ДИПЛОМ- Цыпак А.А (1216393), страница 8
Текст из файла (страница 8)
(2.1)
;
;
;
;
;
;
; (2.2)
;
;
.
где
- содержание компонентов смеси (
), а
и т.д. – значения откликов системы в узлах симплексной решётки, которые определяются опытным путем.
План экспериментов и изображение симплексной решётки 3-го порядка приведены в табл.2.5. и на рис.2.2 соответственно.
Так, при исследовании трёхкомпонентной смеси необходимо проведение 10 опытов плана и нескольких проверочных опытов в различных областях поверхности отклика, а четырёхкомпонентная смесь требует постановки 20 опытов.
Таблица 2.4 – План эксперимента для системы q=3, модель 3-го порядка
| № опыта | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
| План | x1 | 1 | 0 | 0 | 1/3 | 2/3 | 1/3 | 2/3 | 0 | 0 | 1/3 |
| x2 | 0 | 1 | 0 | 2/3 | 1/3 | 0 | 0 | 1/3 | 2/3 | 1/3 | |
| x3 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 2/3 | 1/3 | 2/3 | 1/3 | 1/3 | |
| Отклик | y1 | y2 | y3 | y122 | y112 | y133 | y113 | y233 | y223 | y123 | |
Рис.2.2. Симплексная решётка 3-го порядка и расположение опытных точек на ней.
После выполнения экспериментов по плану, изложенному в табл. 2.1 и нахождения значений коэффициентов полинома, формула 2.1, модель проверяется на адекватность.
Для проверки адекватности в проверочных точках, выполняется по два параллельных опыта. Опытные данные и соответствующие этим условиям расчетные математические ожидания откликов используются для определения t-критерия, по формуле /5/:
; (2.3)
где
- предсказанное значение отклика в проверочной точке;
- экспериментальное значение отклика в проверочной точке;
- число параллельных опытов в проверочной точке;
-среднеквадратическое отклонение опытных данных в проверочной точке;
-дисперсия предсказания значения отклика в проверочной точке.
; (2.4)
где
;
;
;
.
Величина ошибки предсказанных уравнением полинома выходов рассчитывается по формуле /5/:
; (2.5)
Если экспериментальные значения t-критерия не превосходят табличных значений, установленные модели выходов адекватно описывают экспериментальные результаты и могут быть использованы для построения контурных кривых, дающих возможность выбора состава шлаковой ванны для получения заданных свойств получаемого материала и решения ряда других практических задач.
Составы экспериментальных композиций флюс-пасты, согласно плану экспериментов, приведены в таблице 2.5
Таблица 2.5 - Составы экспериментальных композиций флюс – пасты
| № образца | Состав пасты | Твёрдость, НВ | Коэффициент износостойкости, Кизн. |
| 1 | Графит | 285 | 2,65 |
| 2 | Шеелит | 170 | 0,79 |
| 3 | Баддеелит | 156 | 0,2 |
| 4 | 1/3 графита+2/3шеелита | 229 | 1,11 |
| 5 | 2/3 графита+1/3шеелита | 321 | 10,6 |
| 6 | 1/3 графита+2/3 бадеелита | 229 | 1,31 |
| 7 | 2/3 графита+1/3 баддеелита | 285 | 2,25 |
| 8 | 1/3 шеелита+2/3 баддеелита | 170 | 0,82 |
| 9 | 2/3 шеелита + 1/3 баддеелита | 170 | 0,81 |
| 10 | 1/3 графита+ 1/3 шеелита+ 1/3баддеелита | 207 | 1,39 |
В таблице 2.6 приведен химический состав наплавленного металла.
Таблица 2.6 – Химический состав наплавленного металла
| № образца/ хим.состав | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| P | 0.02 | 0.1691 | 0.0194 | 0.0905 | 0.0604 | 0.0180 | 0.0168 | 0.1079 | 0.1395 | 0.0337 |
| Si | 0.15 | 0.1999 | 0.3086 | 0.3812 | 0.2960 | 0.4007 | 0.4073 | 0.3298 | 0.1686 | 0.2612 |
| Mn | 0.33 | 0.3095 | 0.4322 | 0.4088 | 0.5197 | 0.4652 | 0.5598 | 0.2608 | 0.2751 | 0.3834 |
| S | 0.022 | 0.0208 | 0.0192 | 0.0341 | 0.0274 | 0.0181 | 0.0349 | 0.0311 | 0.0185 | 0.0179 |
| W | 0 | 2.1470 | 0.0933 | 1.0201 | 0.4630 | 0.0534 | 0.0248 | 1.3689 | 1.9081 | 0.2560 |
| Zr | 0 | 0.0024 | 0.0014 | -0.0002 | -0.0002 | 0.0012 | 0.0012 | 0.0024 | 0.0012 | 0.0055 |
| C | 0.65 | 0.2000 | 0.1000 | 0.5000 | 0.8000 | 0.4100 | 0.7600 | 0.1000 | 0.1000 | 0.4900 |
Окончание таблицы 2.6
| № образца/ хим.состав. | ОК46 | 2.1 | 3.1 | 10а | 3.4 | 1 | 2 | 3 | 4 | |
| P | 0.0185 | 0.1389 | 0.1208 | 0.0918 | 0.0468 | 0.0193 | 0.0144 | 0.0193 | 0.0260 | |
| Si | 0.2783 | 0.4731 | 0.7741 | 0.3745 | 0.3161 | 0.2966 | 0.4339 | 0.2966 | 0.2978 | |
| Mn | 0.3359 | 0.6546 | 0.7282 | 0.4951 | 0.5461 | 0.4369 | 0.4406 | 0.4369 | 0.3357 | |
| S | 0.0167 | 0.0276 | 0.0327 | 0.0256 | 0.0170 | 0.0214 | 0.0148 | 0.0214 | 0.0197 | |
| W | 0.0449 | 1.3945 | 1.1778 | 0.8572 | 0.3729 | 0.1273 | 0.1242 | 0.1273 | 0.2211 |
В приведённом выше плане экспериментов за переменную Х1 принят графит, Х2 – шеелитовый концентрат, Х3 – циркониевый концентрат (называемый порой бадделеитом).
Далее, по формулам 2.1 и 2.2 можно рассчитать значения свойств наплавленного металла для любой точки факторного пространства.
Результаты расчётов приведены на рисунках 2.3- 2,6.
















