Expt-ppt-正交设计.ppt

主讲教师:吴波计算机在材料科学与工程中的应用 College of Materials Science and Engineering Fuzhou University 实验二、正交试验方法研究多因素对化学反应中转化率的影响 3 实验方案设计、模型与数据处理 正交实验设计教学要求 1)掌握正交实验设计原理和方法。 2)会用相关软件设计正交实验设计和分析处理数据。实验二正交试验方法研究多因素对化学反应中转化率的影响 .1 试验设计方法研究工作三个阶段设计试验实施试验分析结果试验设计方法--以概率论、数理统计、最优化方法以及专业知识等为理论基础,进行科学、合理安排试验的方法。基本概念: 指标---安排实验需要考虑的结果称为指标。可以直接用数量表示的叫定量指标;不能用数量表示的叫定性指标。定性指标可以按评定结果打分或者评出等级,从而实现定性指标定量化。因素--实验中要考虑的对实验指标可能有影响的变量简称为因素,用大写字母 A、B、C…表示水平--每个因素可能给出的状态称为因素的水平交互作用—是指诸因素各水平的搭配之间,不同的联合作用对实验结果的影响。问题描述与分析引例: 材料合成加工工艺单指标正交实验设计与实现问题的提出——多因素实验例1:为提高某产品的转化率,选择了三个有关的因素进行条件实验,( A)反应温度;( B)反应时间;( C)用碱量。并确定了它们的实验范围: A: 80-90 ℃;B: 90-150min ;C: 5-7% 实验目的:明确因素 A、B、C对产品转化率的影响, 分清主要因素和次要因素,从而确定最优生产条件。这里对因素 A、B、C在实验范围内分别选取三个水平 1、全面实验法实验安排见表 10-1 ,其实验点分布见图 10-1 。图 10-1 全面实验法的实验点分布共有 33 =27 次实验,即立方体上的 27个节点。全面实验法的优、缺点优点:对各因素与实验指标之间的关系剖析得比较清楚。缺点: (1) 实验次数太多; (2) 不做重复实验无法估计误差; (3) 无法区分因素的主次。 2、简单比较法简单比较法是变化一个因素而固定其它因素。如(S1)首先固定 B、C于 B1 、 C1 ,使A变化,得出结果 A3 最好, (S2)固定 A于 A3 ,C还是 C1 ,使B变化,得出结果 B2 最好, (S3)固定 B于 B2 ,A于 A3 ,使C变化,得到结果以 C2 最好。因此,最佳工艺条件为 A3B2C2 ,简单比较法的实验点如图 10-2 所示。