基于PB-BBD响应面法优化内置钻头多维冲击器性能

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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PB设计和BBD响应面法优化牡丹籽饼中油脂的超声辅助提取工艺 被引量：12

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作者 陈程 梁宇柱 +3 位作者 张存劳 罗国平 闫梦茹 赵靓 《中国油脂》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期14-18,共5页

优化牡丹籽饼中油脂的超声辅助提取工艺。在单因素试验的基础上,采用Plackett-Burman(PB)设计对影响牡丹籽饼中油脂提取的7个因素(粒度、液料比、浸提时间、浸提温度、超声温度、超声时间、超声功率)进行筛选。根据PB试验结果,选择粒度... 优化牡丹籽饼中油脂的超声辅助提取工艺。在单因素试验的基础上,采用Plackett-Burman(PB)设计对影响牡丹籽饼中油脂提取的7个因素(粒度、液料比、浸提时间、浸提温度、超声温度、超声时间、超声功率)进行筛选。根据PB试验结果,选择粒度、浸提温度、液料比、超声温度为考察因素,运用BBD响应面法对牡丹籽饼中油脂的超声辅助提取工艺进行优化。结果表明:牡丹籽饼中油脂的最佳提取工艺条件为粒度80目、液料比27∶1、浸提温度45℃、浸提时间4 h、超声温度42℃、超声功率320 W、超声时间35 min,在此条件下,牡丹籽油得率为11.15%。 展开更多

关键词 牡丹籽饼 油脂 超声辅助提取 PB设计 bbd响应面法

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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

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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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基于响应面法的粉煤灰氨含量测定过程浸提条件优化研究 被引量：5

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作者 李亚娇 赵艺伟 +5 位作者 鞠恺 唐仁龙 李龙清 邵小平 张高锋 任武昂 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期145-151,共7页

针对粉煤灰氨含量的测定研究大多考虑单一因素,而忽略了在浸提过程中各因素间的交互作用对粉煤灰氨含量浸提的影响。以浸提剂浓度(A)、固液比(B)、振荡时间(C)作为考察因素,在单因素实验的基础上进行响应面实验,建立回归模型。通过响应... 针对粉煤灰氨含量的测定研究大多考虑单一因素,而忽略了在浸提过程中各因素间的交互作用对粉煤灰氨含量浸提的影响。以浸提剂浓度(A)、固液比(B)、振荡时间(C)作为考察因素,在单因素实验的基础上进行响应面实验,建立回归模型。通过响应面优化确定最佳的浸提工艺并与现有浸提方法的测定结果进行对比。结果表明,影响因素主次顺序为B、A、C、AB、BC、AC。最佳浸提工艺条件:浸提剂浓度为0.125 mol/L、固液比(质量体积比,g/mL,以下简称固液比)为1∶12.8、振荡时间为22 s。通过验证,发现实测值与预测值仅存在-2%的相对误差。相较现有浸提方法,优化后的浸提方法不仅使浸提时间大幅缩短,还使浸出率增加了73%~91%,为粉煤灰中氨含量的准确测定提供了新的方法与思路。 展开更多

关键词 粉煤灰 氨测定 浸提 交互作用 bbd响应面法

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响应面法优化微细粒钛铁尾矿絮凝沉降研究 被引量：8

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作者 张艺邺 王小宇 +3 位作者 康长科 崔宝玉 李强 宁琴 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期425-432,共8页

某选矿厂钛铁尾矿的磨矿细度为-0.074 mm占95%,属于微细粒级尾矿,脱水难度较大。针对其沉降慢的问题,进行了絮凝剂选型试验、单因素试验和响应面试验,计算各个沉降时间的固体浓度、沉降速率和极限底流浓度,探究了矿浆浓度、絮凝剂浓度... 某选矿厂钛铁尾矿的磨矿细度为-0.074 mm占95%,属于微细粒级尾矿,脱水难度较大。针对其沉降慢的问题,进行了絮凝剂选型试验、单因素试验和响应面试验,计算各个沉降时间的固体浓度、沉降速率和极限底流浓度,探究了矿浆浓度、絮凝剂浓度、絮凝剂单耗对絮凝沉降的影响,并对目标因素进行优化和预测。试验结果表明:1800万分子量的APAM絮凝沉降效果最好;单因素试验中最佳矿浆浓度为6%,最佳絮凝剂浓度为0.02%,最佳絮凝剂单耗为25 g/t;各目标因素在响应面试验的最优值分别为5.58%、0.02%、24.19 g/t,此时得到最大极限底流浓度为64.77%。在此基础上进行3次平行验证实验,试验均值为64.71%,与预测结果近乎一致,显示此试验流程得到的参数具有一定的可靠性,可为微细粒钛铁尾矿参数选择提供依据。 展开更多

关键词 钛铁尾矿 絮凝沉降 bbd响应面法 参数优化

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基于瞬态流场分析的小排量潜油螺杆泵的结构优化设计

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作者 祖海英 付灵芝 +2 位作者 叶卫东 刘永鹏 张维良 《流体机械》 北大核心 2025年第6期58-66,共9页

针对小排量潜油螺杆泵因泄漏量大导致容积效率低的问题,以GLB-20型螺杆泵为研究对象,借助Ansys Fluent软件,基于用户自定义函数(UDF)和动网格技术构建流体仿真模型,对小排量潜油螺杆泵的瞬态与稳态流场进行模拟;探究偏心距、定子导程、... 针对小排量潜油螺杆泵因泄漏量大导致容积效率低的问题,以GLB-20型螺杆泵为研究对象,借助Ansys Fluent软件,基于用户自定义函数(UDF)和动网格技术构建流体仿真模型,对小排量潜油螺杆泵的瞬态与稳态流场进行模拟;探究偏心距、定子导程、间隙等结构参数对流场流速及泄漏量的影响规律,并通过试验验证优化结果,获得螺杆泵结构的最优设计方案。结果表明,螺杆泵运行时呈现显著的谐波变化特性,流量在单个周期内出现2次脉动,与定转子导程比值一致;瞬态流场较稳态流场更贴合实际工况;间隙是影响泄漏量和流场流速的最关键因素,其中定子导程对流场流速的影响程度大于偏心距,而偏心距对泄漏量的影响程度大于定子导程。采用Box-Behnken设计法(BBD)优化后的螺杆泵结构参数:偏心距1.8 mm、定子导程78 mm、间隙0.3 mm,泄漏量较优化前减少12.7%,容积效率显著提升且流动稳定性增强。该研究成果可为小排量潜油螺杆泵的开发与应用提供设计依据和参考。 展开更多

关键词 小排量潜油螺杆泵 瞬态流场 用户自定义函数(UDF) bbd响应面法 结构优化设计

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基于BP-ANN的人工渗滤系统去除总磷过程优化

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作者 刘元坤 曹塬琪 +2 位作者 于艾鑫 李星 郭晓天 《中国环境科学》 北大核心 2025年第6期3151-3160,共10页

本文利用BBD响应面法(BBD-RSM)和反向传播人工神经网络(BP-ANN)算法对活性炭吸附总磷(TP)的过程参数(接触时间、初始浓度、温度、pH值)进行了建模和预测,并结合遗传算法(GA)对BP-ANN模型中的反应条件进行优化.结果表明,在BBD-RSM模型中,... 本文利用BBD响应面法(BBD-RSM)和反向传播人工神经网络(BP-ANN)算法对活性炭吸附总磷(TP)的过程参数(接触时间、初始浓度、温度、pH值)进行了建模和预测,并结合遗传算法(GA)对BP-ANN模型中的反应条件进行优化.结果表明,在BBD-RSM模型中,P<0.0001,可较好的对TP的去除过程进行预测,接触时间为TP去除率最显著的参数,TP吸附过程中各因素的相对影响顺序为:接触时间>pH值>温度>初始浓度.采用BP-ANN模型进行优化,最佳网络结构为4-8-1.敏感性分析表明,影响TP去除率的因素依次为接触时间(34.05%)>pH值(28.67%)>温度(19.56%)>初始浓度(17.72%).基于BP-ANN模型,采用GA优化人工渗滤系统运行条件,对TP去除过程的优化结果为:接触时间为720.53min、初始浓度为2.75mg/L、温度为30.62℃、pH为5,达到最佳去除率(99.63%).试验验证分析表明,BP-ANN-GA较BBD-RSM的预测值与实验值相比拥有较高的R 2(0.9939)和较低的RSME(1.2851),说明该模型具有更好的预测能力,能更好的描述人工快速渗滤系统对TP的去除过程. 展开更多

关键词 bbd响应面法 反向传播人工神经网络 遗传算法 总磷 人工快速渗滤系统

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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

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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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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

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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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基于RSM-BBD的高原地区桥墩混凝土性能试验研究

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作者 彭勇军 刘娟红 +1 位作者 李华 李康 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2023年第7期2401-2408,共8页

针对高原地区桥墩混凝土服役环境的特点,探究矿物掺合料对桥墩混凝土性能的影响效果。采用Box-Behnken Design响应面法(RSM-BBD)设计了15组试验,详细研究了粉煤灰、矿渣和硅灰掺量对混凝土强度和冻融性能的影响规律。以28 d抗压强度、20... 针对高原地区桥墩混凝土服役环境的特点,探究矿物掺合料对桥墩混凝土性能的影响效果。采用Box-Behnken Design响应面法(RSM-BBD)设计了15组试验,详细研究了粉煤灰、矿渣和硅灰掺量对混凝土强度和冻融性能的影响规律。以28 d抗压强度、200次冻融循环后混凝土质量损失率和相对动弹性模量为响应值构建响应面模型,旨在揭示响应参数和目标响应值的相关关系及多目标响应值条件下桥墩混凝土的合理配合比。结果表明,与基准组混凝土相比,适量的矿物掺合料有利于提高混凝土强度,增强混凝土的耐低温冻融性能。混凝土的强度和抗冻融性能主要受单因素的影响,其中矿渣和硅灰能提高混凝土的抗压强度,粉煤灰和硅灰则可以提高混凝土的抗冻融性能。各因素的交互作用对混凝土各性能有不同程度的影响,其中矿渣和硅灰掺量的交互作用对28 d抗压强度影响显著,粉煤灰与硅灰掺量的交互作用对质量损失率影响显著,粉煤灰与矿渣掺量的交互作用对相对动弹性模量影响显著。基于目标响应值和响应优化,本试验条件下矿物掺合料的合理配合比为粉煤灰、矿渣和硅灰掺量分别为20%、15%和10%(质量分数)。 展开更多

关键词 桥墩混凝土 bbd响应面法 矿物掺合料 抗压强度 冻融循环 质量损失率 相对动弹性模量

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基于RSM-BBD的全尾砂浆絮凝沉降参数选择及优化 被引量：25

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作者 温震江 杨晓炳 +2 位作者 李立涛 高谦 王忠红 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1437-1445,共9页

针对鞍钢矿山较细全尾砂絮凝沉降存在底流浓度低和沉降速度慢等问题,通过选择及优化絮凝沉降参数来提高絮凝沉降效果。首先对全尾砂和絮凝剂等试验材料进行物化分析,并在此基础上进行絮凝剂优选试验,确定了絮凝剂类型;其次采用Design-Ex... 针对鞍钢矿山较细全尾砂絮凝沉降存在底流浓度低和沉降速度慢等问题,通过选择及优化絮凝沉降参数来提高絮凝沉降效果。首先对全尾砂和絮凝剂等试验材料进行物化分析,并在此基础上进行絮凝剂优选试验,确定了絮凝剂类型;其次采用Design-Expert软件中Box-Behnken响应面法(RSM-BBD)设计并进行了13组试验,根据试验结果建立响应面回归模型,研究各因素及其交互作用对全尾砂絮凝沉降的影响,并在此基础上采用多目标规划来优化全尾砂浆浓度、絮凝剂单耗、絮凝剂溶液浓度等参数的配比。结果表明:全尾砂絮凝沉降不仅受单一因素的影响,而且受多因素交互作用影响;最优参数配比为全尾砂浆浓度19.79%、絮凝剂单耗37 g/t、絮凝剂溶液浓度0.2%。以此参数进行验证试验,得到底流浓度为69.55%、沉降速度为10.39 m/h,均满足要求。最后对全尾砂絮凝沉降机理进行分析,为全尾砂絮凝沉降参数设计及优化控制提供理论支撑。 展开更多

关键词 充填采矿法 全尾砂 bbd响应面法 絮凝沉降 多目标优化 絮凝沉降机理

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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

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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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超声波辅助纤维素酶提取牡丹籽饼中多糖及其清除自由基活性研究 被引量：16

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作者 陈程 张存劳 +2 位作者 罗国平 闫梦茹 李娜 《中国油脂》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期119-124,共6页

采用超声波辅助纤维素酶提取牡丹籽饼中多糖。在单因素试验的基础上,采用PB设计对影响多糖提取量的9个因素(pH、加酶量、酶解时间、酶解温度、超声时间、超声功率、超声温度、液料比、粒度)进行显著性分析。通过BBD响应面法优化最佳提... 采用超声波辅助纤维素酶提取牡丹籽饼中多糖。在单因素试验的基础上,采用PB设计对影响多糖提取量的9个因素(pH、加酶量、酶解时间、酶解温度、超声时间、超声功率、超声温度、液料比、粒度)进行显著性分析。通过BBD响应面法优化最佳提取工艺条件。采用清除DPPH自由基活性评价牡丹籽饼中多糖的抗氧化能力。结果表明,牡丹籽饼中多糖的最佳提取工艺条件为:加酶量0.45%,酶解时间60 min,酶解温度45℃,pH 4.5,超声时间19 min,超声功率300 W,超声温度40℃,液料比19∶1,粒度60目。在最佳工艺条件下,牡丹籽饼中多糖提取量为196.87 mg/g。牡丹籽多糖具有一定DPPH自由基清除能力,但弱于V_C,其IC_(50)值为31.19μg/m L。 展开更多

关键词 牡丹籽饼 多糖 自由基清除能力 超声波辅助提取 PB试验 bbd响应面法

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