文档介绍：实验设计与数据处理
概论
一、《实验设计与数据处理》课程性质
任何自然科学都离不开实验,如最佳配方、工艺条件,产品性能的优化,对产品质量、环境质量作出评价等
“实验设计与数据处理”课是关于实验前的设计理论、知识、方法、技能,以及实验后对实验数据进行科学处理的理论、知识、方法与技能的课程。
是以数理统计、专业知识和实践经验为基础,科学地安排试验,并对试验数据进行计算分析,迅速找到优化方案的一种科学计算方法。是产品设计、质量管理和科学研究的重要工具。
实验设计与数据处理是一项通用技术,是当代科技和工程技术人员必须掌握的技术方法。
概论
二、《实验设计与数据处理》工程应用
,实现高效、科学的实验。用最少的试验次数得到最佳工艺参数
2. 实现多因素参数的最优化组合、工程设计方案的最优化选择、生产工艺参数的最优化制定
,即回归方程
三、《实验设计与数据处理》讲座基本内容
2. 试验数据分析处理
:正交设计软件
第1章实验设计
§1-1概论
是以概率论和数理统计为理论基础,经济地,科学地安排试验的一项技术。
就是用最少的试验次数得到最佳参数的一种实用方法
:明确实验目的,确定测定参数,选择实验方法和测试仪器,确定实测精度要求,实验方案设计和数据处理步骤等。
:
⑴提高产量;
⑵减少质量的波动,提高产品质量水准;
⑶大大缩短新产品试验周期;最大限度地提高实验效率、最大限度地提高实验精度,得到可靠的结论
⑷降低成本;
§1-2实验设计基本要素
①指标——用来衡量试验效果好坏的特征值(转化率)
②因素——对实验指标有影响的原因或要素( A、B、C )
③水平——因素在实验中所处的不同状态(因素的各项取值) 。
例1-1 影响某化工产品的转化率的因素为反应温度(A),反应时间(B),用碱量(C),并确定了它们的试验范围:
A:80-90℃
B:90-150Min
C:5-7%
试验目的是搞清楚因素A、B、C对转化率的影响,哪些是主要因素,哪些是次要因素,从而确定最优生产条件,即温度、时间及用碱量各为多少才能使转化率提高。试制定试验方案。
⑴指标——用来衡量试验效果好坏的特征值
①指标分类:
a)定量指标(数量指标,如强度、重量、产量、合格率、成活率、废品率、转化率等。)
b)定性指标(非数量指标,如颜色、味道、光泽等)
②指标的选择要求:
选择客观性强的指标,选择易于量化即经过仪器测量而获得的指标;选择灵敏度高的指标,选择精确性强的参数作为指标。
§1-2 实验设计基本要素
§1-2 实验设计基本要素
因素也称为因子,它是在进行实验时重点考察的内容。
因素一般用大写字母ABC……来标记,如因素A、因素B、因素C等。
①因素分类:
a)可控因素(温度、时间、压力……)
b)不可控因素(……)
⑵因素——对实验指标有影响的原因或要素
§1-2 实验设计基本要素
a)抓住主要因素(将影响较大的因素选入试验)同时要考虑因素之间的交互作用。
主要因素:在注塑成型工艺中,保压压力、熔体温度、冷却时间、充模时间、保压时间和模具温度
交互作用因素: 模具温度与熔体温度
熔体温度与冷却时间
b)找出非主要因素,并使其在实验中保持不变,以消除其干扰作用。
②选择因素的原则
§1-2 实验设计基本要素
选择水平的原则:
①水平宜取三水平为宜
②水平应是等间隔的原则
③水平是具体的
④水平的选择必须在技术上现实可行。
⑶水平——因素在实验中所处的不同状态
例1-1 影响某化工产品的转化率的因素为反应温度(A),反应时间(B),用碱量(C),并确定了它们的试验范围:
A:80-90℃
B:90-150Min
C:5-7%
§1-3 实验设计方法
⑴实验设计方法种类
针对不同的具体情况,有不同的实验设计方法。
单因素试验设计
双因素试验设计
正交实验设计
各种试验方法的目的、出发点各不相同。
⑵实验方案设计的步骤
①明确实验目的,确定实验指标。
②挑选因素,选取水平。
③选定实验设计方法。
④实验点安排。