响应面参数筛选与智能算法优化的有限元模型更新

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作者 吴道奇 杜轲 +2 位作者 骆欢 马加路 聂桂波 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第2期295-306,共12页

在当前工程和科学研究中,由于大规模结构优化问题中的有限元模型受到高计算成本和复杂性的限制,引入响应面模型成为克服这一挑战的有效途径,研究人员可在保持相对准确性的同时显著降低计算成本,为结构设计和优化提供更为可行和经济的解... 在当前工程和科学研究中,由于大规模结构优化问题中的有限元模型受到高计算成本和复杂性的限制,引入响应面模型成为克服这一挑战的有效途径,研究人员可在保持相对准确性的同时显著降低计算成本,为结构设计和优化提供更为可行和经济的解决方案。然而,面对复杂模型拟合响应面时,考虑到个体差异和高成本的灵敏度分析,传统参数筛选导致了模型更新的准确性和效率下降。为解决参数筛选问题,本研究以一栋26层框架剪力墙结构有限元模型为对象,在构建响应面时引入了单因素试验和爬坡试验两个预处理步骤。这两步骤的目的是缩小搜索空间、筛选关键因素,并提供梯度信息,从而使得响应面的构建更为准确和可操作,为后续模型处理提供可靠基础。通过结合多种智能算法,本研究完成了对响应面的模型更新和优化操作。研究结果表明,经过预处理步骤筛选之后的参数构建的响应面,在多重类型算法应用时能与识别结果保持较低的误差率。这项研究为未来工程实践和相关领域的研究提供了有益的指导,为大规模结构优化问题中提高有限元模型更新的准确性和效率提供了更为灵活和通用的优化解决方案。 展开更多

关键词 有限元模型 响应面模型 单因素试验 爬坡实验 模型更新

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响应面法优化合成1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷 被引量：12

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作者 龚红升 胡文斌 +3 位作者 廖列文 罗泽保 张素梅 尹国强 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期3633-3639,共7页

选用六甲基二硅氧烷(MM)和高含氢硅油(DH)为原料,强酸型离子交换树脂作催化剂,采用响应面优化法对1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷(MDHM)的合成工艺进行优化。在单因素实验的基础上,依次采用Plackett-Burman设计,最陡爬坡实验及Box-Behnke... 选用六甲基二硅氧烷(MM)和高含氢硅油(DH)为原料,强酸型离子交换树脂作催化剂,采用响应面优化法对1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷(MDHM)的合成工艺进行优化。在单因素实验的基础上,依次采用Plackett-Burman设计,最陡爬坡实验及Box-Behnken设计法进行工艺优化,以MDHM的质量分数为响应值作响应面,然后进行回归分析。实验结果表明,MDHM的最佳合成条件为:反应物质量比为m(DH)∶m(MM)=1∶13.45,反应温度为62.5℃,催化剂用量为7.09%。在反应时间10h的条件下,产物中MDHM的质量分数为40.62%,与模型预测值基本相符。通过研究温度对反应动力学的影响,进一步验证了所取温度和时间的合理性。 展开更多

关键词 1 1 1 3 5 5 5-七甲基三硅氧烷 响应面法 PLACKETT-BURMAN设计 最徒爬坡实验 Box-Benhnken设计 强酸型离子交换树脂

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响应面法优化热水浸提灰树花多糖的工艺研究 被引量：7

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作者 顾华杰 孙燕 +3 位作者 李良智 王桃云 胡翠英 袁红霞 《食品工业科技》 CAS CSCD 北大核心 2013年第19期234-238,243,共6页

以灰树花子实体为原料,采用响应面法对热水浸提灰树花多糖的工艺进行了优化。通过单因素实验确定了最佳提取次数为2次。利用Plackett-Burman设计确定了影响多糖得率的主要因素为浸提温度、料液比、浸提时间。再用最陡爬坡实验逼近最优... 以灰树花子实体为原料,采用响应面法对热水浸提灰树花多糖的工艺进行了优化。通过单因素实验确定了最佳提取次数为2次。利用Plackett-Burman设计确定了影响多糖得率的主要因素为浸提温度、料液比、浸提时间。再用最陡爬坡实验逼近最优响应区域。最后通过Box-Behnken设计建立了多糖得率的二次多项式模型,并获得了最优提取条件为:浸提温度85℃、浸提时间2.51h、料液比1∶25,经验证实验得到多糖得率为24.423%。 展开更多

关键词 灰树花多糖 热水浸提法 Plackett—Burman设计 最陡爬坡实验 Box—Behnken设计

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沙米人参果复合酸奶沉淀率的工艺优化 被引量：5

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作者 王晓琴 张科学 +4 位作者 张志凯 窦润玲 李建红 潘晶晶 张芬琴 《食品工业科技》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期250-254,共5页

应用Plackett-Burman(PB)实验、最陡爬坡实验、Box-Behnkens中心组合设计法对沙米人参果复合酸奶的生产工艺进行优化。首先,采用Plackett-Burman设计法对影响沙米人参果复合酸奶沉淀率的6个因素的效应进行评价,筛选出了具有显著正效应... 应用Plackett-Burman(PB)实验、最陡爬坡实验、Box-Behnkens中心组合设计法对沙米人参果复合酸奶的生产工艺进行优化。首先,采用Plackett-Burman设计法对影响沙米人参果复合酸奶沉淀率的6个因素的效应进行评价,筛选出了具有显著正效应的沙米汁添加量、人参果汁添加量、加糖量和有显著负效应的接种量;在此基础上,通过最陡爬坡实验逼近最大响应区域;最后采用Box-Behnkens实验对显著因素进行优化,最终确定沙米人参果复合酸奶的最佳生产工艺参数为:沙米浆添加量6.6%,人参果汁11.8%,加糖量7.2%,接种量4.2%,沉淀率可达58.69%,与预测值59.29%接近,说明本工艺优化行之有效。制得的沙米人参果复合酸奶,质地均匀,口感细腻润滑,酸甜适口。 展开更多

关键词 最陡爬坡实验 人参果 沙米 复合酸奶 工艺优化

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金属离子对卤醇脱卤酶发酵生产的影响 被引量：7

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作者 李建华 李啸 +4 位作者 张娅 徐能 姚娟 李知洪 俞学锋 《中国酿造》 CAS 2012年第3期127-131,共5页

在以基因工程大肠杆菌为生产菌发酵生产卤醇脱卤酶过程中,某些金属离子对卤醇脱卤的生产有较大的影响。首先,通过单因子实验确定几种典型微量元素的最佳产酶浓度,其次,通过2水平析因实验和最陡爬坡实验确定了显著影响因子及其浓度拐点,... 在以基因工程大肠杆菌为生产菌发酵生产卤醇脱卤酶过程中,某些金属离子对卤醇脱卤的生产有较大的影响。首先,通过单因子实验确定几种典型微量元素的最佳产酶浓度,其次,通过2水平析因实验和最陡爬坡实验确定了显著影响因子及其浓度拐点,其分别是ZnSO4.7H2O、CoCl2.6H2O和FeSO4.7H2O。最后,运用响应面分析法确定了微量元素的最佳配比为FeSO4.7H2O 11.86g/L,ZnSO4.7H2O 2.0g/L,MnSO4.H2O 1.0g/L,CaCl20.05g/L,CoCl2.6H2O 1.2g/L,CuSO4.5H2O 0.8g/L。与对照生产水平相比,当添加最佳配比金属离子到培养基中后,酶活提高了2倍。 展开更多

关键词 大肠杆菌 卤醇脱卤酶 金属离子 最陡爬坡实验 响应面设计

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香菇产α-半乳糖苷酶的液体发酵工艺优化 被引量：5

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作者 陈博文 李贞蓉 +2 位作者 常明昌 徐丽婧 孟俊龙 《食用菌学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期79-89,共11页

以菌丝体干重和发酵液中α-半乳糖苷酶活性为指标,在单因素实验的基础上用响应面法优化香菇(Lentinula edodes)液体发酵工艺。最佳发酵条件为发酵培养基含5.39%葡萄糖、0.6%蛋白胨、0.89%瓜尔豆胶、0.1%磷酸二氢钾、0.05%硫酸镁,培养基... 以菌丝体干重和发酵液中α-半乳糖苷酶活性为指标,在单因素实验的基础上用响应面法优化香菇(Lentinula edodes)液体发酵工艺。最佳发酵条件为发酵培养基含5.39%葡萄糖、0.6%蛋白胨、0.89%瓜尔豆胶、0.1%磷酸二氢钾、0.05%硫酸镁,培养基初始pH 6,接种量9%,温度26℃,转速160r/min,发酵20d,在此条件下香菇菌丝体干重达1.93g/L,发酵液中α-半乳糖苷酶活性为2.26U/mL,与优化前相比,分别提高了22.15%和29.88%。实验结果为香菇α-半乳糖苷酶的开发提供了科学的数据。 展开更多

关键词 Plackett-Burman实验 最陡爬坡实验 响应面

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红枣挂面配方及工艺的优化 被引量：9

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作者 罗宝龙 罗鹏 +1 位作者 张彩婷 冉昊 《粮食与油脂》 北大核心 2016年第2期42-44,共3页

利用部分因子设计、最陡爬坡实验和响应面分析优化了红枣挂面的配方及工艺参数。实验结果表明,红枣挂面的最优配方和参数为黄原胶0.3%、红枣粉0.9%、水38%、食盐0.3%、食用碱0.2%、熟化时间22.5 min,综合评分为93.26±2.44分。

关键词 红枣挂面 部分因子设计 最陡爬坡实验 响应面分析

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响应面法优化富硒金针菇菌株发酵培养基的研究 被引量：11

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作者 周丹 刘世玲 边银丙 《食用菌学报》 2006年第1期33-40,共8页

用响应面法对富硒金针菇菌株液体发酵培养基进行优化。在供试的碳、氮源中,以单因子方法筛选出玉米淀粉和豆饼粉作为最适碳源和氮源。采用全因子试验法,对KH2PO4、MgSO4·7H2O、玉米淀粉和豆饼粉等4个影响因素的效应进行评价,确定... 用响应面法对富硒金针菇菌株液体发酵培养基进行优化。在供试的碳、氮源中,以单因子方法筛选出玉米淀粉和豆饼粉作为最适碳源和氮源。采用全因子试验法,对KH2PO4、MgSO4·7H2O、玉米淀粉和豆饼粉等4个影响因素的效应进行评价,确定主要影响因子为玉米淀粉和豆饼粉。再用最陡爬坡实验逼近以上2个因素的最大响应区域,最后采用中心组合设计法及响应面分析法,确定了主要影响因素的最佳浓度为玉米淀粉28.8g/L,豆饼粉14.2g/L。 展开更多

关键词 碳源 氮源 最陡爬坡实验 中心组合设计

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双水相体系萃取分离熊猫豆蛋白质 被引量：6

9

作者 杨秋慧子 孙亚莉 张喜峰 《食品工业科技》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期250-253,共4页

采用Plackett-Burman(PB)实验、最陡爬坡实验、中心组合设计法对双水相萃取分离熊猫豆蛋白质的条件进行优化。首先,采用Plackett-Burman设计从影响萃取率的7因素中筛选出温度和水相pH两个显著影响因素。在此基础上,通过最陡爬坡实验逼... 采用Plackett-Burman(PB)实验、最陡爬坡实验、中心组合设计法对双水相萃取分离熊猫豆蛋白质的条件进行优化。首先,采用Plackett-Burman设计从影响萃取率的7因素中筛选出温度和水相pH两个显著影响因素。在此基础上,通过最陡爬坡实验逼近最大萃取率区域,然后通过中心组合实验对显著因素进行优化。得到最佳萃取条件为:PEG600质量分数为15%、硫酸铵质量分数为20%、氯化钠质量分数为0.05%、蛋白样品溶液加入量4mL,pH7.0,萃取温度为35℃,萃取时间为90min,萃取率可达43.69%,与预测值42.85%接近。说明本优化工艺具有可行性。 展开更多

关键词 双水相萃取 最陡爬坡实验 中心组合

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新型重金属絮凝剂二硫代羧基化羟甲基聚丙烯酰胺制备条件的优化 被引量：9

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作者 何宝菊 王刚 +1 位作者 徐敏 常青 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期211-216,共6页

以聚丙烯酰胺、甲醛(HCHO)、二硫化碳(CS2)、氢氧化钠(NaOH)为原料制备新型重金属絮凝剂二硫代羧基化羟甲基聚丙烯酰胺(DTMPAM)。采用含Cu(Ⅱ)水样为考察对象,利用Plackett-Burman实验筛选出DTMPAM制备条件中的主要影响因素,再依据最陡... 以聚丙烯酰胺、甲醛(HCHO)、二硫化碳(CS2)、氢氧化钠(NaOH)为原料制备新型重金属絮凝剂二硫代羧基化羟甲基聚丙烯酰胺(DTMPAM)。采用含Cu(Ⅱ)水样为考察对象,利用Plackett-Burman实验筛选出DTMPAM制备条件中的主要影响因素,再依据最陡爬坡实验确定出各主要影响因素的水平值,并以响应面法中的中心复合设计(CCD)模型对DTMPAM的制备条件进行优化。结果表明,CCD法建立的二次多项式模型回归性显著,且失拟项不显著,复相关系数R2为0.9275,模型拟合性良好。DTMPAM最优制备条件为:羟甲基聚丙烯酰胺(MPAM)质量分数0.5%。反应物MPAM、CS2、NaOH物质的量比1∶1.43∶1.43,预反应温度25℃、预反应时间60min、主反应温度45℃、主反应时间70min。在此条件下制备的DTMPAM对Cu(Ⅱ)的实际去除率为98.63%,与模型理论预测值98.86%接近,模型合理可靠。 展开更多

关键词 絮凝剂 重金属 Plackett-Burman实验 最陡爬坡实验 响应面法

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响应面法优化制备新型除铜螯合絮凝剂 被引量：5

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作者 何宝菊 王刚 +1 位作者 徐敏 戴亮 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期74-78,共5页

以聚丙烯酰胺、甲醛、亚硫酸氢钠、二硫化碳、氢氧化钠为原料,采用化学合成方法制备新型螯合絮凝剂二硫代羧基化磺甲基聚丙烯酰胺(DTSPAM)。以水样中Cu(Ⅱ)的去除率为考察对象,利用Plackett-Burman实验筛选出DTSPAM制备条件中的主要影... 以聚丙烯酰胺、甲醛、亚硫酸氢钠、二硫化碳、氢氧化钠为原料,采用化学合成方法制备新型螯合絮凝剂二硫代羧基化磺甲基聚丙烯酰胺(DTSPAM)。以水样中Cu(Ⅱ)的去除率为考察对象,利用Plackett-Burman实验筛选出DTSPAM制备条件中的主要影响因素,再通过最陡爬坡实验确定出各主要影响因素水平值的中心点,并以响应面法(RSM)中的中心复合设计(CCD)对DTSPAM的制备条件进行优化。结果表明,CCD法建立的二次多项式模型回归性显著,且失拟项不显著,决定系数R2为0.995 1,模型拟合性良好。 展开更多

关键词 二硫代羧基化磺甲基聚丙烯酰胺 Plackett-Burman实验 最陡爬坡实验 响应面法 含铜废水

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响应面法优化广西红树林菌种Erwinia sp.5-8产抗菌活性物质的发酵条件

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作者 邱晨 孟令洋 张培玉 《中国抗生素杂志》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期823-827,844,共6页

目的采用响应面法(RSM)优化广西红树林菌种Erwinia sp.5-8产抗菌活性物质的发酵条件。方法在单因素实验最适发酵条件基础上,利用Plackett-Burman筛选出对抑菌活性有显著影响的3个因素为温度、盐度和蛋白胨的浓度浓度,在此基础上通过最... 目的采用响应面法(RSM)优化广西红树林菌种Erwinia sp.5-8产抗菌活性物质的发酵条件。方法在单因素实验最适发酵条件基础上,利用Plackett-Burman筛选出对抑菌活性有显著影响的3个因素为温度、盐度和蛋白胨的浓度浓度,在此基础上通过最陡爬坡实验逼近最佳响应面区域;再运用Box-Behnken实验设计和响应面分析法进行回归分析,确定重要因素的最优条件。结果菌株Erwinia5-8的最佳发酵条件为:温度为26.0℃,盐度为0.96%,蛋白胨的浓度为0.27%,葡萄糖浓度为0.6%,初始p H为8.5,装液量为40%(V/V),接种量为1%。结论在此最优条件下菌株Erwinia 5-8发酵液的抗菌活性较优化前提高了7.96%。 展开更多

关键词 抗菌活性 条件优化 PLACKETT-BURMAN 最陡爬坡实验 响应面分析法

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