速上升实验确定重要成分在中心复合设计中的取值变化范围。最后采用中心复合设计响应面方法优化了重要成分的浓度。结果葡萄糖和鱼粉对麦迪霉素A1影响最大(P方法成功地用于了生米卡链霉菌基因工程菌W-08发酵培养基优化。该方法结果准确可靠、有效且节约时间。

关键词：生米卡链霉菌麦迪霉素A1 发酵培养基响应面方法

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响应面方法在机构设计中的应用

机械设计 2009年第8期26卷 23-24,37页

作者：贺青川孙娟陈文华浙江理工大学机械与自动控制学院浙江杭州310018 洛阳理工学院机电系河南洛阳471023

基于响应面方法和完全因子法在机构设计中的应用,以甜玉米脱粒机输送机构设计为例,利用MSC.ADAMS和Insight软件建立输送机构的虚拟样机模型。根据响应面模型,利用多项式回归分析将随机、不确定性参数对系统性能均值和波动性的影响综合... 详细信息

基于响应面方法和完全因子法在机构设计中的应用,以甜玉米脱粒机输送机构设计为例,利用MSC.ADAMS和Insight软件建立输送机构的虚拟样机模型。根据响应面模型,利用多项式回归分析将随机、不确定性参数对系统性能均值和波动性的影响综合起来考虑,优化了甜玉米脱粒机输送机构的设计参数,获得目标响应和参数的函数关系,为机构精确设计提供了依据。

关键词：响应面方法完全因子法回归分析 MSC.ADAMS

基于响应面拟合方法中国铅基研究实验堆非能动余热排出系统可靠性分析

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核技术 2016年第5期39卷 67-72页

作者：潘晓磊王家群胡丽琴汪建业汪进中国科学技术大学合肥230027 中国科学院核能安全技术研究所中子输运理论与辐射安全重点实验室合肥230031

非能动系统已广泛地应用于新一代堆的设计中,其可靠性分析成为新型反应堆概率安全评价(Probabilistic Safety Analysis,PSA)的重要内容。本文提出一种用于非能动系统可靠性分析的响应面拟合方法,并应用于中国铅基研究实验堆反应堆容器... 详细信息

非能动系统已广泛地应用于新一代堆的设计中,其可靠性分析成为新型反应堆概率安全评价(Probabilistic Safety Analysis,PSA)的重要内容。本文提出一种用于非能动系统可靠性分析的响应面拟合方法,并应用于中国铅基研究实验堆反应堆容器空气冷却系统(Reactor Vessel Air Cooling System,RVACS)的可靠性分析。采用流体计算软件Fluent模拟RVACS系统的输入输出作为求解响应面性能函数的输入样本,利用最小二乘法和bootstrap方法估计响应面性能函数的系数,以响应面模型代替Fluent模型分析RVACS系统的非能动失效概率。分析表明,在所有能动余热排除系统不可用的情况下,RVACS四组并联排热管中的两组也能够可靠地导出反应堆余热。RVACS系统可靠性高。

关键词：中国铅基研究实验堆反应堆容器空气冷却系统响应面方法最小二乘法 bootstrap方法

基于响应面方法的钢-混凝土组合梁桥模型修正

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湖南交通科技 2022年第4期48卷 111-117页

作者：曹赟干唐盛华湖南省交通规划勘察设计院有限公司湖南长沙410200 湘潭大学土木工程与力学学院湖南湘潭411105

为得到某三跨连续钢-混凝土组合梁桥的基准有限元模型,对其进行了静动载试验,获得了该桥的静力和动力特性。采用梁板模型建立了该桥的精细三维有限元模型,使用参数灵敏度分析方法对待优化参数进行选择。采用中心复合设计试验,建立了频... 详细信息

为得到某三跨连续钢-混凝土组合梁桥的基准有限元模型,对其进行了静动载试验,获得了该桥的静力和动力特性。采用梁板模型建立了该桥的精细三维有限元模型,使用参数灵敏度分析方法对待优化参数进行选择。采用中心复合设计试验,建立了频率和挠度的二次响应面方程,通过实测数据进行了响应面模型修正,分析了不同响应面对模型修正结果的影响。结果表明:响应面数量需不小于待优化参数的数量,不同响应面的模型修正结果有一定的差别,但均大幅减小了计算值与实测值之间的误差,修正后的模型可作为基准有限元模型,并为桥梁运营过程中的健康监测等服务。

关键词：模型修正响应面方法钢-混凝土组合梁桥有限元

膜调控的头孢呋辛钠溶析-冷却耦合结晶成核介稳区测定及分析

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化工进展 2024年第1期43卷 260-268页

作者：张梁马骥贺高红姜晓滨肖武大连理工大学化工学院精细化工国家重点实验室辽宁省石化行业高效节能分离技术工程实验室辽宁大连116024

溶析-冷却耦合结晶可以提高结晶产率的同时,降低溶析剂的消耗量,是一种高效的耦合分离过程。传统的溶析结晶传质的界面往往受到宏观混合规模的限制,传质调控通常为亚毫米级,容易爆发成核,导致结晶产品的纯度差、平均粒度小、晶体粒度分... 详细信息

溶析-冷却耦合结晶可以提高结晶产率的同时,降低溶析剂的消耗量,是一种高效的耦合分离过程。传统的溶析结晶传质的界面往往受到宏观混合规模的限制,传质调控通常为亚毫米级,容易爆发成核,导致结晶产品的纯度差、平均粒度小、晶体粒度分布宽,因而需要更精确的调节策略。本文提出了一种新型的膜辅助溶析-冷却耦合结晶的方法,应用于头孢呋辛钠的结晶过程研究。其中,聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维膜作为精确添加溶析剂和高效混合的界面,实现过饱和度的均匀分布。为了对比膜辅助溶析-冷却耦合结晶和传统耦合结晶方式的调控效果,对膜辅助溶析-冷却耦合结晶过程进行更为精确的调控,分别测量了传统和膜辅助条件下溶析-冷却耦合结晶的头孢呋辛钠-水-乙醇体系的介稳区宽度,计算了成核动力学参数。使用响应面方法和理论模型分析了冷却速率、溶析剂添加速率和溶析剂组分对介稳区宽度的影响,并比较了传统结晶和膜辅助结晶的介稳区特征。结果表明,膜辅助溶析-冷却耦合结晶的成核级数和成核速率常数(n=2.07,kn=158.15)均小于常规耦合结晶(n=2.45,kn=493.22),成核动力学方面更加温和,可调控性更强。

关键词：膜辅助结晶介稳区溶析-冷却耦合结晶过程强化响应面方法

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多元指数插值响应面方法分析复杂结构可靠度

深圳大学学报（理工版） 2012年第5期29卷 427-431页

作者：程晔周翠英黄林冲文建华中山大学工学院广州510275

引入多元指数型插值基函数,采用正交实验设计和有限元分析生成插值点,建立指数插值响应面函数,采用随机投点法和有限元分析生成校核样本点,以校核样本点原函数值与插值函数值距离最小为优化目标,求解多元指数插值函数的待定参数,并构造... 详细信息

引入多元指数型插值基函数,采用正交实验设计和有限元分析生成插值点,建立指数插值响应面函数,采用随机投点法和有限元分析生成校核样本点,以校核样本点原函数值与插值函数值距离最小为优化目标,求解多元指数插值函数的待定参数,并构造迭代求解格式控制求解精度,建立了复杂结构可靠度分析的多元指数插值响应面方法.算例分析结果表明,该方法对非线性程度较强的隐式功能函数具有较高的分析精度和效率.

关键词：结构工程可靠度分析多元指数函数插值基函数响应面方法正交实验设计

利用响应面方法优化转小鼠金属硫蛋白-Ⅰ基因聚球藻7002的培养基成分

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生物工程学报 2008年第1期24卷 130-136页

作者：曾文炉赵飞飞曹照根茹炳根北京大学生命科学学院蛋白质工程及植物基因工程国家重点实验室北京100871 南开大学环境科学与工程学院天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室天津300071

为实现转小鼠金属硫蛋白基因-Ⅰ聚球藻7002的高密度培养,并将其应用于实际的重金属废水处理过程,首先需要对培养基的成分进行优化。本文利用响应面这一多因素过程优化的有效工具,通过全因子实验、最陡爬坡实验和中心组合实验,对转小鼠... 详细信息

为实现转小鼠金属硫蛋白基因-Ⅰ聚球藻7002的高密度培养,并将其应用于实际的重金属废水处理过程,首先需要对培养基的成分进行优化。本文利用响应面这一多因素过程优化的有效工具,通过全因子实验、最陡爬坡实验和中心组合实验,对转小鼠金属硫蛋白基因-Ⅰ聚球藻7002培养基的主要成分以及初始pH进行了优化。优化后的培养基组成为:NaHCO_3 1.696 g/L,NaNO_3 8.57 g/L,初始pH为8.57,其他成分同Medium A。优化条件分别在2 L和20 L气升式光生物反应器中得到了验证,最大细胞浓度分别达到每升4.16 g干重和每升3.12 g干重,分别比优化前提高了9倍和7倍,从而为其产业化应用打下基础。

关键词：小鼠金属硫蛋白-I 聚球藻7002 转基因响应面方法优化