正交-遗传试验算法的分析与应用

为了解决并联机器人机构的优化设计问题,提出一种基于正交试验设计法和遗传算法的优化方法。在简要讨论正交试验设计法和遗传算法的基本原理基础上,对两种方法的寻优算法、各个参数的对应关系作了比较分析,探讨了用正交表构造遗传算法中初始种群的方法。提出一种适用于设计变量多且适应度函数难求的“一代”正交-遗传试验法的思路和方法。将该方法应用于一种新型四自由度并联机器人机构的结构优化设计,得出以机构全域条件数为目标函数的机构结构优化尺寸方案。实例证明这种优化方法行之有效。     

正交试验法优化矿泉水瓶瓶体凹槽结构的形状

目的研究矿泉水瓶体凹槽结构形状的优化设计。方法在有限元显式分析软件LS-DYNA中,通过不同厚度分布的实常数,建立厚度可连续变化的瓶体壳模型。针对影响瓶体垂直载压能力的凹槽形状参数,包括凹槽内高度、深度以及拔模角度,设计正交试验。在正交试验的基础上,利用单因素试验优化外部拐角处的倒角半径。结果通过正交试验的极差分析,确定凹槽内高度2 mm,槽深度1 mm,拔模角度2°为最优方案。在单因素试验的基础上,综合美学和生产方面的考虑,确定倒角半径1 mm为最优方案。结论以矿泉水瓶体垂直载压能力所受影响最小为目标,得到了凹槽形状参数的最优组合方案,并为其他参数的优化提供了一种方法。     

LLDPE/纳米ZnO复合材料的制备与工艺优化研究

讨论了利用硅烷偶联剂对纳米ZnO粒子表面改性的机理与方法,按照标准正交表L9(34)的实验方案,采用熔融共混方法制备LLDPE/纳米ZnO复合材料,并测试其拉伸强度和断裂伸长率.通过正交实验分析法得到较优的工艺参数组合,同时基于正交实验数据通过神经网络和遗传算法优化得到一组工艺参数组合,并分别在两组工艺参数下进行实验分析.结果表明,正交实验、神经网络和遗传算法三者结合优化复合材料制备工艺参数的方法更理想;在较优的工艺条件下,LLDPE基体中适当填充改性纳米ZnO粒子,拉伸强度和断裂伸长率同时提高,能够起到增强增韧的作用.     

压力表示值误差校准方法的优化实验设计

通过正交实验设计选择实验方案,改变校准方法、恒温时间、校准介质和校准时温度,经过多次实验,以En值为优化指标,找出更符合现今压力表的现场校准方法。     

千金藤素滴丸生产工艺技术分析

目的筛选千金藤素滴丸的制备工艺。方法运用正交实验优化滴丸的处方和工艺,确定最佳方案。结果80℃的滴制温度、60滴／min、药物基质比1：2为最佳方案。结论优选出的最佳方案切实可行,成品率高。     

执手多型腔压铸工艺优化

目的 研究适用于执手产品稳定生产的浇注方案及其工艺参数。方法 采用控制变量法,以模具型腔表面热集中区域的等效应力为指标,分别分析两种浇注方案在不同压射比压、压射速度和浇注温度下的型腔表面稳定性,通过正交试验优化工艺参数,并对执手产品进行生产验证。结果 当模具达到热平衡状态后,阶梯式浇注方案在各组工艺参数下的等效应力均小于分散式浇注,对阶梯式浇注方案的工艺参数进行正交试验优化,发现工艺参数对型腔表面稳定性的影响程度从大到小依次是压射比压、浇注温度、压射速度。正交试验优化后的结果为A1B1C1,即压射比压10 MPa、压射速度5 m/s、浇注温度640 ℃。选择优化后的工艺参数进行执手生产,得到的执手产品外形轮廓清晰,且无缩孔缺陷。结论 执手产品阶梯式浇注在各组工艺参数下的型腔表面稳定性均优于分散式浇注。阶梯式浇注工艺参数优化后试生产得到的产品质量良好,确定为执手产品最终的生产方案。     

正交试验判定在健身车外观设计中的应用研究

目的研究多配件组合型产品外观设计方案的快速获取及优化方法。方法对所有获得的健身车图像样本进行正交试验设计,将健身车分解为7个要素及两种水平,采用Lg(27)正交表获得8个产品图像样本并进行问卷调研,利用极差分析得到最优化方案设计。结论此方法有效地缩减了调研产品样本数量,极大地提高了调研效率和准确率,对产品外观设计人员快速获取最佳设计方案提供了帮助和参考。     

基于多域正交空间协同演进的薄壁注塑件翘曲优化研究

目的 鉴于细长、异形、薄壁注塑件成型机理复杂,且容易产生翘曲变形,以及传统工艺优化方法存在局限性的问题,以某轿车薄壁件为研究对象,优化注射成型工艺,以实现降低翘曲变形,提高效率的目的。方法 首先,对压力、温度因素及多重效应造成细长、异形、薄壁注塑件翘曲变形的机理进行分析。然后,在正交试验设计的基础上,应用Moldflow软件模拟仿真获取数据,并进行方差分析,获得各工艺参数的显著性。为了进一步优化工艺参数,打破传统优化方法存在的局限,提出一种多域正交空间协同演进（MDOSE）的集成优化方法。最后,基于该方法优化某轿车薄壁件的翘曲变形,并将其应用于实际生产制造。结果 与初始试验方案相比,优化后制件z方向上的翘曲从1.022 mm降低到了0.085 7 mm,减小了91.6%,证实了MDOSE优化方法的有效性和实用性。结论 优化结果表明,MDOSE优化方法一定程度上解决了薄壁件的翘曲优化问题,改善了传统工艺优化方法的局限。机理分析和工艺方法为往后的薄壁注塑件的实际生产提供了一定的理论支撑。     

基于能量系数-有效独立法的桥梁结构传感器优化布置

为了解决桥梁结构健康监测中的传感器优化布置问题,以简支钢桁架梁桥为研究对象,以反映节点自由度模态应变能的系数来修正反映最大线性无关的有效独立法,提出了基于能量系数-有效独立法的传感器优化布置算法,使传感器布置方案进一步优化。实例分析表明,采用该方法所得的传感器布置方案用多种准则进行评价的结果都较好,既能保证测量振型向量的正交性,又能保证扩阶振型的准确性,并且有较强的抗噪声性能,是一种适合桥梁结构的较为理想的传感器优化布置算法。     

正交试验法在高频级联型热声发动机研究中的应用

为了研究级联型热声发动机级间运行参数组合方式对系统性能的影响，采用综合的正交试验法，以驻波级回热器热端的起振温度为例，通过正交试验极差分析和方差分析得知充气压力是最敏感的影响因素，其次是行波级的加热功率，再次是驻波级加热功率。试验表明，随着充气压力的升高，起振温度逐渐降低；随着行波级加热功率的增加，起振温度先降低后升高；随着驻波级加热功率的增加，起振温度趋于降低。正交试验法是研究多因素、多水平的一种优化试验方案的方法，采用综合的正交试验法会使试验研究更为有效。     

Estimation of Parameters of Universal Distribution of Moments of Failure of Products

A method is proposed for estimating the parameters of a mixture of exponential and Weibull distributions for which the accuracy of preliminary estimates obtained by graphical analysis is refined in accordance with the criterion of maximum likelihood. The efficiency of the proposed method is supported by the results of statistical modeling.     

Analysis of the rate of propagation of the wave of change of boiling modes

An approximate analytical expression is derived for the velocity of the front of the wave of change of boiling modes on a rod and on a plate. The impact of the Thomson effect and of the heater orientation in the gravity field is included. Adequate agreement is demonstrated between the derived relations and experimental data.     

Evaluation of optical properties of highly scattering media by moments of distributions of times of flight of photons

A novel method for the determination of the optical properties of tissue from time-domain measurements is presented. The data analysis is based on the evaluation of the first moment and the second centralized moment, i.e., the mean time of flight and the variance of the measured distribution of times of flight (DTOF) of photons injected by short (picosecond) laser pulses. Analytical expressions are derived for calculation of absorption and of reduced scattering coefficients from these moments by application of diffusion theory for infinite and semi-infinite homogeneous media. The proposed method was tested on experimental data obtained with phantoms, and results for absorption and reduced scattering coefficients obtained by the proposed method are compared with those obtained by fitting of the same data with analytical solutions of the diffusion equation. Furthermore, the accuracy of the moment analysis was investigated for a range of integration limits of the DTOF. The moment analysis may serve as a comparatively fast method for evaluating optical properties with sufficient accuracy and can be used, e.g., for on-line monitoring of optical properties of biological tissue.     

可燃气体检测报警器测量结果的不确定度评定

本文详细介绍了可燃气体检测报警器示值误差测量结果的不确定度评定方法。     

水三相点复现的不确定度评定

水三相点是开尔文热力学温度的唯一基准点，也是ITS-90国际温标重要的定义固定点。因此，水三相点不确定度分析对整个温标的建立、温度量值传递起着至关重要的作用。近3年来，中国计量科学研究院研制出一系列高质量的水三相点容器，加强了水三相点的研究，为不确定度的分析提供了更为可靠的实验依据。同时，不确定度的分析也是客观评价新研制容器性能的一个重要指标。因此，根据实验结果对新研制容器所复现的水三相点进行了不确定度评定。评定结果表明，其扩展不确定度为0．16mK(k=2．69，P=0．99)。     

心电图机电压测量示值误差测量值的不确定度评定

本文介绍了心电图机电压测量示值误差测量值的不确定度评定与表示方法。     

Estimation of potentialities of methods of summation of direct measurement errors

Conventional methods for summation of direct measurement errors are considered. Conditions under which these methods provide consistent results are stated. It is proposed to utilize for characteristic of the total error, its interval estimator or the half-sum of the value obtained by adding up its arithmetic and geometric random errors.Translated from Izmeritel'naya Tekhnika, No. 4, pp. 10–12, April, 1995.