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1.
响应面法在试验设计与优化中的应用 总被引：20，自引：0，他引：20
《实验室研究与探索》2015,(8):41-45
为了提供响应面在试验设计与优化中的使用方法,介绍了响应面法的基本定义、模型构建原理及特点,结合废水处理工艺优化的实例对响应面法的试验方案设计、模型建立、模型检验、模型优化等方面进行了阐述。结果表明,响应面法是一种综合试验设计和数学建模的优化方法,可有效减少试验次数,并可考察影响因素之间的交互作用。采用Design-Export软件进行响应面法的试验设计与分析,可给出直观等高线图和三维立体图,建立预测模型,并且能够对模型适应性、模型和系数显著性和失拟项进行检验,从而进一步进行方差分析、模型诊断。通过对响应面建立的模型进行优化求解,可提出试验优化方案,解决响应面法在试验设计与优化的实际应用中遇到的问题。 相似文献
2.
获取最优的充填材料配比是实现地下矿山安全充填与高效开采的前提。为了优化金属矿山地下开采充填材料配比,采用正交试验与响应面法耦合的方法开展充填配比试验设计与优化,并基于矿山实例阐述了试验优化方法、步骤与验证结果。介绍了正交试验与响应面法的应用步骤并结合充填配比优化的实例对该方法的应用过程进行了阐述。结果表明:在充填材料配比试验中,正交试验方法通过极差分析重点考察单因素对目标函数的影响程度;响应面法通过方差分析与响应面图,重点考察多因素及其交互作用对目标函数的影响程度;基于正交试验与响应面法耦合的试验设计可验证单因素与多因素交互作用对充填材料配比试验的影响行为和变化规律,从而优化采矿充填材料配比试验。 相似文献
3.
唐利斌 《福建工程学院学报》2020,(1):53-56
为精准确定灌注桩的沉降,将桩周土体参数看作随机变量,并采用响应面法对桩基可靠度进行研究。由于,与桩沉降相关的多个土体参数之间高阶项可能存在高度相关性,基于高阶正交原理提出了新型非相关响应面法,以克服传统响应面法不考虑高阶参数高阶相关性的难题。结合实际工程计算发现,提出的新型响应面法比传统响应面法得到的值更为保守。可见,如果不考虑参数的高阶相关性,可能导致高估的计算结果。 相似文献
4.
传统的求解函数高阶导数值的方法就是先求出高阶导数的函数表达式,然后将自变量值代入,就得到了此点的高阶导数值。高阶导数的函数表达式的推导比较的烦琐,尤其对于复合函数来说。利用改进的遗传算法和神经网络各自的优点,提出求解函数高阶导数值的GA-Network法。算法采用多目标优化的思想,使用"动态自适应策略"和"罚函数法"。利用神经网络来构造函数泰勒展式的网络结构,用遗传算法对网络进行学习,最后得到网络的输出结果即高阶导数值。通过对初等函数的仿真实验,可以看出此方法有比较高的精度,它也为函数导数值的求解提供了一种方法。 相似文献
5.
《浙江大学学报(A卷英文版)》2019,(9)
目的:采用响应面方法研究特级道砟休止角的离散元参数仿真试验,建立多次回归模型并对其进行优化,以及对道砟接触参数进行优选。通过多参数的响应面法为碎石道床离散元参数的快速标定提供有效途径。创新点:1.基于响应面法对离散元道砟接触参数进行统计分析,提出道砟最优参数的回归方程及回归曲面。2.以道砟堆积体在多个正交平面的均值为道砟休止角,构建基于一致线性描述方式的道砟休止角实测试验与离散元仿真试验。3.提出道砟参数的动态标定思想。方法:1.通过道砟休止角的室内试验,测量出道砟休止角度的有效均值。2.以实测结果为目标,采用响应面法对道砟离散元仿真参数进行优选。3.验证所提方法的可行性和有效性。结论:1.通过采用休止角的4个正交面取均值的方法对中国特级道砟休止角进行实测所得到的平均值为(39.78±1.27)°。2.以实测结果为目标,采用响应面方法对特级道砟离散元仿真参数进行优选,由方差分析可得2个显著的一次项参数(静摩擦系数和滚动摩擦系数)以及多个显著的多次项参数组合;最优参数组合为:泊松比为0.24,密度为2600 kg/m~3,杨氏模量为5.45×1010 Pa,碰撞恢复系数为0.72,静摩擦系数为0.56,滚动摩擦系数为0.27。3.利用特级道砟离散元最优参数建立了离散元轨排模型,并进行了轨枕横向阻力试验;仿真结果与室内试验实测阻力曲线趋势基本一致,表明响应面法获得的接触参数取值可用于碎石道床相关的离散元仿真。 相似文献
6.
由于工业生产中的被控对象模型往往都是未知的,这对于系统整体的控制以及控制器参数的整定都带来极大不便,所以得到被控对象的精确等价模型尤为重要。提出了一种针对高阶对象的模型辨识方法,通过获取对象的输入输出数据,采用一定的变换方法得到对象的一阶加纯滞后或二阶加纯滞后模型。从被控对象模型和辨识出的模型Nyquist图以及单位阶跃响应方面,利用Matlab仿真对模型辨识度进行验证。仿真结果表明,该方法辨识出的被控对象模型拟合度高。 相似文献
7.
基于结构健康监测的润扬悬索桥有限元模型修正与验证 总被引：5，自引：0，他引：5
采用大型有限元分析软件ANSYS建立了润扬悬索桥的三维有限元模型并对其进行了自振特性分析,同时计算了各种工况下大桥的应力及位移响应.基于灵敏度的物理意义以及罚函数的思想,提出了一种结构有限元模型修正的新方法.该方法仍以自振特性为目标函数,以结构设计参数为待修正参数,但设计参数的上下限根据测试所得静力响应值和理论值的对比以及工程经验来确定,因此静力响应可用于验证修正后的有限元模型.采用结构健康监测系统数据及提出的方法对大桥有限元模型进行了修正与验证,得到了能够较好地反映大桥整体动静力性能的有限元基准模型,为润扬悬索桥的健康监测和损伤预警提供了研究基础. 相似文献
8.
《绵阳师范学院学报》2020,(2):52-57
以香蕉茎纤维和丙烯酰胺为原料,过硫酸钾和亚硫酸钠为引发剂,制备了香蕉茎纤维-丙烯酰胺高吸水树脂.在单因素实验的基础上,以树脂吸水率为响应值,选取酰纤比、反应温度、引发剂用量和交联剂用量为自变量,利用Box-Behnken设计和响应面法对各自变量及其交互作用对树脂吸水率的影响进行了研究,得到了二次多项式回归方程模型.香蕉茎纤维-丙烯酰胺高吸水树脂的最佳制备工艺条件为:酰纤比9.9 g/g、反应温度48℃、引发剂用量1.9%和交联剂用量0.18%.在此条件下,测得所制备的吸水树脂吸水率为461.22 g/g,与预测值相对误差为0.68%,说明响应面优化香蕉茎纤维-丙烯酰胺高吸水树脂的制备工艺具有较高的准确性与可靠性,该方法可用于香蕉茎纤维-丙烯酰胺高吸水树脂制备工艺的优化. 相似文献
9.
采用超声波辅助提取技术,利用响应面法优化桑椹原花青素提取工艺。在单因素试验基础上,选取提取时间、提取温度和料液比作为影响因子,应用Box-Behnken中心组合设计建立数学模型,以吸光值为响应值,进行响应面分析(RSA)。结果表明,桑椹原花青素最佳提取参数是:提取温度为63℃,料液比为1:46,提取时间为36min。响应面模型在此条件下预测的桑椹原花青素提取率是0.944%,验证值为0.983%。与预测值相对误差为4.13%。 相似文献
10.
一种利用等效模型与遗传算法的动态有限元模型修正方法 总被引：3，自引：0，他引：3
为了解决现有动态有限元模型修正方法计算效率不高或者可能获得局部最优解的问题,提出了一种利用等效模型和遗传算法的动态有限元模型修正新方法.首先,在设计参数的取值范围内,根据预设的多项式模型的阶次以及自变量的个数,利用试验设计方法获得拟合响应面模型所需要的最优样本点;通过有限元分析获得样本数据,并利用回归分析获得响应面模型,从而以响应面模型逼近结构特征与设计参数之间的函数关系.然后,在遗传算法的适应度评估环节,利用响应面模型替代有限元模型计算对应于一组设计参数的结构特征,并计算遗传个体的适应度,最终通过进化获得最优解,即为修正后的设计参数.以汽车车架模型为例,对其进行有限元分析与模态试验,并利用所提出的方法进行模型修正.修正后,模态频率误差的均方值小于2%.用修改后结构的动态特性的测试结果,对修正后有限元模型的预测能力进行检验,模态频率预测误差的均方值小于2%. 相似文献
11.
大型复杂桥梁结构的极限状态函数都是隐式的非线性函数,采用传统的可靠性分析方法可能无法实现,但利用响应面有限元法可以很好地解决这类问题。利用响应面法对一下承式钢拱桥拱肋、主梁在正常使用极限状态下的轴向应力、竖向位移的可靠度进行了分析,并根据拟合出的各极限状态函数显式表达式得出了相应的可靠度指标,说明响应面有限元法是计算下承式钢拱桥构件可靠度的有效方法。 相似文献
12.
The seismic analysis of a rigid-framed prestressed concrete bridge in Tianjin Light Railway is performed. A 3-D dynamic finite element model of the bridge is established considering the weakening effect caused by the soft soil foundation. After the dynamic characteristics are calculated in terms of natural frequencies and modes, the seismic analysis is carried out using the modal response spectrum method and the time-history method, respectively. Based on the calculated results, the reasonable design values are finally suggested as the basis of the seismic design of the bridge, and meanwhile the problems encountered were also analyzed.Finally, some conclusions are drawn as ：1 ) Despite the superiority of rigid-framed prestressed concrete bridge,the upper and lower ends of the piers of the bridge are proved to be the crucial parts of the bridge, which are easily destroyed under designed earthquake excitations and should be carefully analyzed and designed; 2) The soft soil foundation can possibly result in rather weakening of the lateral rigidity of the rigid-framed bridge, and should be paid considerable attention; 3) The modal response spectrum method, combined with time-history method, is suggested for the seismic analysis in engineering design of the rigid-framed prestressed concrete bridge. 相似文献
13.
鉴于矮塔斜拉桥受力性能的特殊性,引入增量动力分析（IDA）和拉丁超立方体抽样（LHS）评估该结构在地震激励下发生损伤的风险概率。首先采用LHS考虑桥梁构件材料的随机性,与事先选取的地震波相结合形成桥梁-地震动样本集合;其次在确定桥梁有限元模型主要构件损伤指标的基础上采用基于蒙特卡罗（MC）抽样的IDA进行地震易损性分析和地震风险概率评估。为验证方法的正确性和有效性,对一预应力混凝土独塔双索面矮塔斜拉桥结构模型进行地震风险概率评估,结果表明:该方法既充分考虑了材料和地震输入双重随机性又避免了繁琐的积分过程,同时也提高了工程计算的效率及精度。 相似文献
14.
ZHONG Yi-feng WANG Rui YING Xue-gan CHEN Huai 《重庆大学学报(英文版)》2006,5(4):218-222
1 Introduction When librating with small amplitude, the discrete linearization freedom vibration equation of a structure is [1]: [m ] {x } [k ]{ x } = {0 } (1) The relevant vibration characteristic question is ([ k ] ? p 2[ m] ){φ } = {0} (2) where [m]… 相似文献
15.
为了获取某四驱汽车防滑差速器壳体的固有振动特性和验证所建有限元模型的正确性,以某四驱汽车防滑差速器壳体为研究对象,首先基于Abaqus软件对其进行模态仿真分析,得到了防滑差速器前6阶固有特性参数及其振型;然后运用锤击实验对防滑差速器进行模态分析实验,测取其振动情况;最后将两种方法获取的差速器壳体前6阶振型及振动频率进行对比。结果发现两种方法获取的各阶振型基本一致,固有频率误差在5%以内。这种以模态仿真分析为前提,模态实验为补充,仿真结果与实验结果相对比的分析方法有效地验证了有限元模型的正确性,为防滑差速器的有限元分析提供了有效的参考依据。 相似文献
16.
Parameter effects on the dynamic characteristics of a super-long-span triple-tower suspension bridge 总被引：1，自引：0，他引：1
A 3D finite element model for the Taizhou Yangtze River Bridge, the first triple-tower long-span suspension bridge in China, is established based on the nonlinear finite element software ABAQUS, and the dynamic characteristics of the bridge are analyzed using the LANCZOS eigenvalue solution method. The study focuses on the effects of the vertical, lateral and torsional stiffness of the steel box girder, the rigid central buckle and the elastic restraints connecting the towers and the steel box girder on the dynamic characteristics of the triple-tower suspension bridge. Our results show that, in general, the dynamic characteristics of the triple-tower suspension bridge are similar to those of two-tower suspension bridges. The vertical, lateral and torsional stiffness of the steel box girder have different effects on the dynamic characteristics of triple-tower suspension bridges. The elastic restraints have a more significant effect on the dynamic characteristics than the central buckle, and decreasing the stiffness of the elastic restraints results in the appearance of a longitudinal floating vibration mode of the bridge. Also, rigid central buckles have a greater influence on the dynamic characteristics of triple-tower suspension bridges than on those of two-tower suspension bridges. The results obtained could serve as a valuable numerical reference for analyzing and designing super-long-span triple- tower suspension bridges. 相似文献
17.
卢正红 《荆门职业技术学院学报》2007,22(12):9-13
利用ANSYS软件,建立了轻型客车详细的有限元模型,对轻型客车车身驶过正弦波形路面进行了瞬态响应模拟,得到了车身静态分析时危险点应力的时间历程响应数据。分析结果可用于新车型开发,能有效缩短设计周期,降低设计成本。 相似文献
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为了研究刮研对结合面刚度的微观特性,使用 LI-3 型表面形貌测量仪实测得到刮研表面的真实三维微观形貌,针对收集的微观表面形貌数据,运用逆向建模方法生成真实可靠的表面实体模型。采用有限元法进行静力学接触仿真分析,得到接触力、接触变形与接触刚度关系折线图,最终得出真实微表面之间的微弹性和弹性接触特性。仿真分析结果证明,刮研表面比磨削表面具有更好的接触应力和接触刚度,能够为深入开展结合面微观作用机理研究提供理论依据。 相似文献
19.
INTRODUCTION The Lanzhou Xiaoxihu Yellow River Bridge is one of few partially cable-stayed bridges. It is con-sidered a partially cable-stayed bridge because beams are under both axial loads and flexure loads. The cables are arranged in semi-fan configuration in a single plane so that they can be easily anchored to the tower. The cable-stayed portion is a 136 m center span with two 81.2 m side spans. The width of box girder’s top flange is 27.5 m, and the bottom flange’s width is 15.… 相似文献