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基于PB-BBD响应面法优化内置钻头多维冲击器性能
1
作者 韦明吉 李陈涛 +3 位作者 王旭东 刘洋阳 夏成宇 钱利勤 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第18期7597-7603,共7页
目前从各类冲击器的现场应用看,冲击器长度普遍约为1 m,在与钻头连接使用时因增加了稳定器与钻头之间的距离,造成钻具的预期斜率和钻头侧向力降低,进而影响井下造斜效果,而内置钻头多维冲击器可以有效解决这一问题。为了使内置钻头多维... 目前从各类冲击器的现场应用看,冲击器长度普遍约为1 m,在与钻头连接使用时因增加了稳定器与钻头之间的距离,造成钻具的预期斜率和钻头侧向力降低,进而影响井下造斜效果,而内置钻头多维冲击器可以有效解决这一问题。为了使内置钻头多维冲击器的性能能够实现最大化,降低压耗,采用PB(Plackett-Burman)筛选试验设计对冲击器内部参数进行了筛选试验,得到各参数对工具性能影响由大到小排列为:射流道宽度>入口面积>出口面积>振荡腔长度>双反馈流道宽度>附壁面曲率半径>劈间角,再利用BBD(Box-Behnken design)响应面法对排名前三的显著影响参数进行深入分析,得到内置钻头多维冲击器内部结构优化组合为入口面积为1 203.416 mm^(2)、射流道宽度为14 mm,出口面积为455 mm^(2),最后通过Fluent软件仿真验证了优化方法的有效性,满足设计要求。 展开更多
关键词 多维冲击 PB(Plackett-Burman)筛选试验设计 bbd(Box-Behnken design)响应面法 fluent仿真 压耗
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基于RSM-BBD的混合骨料充填料浆配比优化 被引量：42
2
作者 高谦 杨晓炳 +2 位作者 温震江 陈得信 何建元 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期47-55,共9页
针对混合骨料充填矿山,为了确定充填料浆优化配比,首先进行充填材料物化特性分析,在此基础上,根据泰波级配理论和最大堆积密实度理论,确定棒磨砂-废石配比;然后采用BBD响应面法设计13组试验,研究料浆质量分数、胶砂比(胶凝材料与骨料的... 针对混合骨料充填矿山,为了确定充填料浆优化配比,首先进行充填材料物化特性分析,在此基础上,根据泰波级配理论和最大堆积密实度理论,确定棒磨砂-废石配比;然后采用BBD响应面法设计13组试验,研究料浆质量分数、胶砂比(胶凝材料与骨料的比值)、混合骨料配比对充填体强度影响规律.最后以各龄期强度为响应值构建响应面模型,揭示各响应参数与目标响应量相关关系及多目标条件下充填料浆优化配比.研究结果表明,充填体强度不仅受单因素影响,而且各因素间交互作用对充填体也有很大影响.其中料浆质量分数与骨料配比的交互作用对充填体早期强度起决定性作用,胶砂比与骨料配比的交互作用对充填体中期强度影响显著,充填体后期强度受料浆质量分数和胶砂比交互作用影响较大.以充填成本作为目标建立优化模型进行优化,由此获得充填料浆的优化配比为:料浆质量分数80%,胶砂比为1∶6,棒磨砂-废石配比为3∶7.通过试验验证满足金川矿山充填体强度要求. 展开更多
关键词 采矿方法 bbd响应面法 料浆配比 骨料 抗压强度 交互作用 多目标优化 成本
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基于响应面分析的纤维泡沫混凝土多目标优化
3
作者 王述红 李皓然 +1 位作者 尹宏 贡藩 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期122-130,共9页
泡沫混凝土可作为初期支护和二次衬砌之间的变形预留层,抵抗高地应力深埋隧道围岩流变变形.通过掺入纤维可进一步改善其压缩性能及延性,并在一定纤维特征条件下解决抗压强度低的问题.利用正交试验及响应面Box-Behnken设计法,系统探究纤... 泡沫混凝土可作为初期支护和二次衬砌之间的变形预留层,抵抗高地应力深埋隧道围岩流变变形.通过掺入纤维可进一步改善其压缩性能及延性,并在一定纤维特征条件下解决抗压强度低的问题.利用正交试验及响应面Box-Behnken设计法,系统探究纤维质量分数、长度、种类等特征因素对泡沫混凝土抗压强度与弹性模量的影响,并构建特征回归模型对配合比进行优化.结果表明:响应面法建立回归模型具有较高的可信度.在多种纤维特征中,纤维质量分数对泡沫混凝土的抗压强度和弹性模量影响最大,同时多特征之间的交互作用对抗压强度影响较大,而对弹性模量影响较小,且纤维长度和纤维种类的交互作用对其抗压强度影响最为显著.此外,通过最大化抗压强度和最小化弹性模量的目标进行模型配合比优化,得出最优配合比的相对误差绝对值均小于5%.该模型可为此工程背景下不同纤维特征的泡沫混凝土参数优化提供参考. 展开更多
关键词 隧道预留层 泡沫混凝土 BOX-BEHNKEN设计 响应面法 多目标优化
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PB-BBD响应面法优化全金属水力振荡器性能的研究 被引量：1
4
作者 李俊雄 夏成宇 +3 位作者 韩雪莹 郭良林 伊亚辉 关明 《机床与液压》 北大核心 2022年第18期35-39,共5页
目前从各类水力振荡器的现场应用看,普遍存在压耗偏大的问题,使钻井液辅助破岩的能力降低。基于自激涡流振荡的原理,设计了一种全金属水力振荡器,为充分发挥其性能,降低压耗,需对振荡器内部结构进行优化。通过Plackett-Burman设计对内... 目前从各类水力振荡器的现场应用看,普遍存在压耗偏大的问题,使钻井液辅助破岩的能力降低。基于自激涡流振荡的原理,设计了一种全金属水力振荡器,为充分发挥其性能,降低压耗,需对振荡器内部结构进行优化。通过Plackett-Burman设计对内部各结构参数进行了筛选试验,确定显著影响参数为射流道宽度、工具厚度和出口直径,再用Box-Behnken Design响应面法对显著影响参数进行分析,得到全金属水力振荡器内部结构参数的优化组合为射流道宽度14 mm、工具厚度41.432 mm、出口直径为46 mm,最后通过数值分析验证了优化方法的有效性。 展开更多
关键词 全金属水力振荡器 压降 PB设计 bbd响应面法 数值分析
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旋风分离器内置导流叶片结构参数优化研究 被引量：1
5
作者 曾云 陈宓 +4 位作者 魏轲 李美求 李银银 李伟伟 董吉宁 《石油机械》 北大核心 2024年第8期92-100,共9页
为研究旋风分离器内置导流叶片各个结构参数之间的相互作用,基于CFD数值模拟方法和BBD试验设计,采用二阶多项式基函数建立了Stairmand旋风分离器的叶片轴向位置、叶片长度及叶片偏转角度与分离效率及压降间的数学模型。拟合结果表明:响... 为研究旋风分离器内置导流叶片各个结构参数之间的相互作用,基于CFD数值模拟方法和BBD试验设计,采用二阶多项式基函数建立了Stairmand旋风分离器的叶片轴向位置、叶片长度及叶片偏转角度与分离效率及压降间的数学模型。拟合结果表明:响应目标的决定系数均在0.99以上,表明相关性和回归模型效果较好。使用Design Expert软件处理数据后选择了最佳推荐点,对分离器结构进行了优化。优化后的模型与原结构对比结果如下:优化模型的压降略有上升;颗粒直径在1~20μm范围内时,优化前后分离器的分离效率变化明显,尤其在1~15μm范围内时,优化前分离效率为6.8%~31.0%,优化后则达到了17.0%~54.0%,提升约20个百分点;而当粒径在15~40μm区间时,优化前后的分离效率变化不明显,尤其是在粒径20~40μm时,优化前的分离效率为71.0%~98.0%,而优化后的分离效率只有77%~99%,提升约10个百分点;优化后的模型性能符合“高效低阻”的设计目标。所得结论可为旋风分离器内置叶片的改进提供设计指导。 展开更多
关键词 旋风分离器 FLUENT 结构优化 响应面法 bbd试验设计 分离效率
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三七药渣中多糖提取工艺优化及其动力学分析 被引量：6
6
作者 顾丽芸 罗知微 +1 位作者 王承潇 韩伟 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期231-237,共7页
以三七药渣为原料,探讨了超声辅助提取三七药渣中三七多糖的优化工艺,并对提取过程进行动力学分析。在单因素实验的基础上,利用BBD(Box-Behnken Design)响应面法优化工艺条件,得到最优提取条件为:超声温度60℃、超声功率136.8 W、超声时... 以三七药渣为原料,探讨了超声辅助提取三七药渣中三七多糖的优化工艺,并对提取过程进行动力学分析。在单因素实验的基础上,利用BBD(Box-Behnken Design)响应面法优化工艺条件,得到最优提取条件为:超声温度60℃、超声功率136.8 W、超声时间53 min、液固比43 mL/g,此时多糖得率为6.79%。通过测定不同超声功率、不同超声时间下提取液中的多糖浓度,得到超声辅助提取三七药渣中三七多糖的提取速率常数、相对萃余率,验证了所推导的动力学模型,拟合得到了半衰期以及有效扩散系数回归方程。 展开更多
关键词 三七药渣 多糖 超声辅助提取 bbd响应面法 动力学分析
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Bacillus megaterium ZS-3最佳发酵培养条件优化
7
作者 祝小霞 石慧敏 叶建仁 《微生物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期42-52,共11页
为提升巨大芽胞杆菌(Bacillus megaterium)ZS-3有效菌体数量,降低ZS-3发酵成本,通过单因素、正交与响应面相结合的方法探究ZS-3产活菌数最高的碳源、氮源、无机盐、转速、装液量、pH、温度和接菌量等培养条件。单因素与正交实验筛选得Z... 为提升巨大芽胞杆菌(Bacillus megaterium)ZS-3有效菌体数量,降低ZS-3发酵成本,通过单因素、正交与响应面相结合的方法探究ZS-3产活菌数最高的碳源、氮源、无机盐、转速、装液量、pH、温度和接菌量等培养条件。单因素与正交实验筛选得ZS-3最适培养基与比例为碳源1.0%(质量分数)、氮源0.5%、磷酸氢二铵0.5%和十二水合硫酸铝钾0.5%;响应面优化后ZS-3培养条件为装液量40%、转速200 r/min、pH值6.67、培养温度30.37℃、接种量1.31%(体积分数)时生物量达到最高,优化后培养的菌体数量可达到1.21×10^(9) cfu/mL。经过优化后ZS-3活菌数为原始培养条件产生的活菌数的3.9倍。降低了发酵成本,为未来可能的工业化扩大发酵生产提供参考与数据支持。 展开更多
关键词 巨大芽胞杆菌 正交实验 活菌数 响应面法 PB实验 bbd实验 培养条件优化
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表面织构对PTFE复合材料摩擦磨损行为的影响 被引量：19
8
作者 高贵 龚俊 +3 位作者 李瑞红 王宏刚 任俊芳 陈生圣 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期697-706,共10页
为了研究表面织构对聚四氟乙烯(PTFE)复合材料摩擦磨损性能的影响规律及其作用机理,采用BBD响应面法对试验进行设计与分析,利用LSR-2M往复摩擦试验机测试了复合材料的摩擦学性能,建立了织构参数与摩擦系数和体积磨损率之间的二次回归模... 为了研究表面织构对聚四氟乙烯(PTFE)复合材料摩擦磨损性能的影响规律及其作用机理,采用BBD响应面法对试验进行设计与分析,利用LSR-2M往复摩擦试验机测试了复合材料的摩擦学性能,建立了织构参数与摩擦系数和体积磨损率之间的二次回归模型,研究了槽宽、间距和角度参数及其交互作用对复合材料摩擦学性能的影响.结果表明:二次回归模型显著,拟合精度分别为82.9%和83.2%,预测出槽宽323.2μm、间距295.4μm、角度88.7°时摩擦系数存在最小值0.147,槽宽331.1μm、间距307.6μm、角度87.6°时体积磨损率存在最大值8.11×10^-5 mm^3/(Nm);织构增大了初始摩擦系数和体积磨损率,但有利于储存磨屑,在接触应力作用下磨屑中的纳米粒子与槽底及侧面的粗糙峰形成了机械互锁,提高了磨屑的附着力,促进了转移膜的生成. 展开更多
关键词 bbd-响应面法 PTFE复合材料 表面织构 摩擦转移机理 转移膜
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针对表面粗糙度和刀具振幅的切削用量优化研究 被引量：6
9
作者 李春雷 倪俊芳 《机床与液压》 北大核心 2019年第20期51-54,共4页
对进给量、切削速度和轴向切深这3个切削参数对工件表面粗糙度和刀具振动幅度的影响进行试验研究。采用BBD响应面法对6061铝工件进行端铣加工试验,并通过数学建模对试验结果进行分析。提出一种基于遗传算法的多目标优化方法来同时减小... 对进给量、切削速度和轴向切深这3个切削参数对工件表面粗糙度和刀具振动幅度的影响进行试验研究。采用BBD响应面法对6061铝工件进行端铣加工试验,并通过数学建模对试验结果进行分析。提出一种基于遗传算法的多目标优化方法来同时减小工件表面粗糙度和刀具振动幅度。建立能预报表面粗糙度和刀具振动的径向基神经网络模型,并通过试验验证其准确性。 展开更多
关键词 切削用量 表面粗糙度 刀具振幅 bbd响应面法 遗传算法 径向基神经网络
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