计算机辅助试验研究系统及试验设计

计算机辅助试验研究（ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＲｅｓｅａｒｃｈ，简称ＣＡＲ）系统是大型试验设计和分析应用软件包，由正交试验法和回归分析法两大部分组成，具有功能比较完善、数据处理灵活和使用方便等特点。正交试验法部分有试验安排、直观分析和（或）方差分析功能。回归分析法部分包括线性回归分析、二次回归分析和逐步回归分析，有回归试验安排、回归方程的获取及显著性检验、性能预测、绘制性能曲线或等高线图和优选配方等功能。ＣＡＲ系统完全适合辅助橡胶、塑料和胶粘剂等的配方设计和试验。     

计算机辅助试验研究系统应用示例

计算机辅助试验研究系统（ＣＡＲ系统）是试验设计的一个应用软件包，由正交试验法和回归分析法两大部分组成，具有实验设计、配方（配合）开发、实验拟合模型等用途，可辅助橡胶、树脂、塑料、胶粘剂、油漆、油墨的新配方、新配合、新配色设计，是化工、冶金、建材、医药医学、生物等工农业生产和科学试验作多因素试验的定性和定量分析用的有效工具。本文采用两个实例分别说明ＣＡＲ系统正交试验法和回归分析法两部分的试验设计功能     

回归分析法在橡胶配方试验中的应用

应用均匀设计法设计橡胶配方,研究胶粉、白炭黑、炭黑和棕色树脂粉4种填料对SBR胶料密度、硬度、弯曲屈挠、耐磨耗等7项性能的影响。采用回归分析法拟合试验数据,得到优选的定量描述性能与填料变量之间关系的诸回归方程,利用它们优化和预测配方。验证试验表明,所优的配方密度小、硬度高、其它性能基本达到要求。全面显示了回归分析法在橡胶配方试验中应用的全过程,着重说明了使用回归分析法时不能忽略的几个问题：试验总数、回归模型、回归方程和回归系数的显性检验、剩余标准离差、回归方程的优选和验证试验。     

均匀设计的甲基丙烯酸甲酯分散聚合反应研究

基于均匀设计方法对甲基丙烯酸甲酯（MMA）的分散聚合反应进行了试验设计，并通过回归分析，建立了聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）粒子相关性能参数（PMMA相对分子质量、粒径大小及分布）和各变量（单体质量分数、稳定剂用量、引发剂用量和反应介质溶度参数）之间的回归方程。根据回归方程进行了分散聚合反应的配方优化，得到了约束条件下的MMA分散聚合反应配方，实测值与预测值比较结果表明，回归方程的预测值与优化配方制备的PMMA粒子的各项性能实测值之间的相对偏差在10％以内，对试验配方设计有指导作用。     

回归分析法在橡胶配方试验中的应用

橡胶配方试验中涉及到大量数据,优选试验数据能够对各项材料之间的关系进行描述,并得到最优的橡胶制作配方。基于此,就回归分析法在橡胶配方试验中的应用进行研究,首先就橡胶配方试验及试验数据进行简要概述,然后从回归模型及应用分析、显著性检验、回归模型及方程选择、回归分析法验证等方面阐述回归分析法在橡胶配方试验中的具体应用。     

TPI/BR/NR胎侧胶的混料回归设计

将反式-1，4-聚异戊二烯（TPI）与顺丁橡胶（BR）和天然橡胶（NR）并用作轮胎胎侧胶，采用混样回归设计法设计试验，并回归处理试验数据，优选最佳配方。结果表明，通过回归分析得到的各性能指标的回归方程具有较高的显著性。选择出最佳配方为TPI/BR/NR（质量比）为20.0/20.0/59.8。     

适合多因素多水平试验的均匀设计

1前言适合多因素多水平的实验设计，对多组分配方的试验设计也同样有用（如涂料配方等）较正交设计法实验次数少，同样可得到最佳工艺或最佳配方，并能通过回归分析建立定量关系。2均匀设计在试验设计中当因素较多时，常用正交试验法，对于各因素水平相等的试验，用正交表安排多因素试验，试验数目为rq2，（为自然数，q为水平数）。正交设计要求在试验范围内将试验点安排得“均匀分散，整齐可比”。例如安排一个9水平试验，则至少要92次试验，才能做到“均匀分散，整齐可比”。虽然正交设计的“整齐可比”性使试验结果的分析十分方便，易于…     

计算机辅助试验研究系统

１９８１年我们研制了可在我校４４１Ｂ－Ⅲ和ＤＰＳ８／４９电子计算机上运行的多变量橡胶配方试验程序（ｔ－ｓ），为了微型计算机普遍使用的形势，根据在生产和科学研究中应用统计方法实际情况，我们改写、扩展，组成了计算机辅助试验研究（ＣＯＭＰＵＥＲＡＩＤＥＤ ＲＥＳＥＡＲＣＨ，简称ＣＡＲ）系统，其主要内容包含正交试验法和回归分析法等，具有实验设计、配方（配合）开发、实验拟合模型等功能，可作多因素试验的定性     

回归分析法在均匀设计数据分析中的地位

均匀设计的试验数据分析应当采用回归分析法。针对在橡胶配方试验的均匀设计数据分析中不用回归分析而用多属性决策法（ＭＡＤＭ）的情况,作者应用自己开发的计算机辅助试验研究（ＣＡＲ）系统,对同一试验数据进行回归分析,叙述了回归分析的全过程和结果,比较了回归分析法与ＭＡＤＭ的不同,指出了ＭＡＤＭ的局限性,说明了回归分析在均匀设计数据分析中不可替代的地位。     

来稿摘要选登

本文以电瓷釉料配方为例,介绍了陶瓷配方的回归正交试验设计方法,并利用回归方程提出了一种最优化处理数学模型,还讨论了配方中各单种原料配比对釉料性能的影响,得到了预想的效果。此方法也适用于陶瓷坯料和玻璃等材料的配方处理。     

基于均匀设计的石蜡微乳液制备研究

均匀设计是安排多因素多水平试验的良好方法,其回归分析结果可准确反映各试验参数对试验结果的影响程度。利用均匀设计制备得到了性能优良的石蜡微乳液。通过回归分析研究了氧化蜡用量、各种乳化剂用量对石蜡微乳液稳定性的影响,得到了回归方程,并通过实验证明石蜡微乳化回归模型对实验数据的预报是准确的。     

逐步回归法在废热锅炉水循环试验中的应用

在工业性生产装置上,由于受到计量仪表的精度及试验工况的跳跃式调整之限制,故用试验法以求取生产过程的静态数学模型时,现有的正交试验法等就难以进行。本文是在对试验条件提出一定要求的情况下来进行的,然后以逐步回归法处理数据,求得了盘管式废热锅炉循环水量的回归方程,并将计算结果与实测值加以比较。     

几种数学方法在橡胶配方设计中的应用

介绍了几种数学方法在橡胶配方设计中的应用。举例说明黄金分割法、抛物线法、正交实验法、回归分析实验法等的具体应用过程。     

回归设计法在RFL帘线浸渍剂配方优化中的应用

利用回归设计法进行RFL帘线浸渍剂配方优化。拟合了配方中甲醛与间苯二酚的摩尔比(MF/MR)、RF树脂与丁苯吡胶乳的质量比(mRF/mL)和RFL浸渍剂质量分数(A)与浸胶帘线使用性能之间的回归方程,并对回归方程进行显著性检验。最终得到浸渍剂配方的优化组合为:MF/MR=2.42,mRF/mL=21.2,A=0 171。用此浸渍剂处理得到的浸胶帘线H抽出力为22.28kN·m-1,屈挠次数为201.4×104,拉断伸长率为16.79%。     

一种基于回归分析的弱化系统耦合度方法

提出了一种基于回归分析弱化系统耦舍度的方法,将以精确数学模型为基础进行耦合度分析的问题转化为建立输入输出之间最优回归方程的问题,通过回归方程系数的显著性检验来确定对输出影响显著的输入量.与已有的方法比,回归分析方法不要求精确的数学模型,而且适用于输入与输出变量个数不同的非方形系统的耦合度分析.理论与实验分析验证了所提方...     

双季戊四醇收率与反应条件依赖关系研究

利用均匀设计法，通过少量实验，使用计算机回归出双季戊四醇收率与反应条件间的依赖关系：Ｙ＝４．１４１８＋０．０８９ｘ＿１－１０．０８ｘ＿２＋８３．０１８ｘ＿３－０．１２９ｘ＿４－２９．６３８ｘ，其表明增加反应温度和降低甲醛与乙醛配比都可以增加双季戊四醇的收率，结果与实验相吻合。用回归方程得到的优化条件进行实验得到的双季戊四醇收率为２５．４％，与预测值很接近。     

响应曲面法优化(salen)Co(Ⅲ)(OAc)拆分手性环氧氯丙烷的制备工艺

以(salen)Co(Ⅲ)(Oac)为催化剂不对称选择性水解制备手性环氧氯丙烷,采用响应曲面法中的Box-Behnken设计对影响手性环氧氯丙烷光学纯度的4个主要因素(反应温度、水用量、催化剂用量、反应时间)进行优化,建立手性环氧氯丙烷光学纯度的二次多项回归模型方程,并对回归系数进行显著性检验和方差分析。实验结果表明,当反应温度为46.02℃、水与环氧氯丙烷的摩尔比为61.10、催化剂与环氧氯丙烷的摩尔比为0.003937、反应时间为18h时手性环氧氯丙烷的光学纯度最高,最高光学纯度预测值为102.18%,与实测平均值99.61%基本相符,优化模型有效可靠。     

密炼机混炼过程的工程实用数学模型的研究

在多元线性回归的基础上,采用二次正交组合设计的方法进行密炼机的实验设计,再次把回归分析,数理统计的方法与混炼过程相组合,意在进一步探讨并建立一种更加客观的,统一的和实用的密炼机混炼过程的数学模型。从实验方案的确定,数据的处理和回归方程的确定得到运用回归方程进行预报和控制等方面建立起了一套完整的数学模型。     

隔壁塔内半圆填料层中壁流与返混特性研究

在填料塔三参数壁流模型的基础上，提出了应用于隔壁塔半圆型填料层的壁流模型。通过实验对模型参数进行了估计。模型计算值与实验值吻合较好。在内径为580 mm、高2800 mm的半圆冷模塔内，常温常压下以空气-水为介质，测取了散堆填料的壁流曲线，分析了气液速率变化对壁流的影响。以氯化钠溶液为示踪剂，通过脉冲注入扰动响应技术获得停留时间分布曲线。发现气液速率变化均对停留时间分布产生不同程度影响。同时比较了同一填料层高度塔壁区和整体区的平均停留时间，在壁流充分发展阶段，塔壁区的平均停留时间明显小于整体区。从另一方面量化了壁流效应的影响。应用线性回归得到单相流和气液逆流时计算Pe_d的关联式。对于新型填料及塔内件的开发、改进隔壁塔的设计方法，从而实现安全有效放大具有参考意义。