第四章 均匀设计(3)-混料(配方)均匀设计ppt课件

HubeiAutomotiveIndustriesInstitute材料系DepartmentofMaterialsEngineering试验优化设计主讲：李兵第四章配方（混料）均匀设计许多产品都是混合多种成分在一起形成的。面粉水糖蔬菜汁椰子汁盐发酵粉乳酸钙咖啡粉香料色素咖啡面包混料配方试验设计设产品有s个成分:X1,,Xs,它们满足Xi0,i=1,,sX1++Xs=1.试验的区域是如下的单纯形Ts={(x1,,xs):xi0,i=1,,s,x1++xs=1.}Simplex-latticedesigns(Scheffé,1958)Simplex-centroiddesigns(Scheffé,1963)Coxdesign(1971)andAxialdesigns(Cornell,1975)有很多混料试验设计的方法,如例如,当s=3时单纯形配方设计简介这些设计的缺点:均匀设计是将试验点均匀地散布于Ts上。有许多试验点落在Ts的边界上;使用者没有太多的选择如何获得混料配方均匀设计?变换方法在Cs-1上之均匀设计Ts上之均匀设计（1）首先找到均匀设计Un*（ns-1）或Un（ns-1），用ukj记为表中k行j列的元素;(2)对每个k和j，计算（3）计算变换方法（4）计算（6）计算（5）计算设{ck=(ck1,,ck,s-1),k=1,,n}是Cs-1上之均匀设计，计算则{xk=(xk1,,xks),k=1,,n}是方法Ts上之均匀设计。也可以是：例4.8：进一步变换为于是在T3上获得一个有11组配方的试验:例4.9：某新材料由四种金属组成，它们含量分别为x1、x2、x3、x4，试验指标y为望大特征值。确定最佳配方。用U11（114）生成UM11（114）表来安排试验。试验结果见表4.1用Excel生成配方均匀表；Minitab作逐步回归分析表4.1有约束的配方均匀设计简介1、填补法2、随机布点法例4.10:一配方有三成分X1、X2、X3，目前按70％、20%、10%组成，为提高质量，希望求得新配方，并且要求0.6≤X1≤0.80.15≤X2≤0.250.05≤X3≤0.15X1＋X2＋X3＝1如何做试验设计？1、填补法本例X1含量较高，可将X2、X3在试验范围按独立变量安排设计，再用X1＝1－X2－X3，得X1含量以填补剩余部分。2、随机布点法单纯形混料（配方）设计例如,当s=3时Simplex-centroiddesigns单纯形质心设计Simplex-centroiddesigns试验点有：3个顶点：(1,0,0),(0,1,0),(0,0,1)3个边的质心：(0.5,0.5,0),(0.5,0,0.5),(0,0.5,0.5)1个整体的质心：(1/3,1/3,1/3)Simplex-latticedesigns例4.11:空气过滤器设计。对于室内的空气不洁（甲醛超标）常安装空气过滤器净化空气。过滤材料由活性炭、碳酸钙和碱性液三种成分组成。为探索三种成分的最佳组合，用混料设计方法进行试验。用Minitab单纯形质心设计统计>DOE>混料>创建混料设计创生成下表：此列安排实验结果单纯形质心的布点图单纯形质心的布点图单纯形质心的布点图用Minitab单纯形格子设计试验安排布点图极端顶点设计（Extremeverticesdesign)例4.12:闪光剂设计。闪光剂原料为下列四种，安排试验计划。试验安排布点图单纯形格子设计试验结果分析例4.11空气过滤器本章结束