1章: 1.4.2.5 硅橡胶实例
下面举例说明正交的实验设计和直观分析法。
研究某一硅橡胶制品胶料的配方,其主要的性能要求为伸长率、*变形和耐屈挠性。
选定四个因素,每个因素选了四个水平。
(1)、选择正交表并安排头表、如不考虑交互作用,四个因果全考虑四个水平,选用L16(45),四个因素放在表的任四列。
(2)、试验正交表选定后,按表内规定分组进行试验,由于希望出现某特定的水平组合,将C因素(促进剂D)的水平大小顺序按列。
(3)、正交表的直观分析、试验后的结果存在很多种分析方法,直观分析是其中一个比较简单的方法。
根据试验结果计算同一水平的试验结果总和K、试验结果平均值k及较差R,其具体计算方法如下。
伸长率指标中A因素水平“1”的k1(2055)是试验结果表,1列(A列)中凡对应"1"的伸长率结果的K1=545+490+515+505=2055伸长率指标中A因素水平“2”的伸长率结果的数据相加而得:K2=492+485+499+480=1956
依次类推,1列中的K3、K4、为K3=566+539+511+515=2131
K4=533+488+495+476=1992
R的计算为对应K值试验的重复次数,即R1=K1/4=2055/4=513.7=514
R2=K2/4=1956/4=489
R3=K3/4=2131/4=532.75=533
R4=K4/4=1992/4=498
较差R为R1、R2、R3、R4中较大值与小较值之差:
R=533-489=44
用、R1、R2、R3、R4值对各指标作直观分析。四个因素与三个指标的关系。
1、各因素对每个指标影响的大小顺序为[按其波动(即较差)的大小顺序分出主次]
2、各因因素各水平对性能指标的影响,从直观公析图可看出,各水平性能的影响,如C因素(促进剂D所占比例)对伸长率的影响是所占比例增加,伸长率增加。促进剂总用量(A因果)增加,*变形加等。
3、每个因素选较佳水平,单项性能进行分析相对来说比较用易,如似伸长率来衡量,从上面分析中可知,对伸长率影响的主要因素为A因素即为促进剂的总量,在A因素的务水平中以A3为较佳(越大越好);其次是B因素,以B1这好;再次是C因素,以C4为好;影响较小为D因素,以D4为好。因而较佳(伸长率大)的配合为A3B1C4D4。
多项性能综合分析时先从处于主要矛盾地位的指标进行。如因素A,对伸长率,屈挠都处于主要矛盾地位。从屈挠来看A1较好(越大越好),从伸长率来看A3和A1较好(越大越好),A1在变形指标中处于2位,从变形看A1较好(越小越好),综合三个指标A取A1;B在伸长率,屈挠指标中处于2位,由它们看B2好。在变形指标中以B4较好,但B在变形指标中的作用较少,故应以**者为准,B取B1。这里要注意的一点是,如果指标间不是平等的,要重视主要指标,上述情况,如变形指标要保证,而如取B1又达不到国家标准,可考虑取B4。
C在变形指标中居主要地位,在其余指标中居很次要地位。故C可完全由变形指标来定,C取C1好。
较后定D在伸长率,变形指标中是较次要因素,故可由屈挠指标来定D,D取D3或D4。
综上所述“较佳配方组合”为A1B1C1D3或A1B1C1D4。再通过试验进行验证。
多指标的综合平衡是复杂的,数学的分析仅仅是给实际工作者提供了一个依据,但较终还需要由知识来定。
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