|
试题A制陶材料优化设计
0 E# ?; U7 d7 l" l8 C5 L& x硅酸盐(Si3N4)制陶材料是一种强度高、耐磨、抗氧化和耐高温的材料,它广泛应用于高温结构的材料中,如切割工具、齿轮、内燃机部件及航空、航天飞行器的有关部件等。影响这种材料的强度的因素有: : b2 ] \! |2 ~ [5 X) T
A:加热方案,A1=两步,A2=一步;(其中“两步”包括“一步”上的预烧结阶段). 7 t0 y& e6 Q {" p
B:四种烧结添加剂CaO,Y2O3,MgO和Al2O3的总量,B1=14摩尔%,B2=16摩尔%,B3=18摩尔%。 . I4 Z& e! d3 B. R' }
C:CaO的含量,C1=0.0摩尔%,C2=1.0摩尔%,C3=2.0摩尔%。 ; H6 ]' W" n& a/ w9 i3 D
D: Y2O3的摩尔%与MgO的摩尔的比率,D1=1:1, D2=1:2, D3=1:6.
b2 d% Z. s- \2 _& q- |1 ME:Y2O3的摩尔%与Al2O3的摩尔%的比率,E1=2:1, E2=1:1, E3=1:4.
5 d g' [4 F) dF:烧结温度,F1=1800oC, F2=1850oC, F3=1900oC. 5 ^3 Y( w# x6 R; _: t
G:烧结时间,G1=1h, G2=2h, G3=3h.
( W4 y: C# M( c c# I为了寻找使得该种材料的强度达到最高的工艺条件,特此安排了如下试验方案,测量数据见表1,
! `: x, O4 c P& r: K1 _: o! M一、 根据表1的测量数据,试建立合理的数学模型,并对试验结果进行分析;
6 _/ }# M! j5 M) I$ O二、 寻找使得强度最大的最优工艺条件; % G7 \! h/ D3 q9 v3 S; _% k+ C4 r, f
三、 对你所建立的模型进行误差分析并做出评价; " t" g Z8 U* ~. c8 o( x7 y* w
四、 你能否提出一种更合理的试验设计计划及试验结果的分析方法? - a8 _$ x" Y: _
五、 就你的研究对有关部门试写一份申报科技进步奖的报告。
' }" W1 T! `! V z! ]% B1 |表1、陶瓷试验方案及强度数据表
7 g% F0 K' m' v, H6 o) k% g# x& |3 i0 ?8 j+ F
1 l0 M; M3 ~; M9 I9 C9 F8 ~4 l# m
6 Q: b* G" _9 l
| 6 p9 U' T& ]$ e& ^$ U$ K
试验号 | . y! d5 t* o- J" Y
. O, C+ z- H& q+ z( u5 ` 因素
" f8 S4 S9 J" n, v: ^; I4 `A B C D E F G | 0 }$ ]7 z$ S5 O; N$ ? H
$ D1 l2 K) u p 强度 |
/ P) i9 {, w" ?2 a
. P, o4 d* G @5 m, }| $ P* U; s/ j6 w4 A5 A
1 | 3 _/ g+ v4 x, e7 J- k( j
7 _: S c" h N5 J 1 2 2 1 3 1 3 | # o) @0 w3 Y8 z: i1 q5 v2 t. a
8 U) m8 u( e, h# m8 d 996.8 783.6 796.9 | & E2 A6 ~$ u1 m0 R
& F; k4 f' m7 ~7 D2 ]8 V
| . O3 S3 U J5 V8 l
2 | 1 _* X0 M1 n$ g7 p
/ _3 N6 m7 i1 q1 P. W, Z 1 2 1 2 2 3 1 | " G: j! u8 B) G n
5 g* t# w: y, t2 L9 H- Z& v
843.8 816.2 714.3 824.4 | 7 g4 b7 h( F6 A0 K6 U9 |
3 A2 x% Q- i R* C. A4 x
| # z& G0 E5 F5 q5 \3 d4 B
3 |
5 N& p! G8 }5 M$ q$ k
' L3 `+ p* h4 Y: u4 v+ _+ [( U3 W 1 2 3 3 1 2 2 | 6 J- D- g( ]& J) N* \- b
Z. O, z# V3 c1 l/ b9 s3 i& p
647.1 667.9 534.3 617.7 |
; B* Y, G8 L8 C
M6 I' Q' a' P+ Z& m% `% u|
+ o8 L* d1 R Y- V1 L3 v 4 |
- E1 o% ]: X4 N: ~1 l
2 l' s" J* l5 B, I 1 3 2 1 2 3 2 | 7 X1 k( F- H; g+ y7 A: C7 Q8 g6 H" J- p
. w1 ` @: y* P
616.3 552.3 552.6 596.0 | " a& W7 U* M. |
3 h2 d0 v6 y3 ?8 L" U9 K|
& v# ^1 G1 q; Z& ^: x3 t4 M- E 5 | 4 q) a4 d2 r0 y7 ` F
- p- f0 w% C ~' x/ p
1 3 1 2 1 2 3 | ) u# P9 Q7 A" ]1 s' @7 c2 A
5 L6 O; c/ X$ q' n/ X 517.8 526.1 498.1 499,5 | + s5 H* j4 W1 R2 B2 G4 I$ ]" o
, H B, n6 k. v& E| - k' c1 @- M! O. m/ J f, E
6 |
0 M- R1 d' M" G4 w3 L# \) S+ k! ^5 d+ v/ r/ V
1 3 3 3 3 1 1 | \& N( k) I& Y" E$ q8 s7 n, x
0 l* {! u2 V( T0 D0 r3 v 1002.0 1097.0 882.9 940.1 |
! j5 l r- @+ o d* @+ c1 N7 G( M2 N; ]
| ( Q( S+ y4 h0 w# R1 a
7 | 3 t4 l% p: n4 r/ }; ]* }9 t1 I
, U2 Z& b% w4 v2 H1 X
1 1 2 2 3 2 1 | * S( V$ r4 m0 _/ b
: s: |3 `1 S& T: g3 `) Q. ]* H 806.5 933.5 964.9 1046.0 | * {/ g( V+ q4 O5 D( v1 t
3 @5 c! V( A/ v- z5 l9 c
|
" B+ U5 N2 y% o- p0 g$ A 8 |
- @' y( j4 m+ a4 @ U l9 e2 |
% ^- [3 u- q1 f' R$ S* `; L. P- F% h 1 1 1 3 2 1 2 | " S: G/ @, H% f3 Y7 ?* B
" o' c& R# S) ?# O0 J$ A
801.5 803.2 846.2 756.4 |
6 i% d: O; D+ a% b) Z( q
6 S; T* p1 M' T9 q3 _9 d# ~1 M|
# t: p3 _% E5 j6 `( \' M+ p% A 9 |
* b1 P- H5 F: r8 r7 Z$ U% \
0 N0 e5 [+ H6 U4 b 1 1 3 1 1 3 3 | * V( ^9 L4 y& D
* O5 Y% K3 Q; x) j- U3 B* R; X
739.2 863.3 797.0 929.6 | ; i* Z2 ^3 {0 k1 u. Z
) s- h. m* i9 K. V- y W
| 5 r3 G B8 N/ r8 |
10 | 5 G4 @. q' b( O4 h
3 x3 p3 T8 Q' \8 O% G5 `+ }
2 2 2 3 1 3 1 |
! U2 s$ b+ U; j* K) p0 b
) o1 F. N: Q4 V; \- Z! j% X, j 615.0 627,5 583.9 597.1 563.9 | ) s- g( d5 V* f7 b
5 x/ n4 T' O8 A7 J, o. s4 L4 H
|
, S3 B7 ?6 c, S! W6 N 11 |
8 @" U* u" m* x
7 s! m7 \4 I- c0 _% h8 S/ q 2 2 1 1 3 2 2 |
4 {. l$ V T- c0 n. s: {* ^+ ]) Z# d( s# _% Q; k
795.9 854.0 937.0 999.2 724.8 |
( _# e! g* m, ^& i9 Q6 V! [9 e4 x
| , M9 y6 P7 F+ g8 d+ X1 w
12 |
* ^5 ~' s- l9 z$ t. v
- y3 T1 `- H" y9 q 2 2 3 2 2 1 3 |
/ C- N' f5 O( b: [8 V* {' c
" m, B# h3 H) ] 850.9 921.8 990.6 943.5 840.9 |
& w2 Y0 ^9 U) \$ [+ V8 O+ H1 m, s& W1 K1 U7 |0 z4 w2 V
|
# `# D8 }" a l2 Z. R% [ 13 |
# A+ Q, f! t5 B& [/ G& b! K5 r3 A' A# e
2 3 2 2 1 1 2 |
4 q) K( m2 `$ v1 p: R$ P+ S; x# o6 Q! [3 t
513.0 665.9 718.9 646.4 | + L7 l6 ^% C* N+ x2 `
8 J o7 d$ n# c& `|
" o, h" G! l$ s; [0 j) v 14 | 3 p: q7 \! v$ Q4 L+ ]. X7 L
: F3 f, o9 ?, n4 Z; K! g J& n( {
2 3 1 3 3 3 3 |
9 Y3 P: B# n6 h8 A2 `% L4 P" Q0 Y! U. J: @+ V% {
831.3 981.4 912.5 950.7 987.3 |
. K: k+ P, g5 [ @9 ^& ~3 r0 ^" K* M: `# T" o* N* f
| 6 @% E* f) ~( q$ m# S. m! R
15 |
* v# d1 I9 D% M# [9 o. G0 m- i' P2 S3 t0 K) C: G3 D5 L
2 3 3 1 2 2 1 |
( h, h( ?/ M T4 g- S" V
! y( X6 r+ a: a# } 806.1 908.1 627.6 855.0 | - w2 r# {+ F1 f+ P
8 N# f1 B. h0 X( M- Q| ! d. p" Z9 U- N0 j$ C$ ?
16 |
5 d' v9 Z$ F) V" \$ k1 P) l1 z, C( u) P3 U* x7 w
2 1 2 3 2 2 3 | 1 C" U& m+ G" O* U3 c- {
2 g; ]9 v1 n! i; i# Y
727.3 643.9 584.0 643.4 602.1 | ! q; ~4 d/ @% e& j8 e$ q& J
4 G: ~8 e/ P2 e
|
8 m. }2 \% m' o4 | 17 |
" F2 Y D! l+ `$ z! m" X- j9 T% H6 Y2 Z, _
2 1 1 3 2 2 3 | , V! m3 o b' H
: M5 y9 s' m3 B1 M# T% C- _ 836.8 716.3 862.9 796.2 |
6 R" F: e3 m: @5 e+ K# c- r; a
# A) E1 L. u8 h8 {|
9 ^; S; U4 @% n8 [ 18 | " t3 k0 J' Y3 v% e8 D
' |: y6 @! @" Z: H$ k$ b l
2 1 3 1 1 1 1 | ! t, e( i# H3 Z! A7 M# |7 A$ z
2 h) Y5 K5 ]6 V( X" [
1001.0 937.6 955.3 995.8 1009.0 | 注:因素栏中数字“i”表示因素在试验中处于第i水平 |