|
试题A制陶材料优化设计
3 z/ t: p) a5 T0 [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:
1 Y1 h9 G* r! [) f7 j5 CA: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). " g7 w' D; v1 W9 p4 u4 m8 ~
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%。 7 D" S* W, I( c# g% U: M( E# E
C:CaO的含量,C1=0.0摩尔%,C2=1.0摩尔%,C3=2.0摩尔%。
2 ], D S) q+ O8 ^& wD: Y2O3的摩尔%与MgO的摩尔的比率,D1=1:1, D2=1:2, D3=1:6. : n/ e4 ]3 C) v) v5 s K. K
E:Y2O3的摩尔%与Al2O3的摩尔%的比率,E1=2:1, E2=1:1, E3=1:4. 6 r9 _; T0 t/ s& S
F:烧结温度,F1=1800oC, F2=1850oC, F3=1900oC. ) O+ h6 i8 L/ V. H5 P
G:烧结时间,G1=1h, G2=2h, G3=3h.
/ t. [; [( ]6 e7 `. R" B4 U) N: g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, 4 r+ P ?, P8 B5 J- H$ J
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; 0 z" n' \* M& R0 ?
二、 寻找使得强度最大的最优工艺条件; 8 a8 r) T% i; y4 O. L: q
三、 对你所建立的模型进行误差分析并做出评价;
5 s2 g. }' V) b# n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?
+ \( G9 e9 M F2 M# s: X. \五、 就你的研究对有关部门试写一份申报科技进步奖的报告。
, n! J& s( v" `. {& a+ x: U表1、陶瓷试验方案及强度数据表
3 i y p3 R! H2 H0 G. v* x# k( N3 I3 O2 N9 ?. R* C0 a0 r
) |/ r% I7 \4 X, ]/ V5 Y( r/ A" D
v! |. a* w3 ~* ?" v/ _7 C|
M1 g9 y) D" z 试验号 |
' t9 \, R( f& ~
/ A2 s6 q; V1 I9 ] 因素
& a4 x% R1 f2 a; x9 NA B C D E F G | % Y# \) K3 ~) |) h
* M* _4 B0 [! x7 f4 l% \" u" w
强度 | 6 K$ _% J7 v) N! g" _- L
. J" J! ~/ B6 V9 l
|
# a, j7 p9 P/ |! q, K5 A 1 |
0 x5 l$ F* `, Y/ k+ E' F7 R: z( X
1 2 2 1 3 1 3 |
' u4 ~+ C# V0 [. w" `8 }9 ^& u; ~/ J* v6 X) @6 h8 ?
996.8 783.6 796.9 |
/ T; X5 `4 ^5 j! T3 d$ E; a
6 ^8 V9 s" O9 U D; ^+ w|
' c4 L5 A% o" ~! T1 q 2 | - ^8 r, }( `) `6 ^
6 v! T& H( \# y1 x6 e7 B
1 2 1 2 2 3 1 |
* G+ J& [0 D7 E* K; M! N) H
/ s E w- ~, H7 p) D9 [ 843.8 816.2 714.3 824.4 |
" p' [) A. Q; ?7 G: }" y$ S) `) \4 K( B8 d
|
" `' J+ e; K# X+ [ a% M: Q/ Y3 w 3 | - c" ]5 B% M+ L9 Z2 ~% _/ o
8 A# T- ]. b/ \% U# {# ]% T
1 2 3 3 1 2 2 | 7 Q5 S+ Z, O8 f4 p' y
- s3 W, g5 ] I- B6 K* |% |6 Q
647.1 667.9 534.3 617.7 | 4 J+ b% N" e- {0 K, i, Z
, [' U( \ H U; P7 A| . V$ M" x" d. a/ n
4 |
/ q u! B( F, W( ^' m0 s( m( i& J2 S0 J" y7 Z( W
1 3 2 1 2 3 2 | . g1 \5 B( W3 N u! S
- ^' H# C/ r& b7 b1 ] 616.3 552.3 552.6 596.0 |
4 U$ o/ l5 e0 ?4 F( y4 o# c2 d
3 H) i o7 @; }| ; e) }% F# G( W& \% E
5 |
+ }( g% t6 c7 T5 U k3 D
, Z0 g0 s1 S2 [$ X( w S 1 3 1 2 1 2 3 |
- ^7 c' p* h8 Y \7 v8 J3 Q2 E+ O) i6 ?5 l& }( @! @
517.8 526.1 498.1 499,5 | : C2 S( T2 I9 t% S% q$ t h6 k W' c
2 r+ \% {+ R7 A% O! _+ _
| 5 }) g$ Z4 |+ a5 l! J( m2 P& Y
6 |
8 X+ T0 n# V1 M) Y: i/ v' {
2 k+ d6 I- S( v0 J' j 1 3 3 3 3 1 1 | ( I1 Y2 t/ `9 X
% v: f3 c- b: U 1002.0 1097.0 882.9 940.1 | ) n. r; o6 M" |6 r0 C1 |6 @
& A7 A- ~: F8 U- k% D2 c: B- z# i; M
|
, p8 y6 j c( q( I4 h 7 | ) u& j7 N9 J3 b* \
; {- Q( E8 Y7 Y' y0 l9 k$ n
1 1 2 2 3 2 1 | 2 j& u* C# _; R; Z. C- H
: i) j5 s9 w" l4 w) I. L* h 806.5 933.5 964.9 1046.0 | 6 H" h- V V& L/ P6 x
9 C1 t: o, e [. q# B* ]# X- e8 q| # X8 H0 d# \9 {1 P4 S w$ t
8 |
- o& ?2 A) Z# z, O0 z7 |. c& N- f# g/ B) Y
1 1 1 3 2 1 2 | 5 G% T1 ?2 i1 `9 B0 Z0 f8 r) C
' Q+ M8 J- T1 J( C) P3 V 801.5 803.2 846.2 756.4 | ) ?4 @$ x8 ]6 I+ t" f
8 h" m! C# E, W, t- s9 }2 X
|
! ? n0 m( m% K7 S& e( g$ ^5 |: K- z 9 |
' ^0 ^0 x- j& N# o* v2 b# a) _# V; P$ a4 N9 G2 Q! I
1 1 3 1 1 3 3 |
8 @! @; ]* z% ~0 ?" @, F1 [5 f2 S' t' f3 w: b* V. y0 }
739.2 863.3 797.0 929.6 | 8 w# k# ~0 B0 Z6 m6 Y$ S
8 T" q x/ w( J6 P( r, q6 `; Y
| % L0 @9 K3 a6 g; ]) E
10 | 5 S( _- V7 T$ v3 U: D& L. E. ]0 ~
$ c$ o# l( H, l! I
2 2 2 3 1 3 1 |
( D& H5 i. S! p6 m1 q8 [, ^7 i
& i+ R5 ]" f9 A* Q' W 615.0 627,5 583.9 597.1 563.9 |
; Q, u4 c w% U# H8 I/ d2 ]6 J- U/ R+ o% P1 `
| ' {4 `, ^ M3 Q% E" d
11 |
( _& _! W4 @0 b2 T: ?) t; \% i0 f
2 2 1 1 3 2 2 | 3 m1 c: a, z7 W: U- K
' M: S; H0 t, Q- _ 795.9 854.0 937.0 999.2 724.8 | / D1 N4 O2 z$ H
* Q8 Q; ?1 |8 l" k# |. i: f- f
| 9 [4 g( n" j7 d4 p$ t6 g
12 |
" S& a/ x5 ^2 X' t, X, Q8 j; ?* P5 u, z' _* Z8 j
2 2 3 2 2 1 3 |
( e2 u2 \& k& I r/ p; s! T0 Y: l, y" B8 R2 t
850.9 921.8 990.6 943.5 840.9 |
4 Y4 j9 U* o$ a4 R4 o( k1 T) s/ e' s8 s. l: A1 d( N: ?
| % s5 h; U$ f# z# y
13 | 2 y& n- D H3 |
0 ]) N: O0 x. X" O/ u/ L 2 3 2 2 1 1 2 |
2 H M# A1 Y% V a6 {2 h+ d# n* I1 \7 G1 N! B
513.0 665.9 718.9 646.4 | ( h( K! [2 @9 g" u- f+ ?5 ^# R( V
* j4 A0 i' p5 G0 o8 X$ f| - K; d r" S; }% X: Z# g* d3 L h: H
14 |
3 s* u$ d s( s5 C3 @3 t
' _- u1 M! _7 x( f 2 3 1 3 3 3 3 |
: m9 y" P9 \6 B( f+ J: a" s$ I4 |1 o1 b# K% f" Y
831.3 981.4 912.5 950.7 987.3 |
, H4 B1 A% H) j+ b. Y
# W& f# }/ g$ S# l# ?( X|
9 t/ k1 u% [: [; |! f+ q9 P 15 |
4 t' \& G. [8 P4 P1 V
% ~/ b2 N, q: ^9 L8 g; c y 2 3 3 1 2 2 1 |
8 y; T% E( K' U) ~7 O1 d
4 l' x) ^6 v. S. ? 806.1 908.1 627.6 855.0 |
0 _6 I; m: R" n) v$ [. S* \" \$ H W' q, ~- n, B- j
| 6 m7 Q7 U3 F: |9 k+ N7 d" [8 c. W
16 | : O* `% Z9 P" N" P- l
( u b8 C9 b4 Q. s 2 1 2 3 2 2 3 |
2 t; ?) w1 P% P
: \3 P- `+ w: Y. | 727.3 643.9 584.0 643.4 602.1 | 2 X9 Z8 O' X3 R M+ ^3 i! r/ k- h
( l0 q+ X. s8 ~! f+ c|
/ O6 Z }* s% N& t- J+ Y. f 17 | - y5 J3 V9 U1 P
) x9 Y0 v% C: y/ _ g1 c# V
2 1 1 3 2 2 3 |
2 N$ t) t' z4 t% b4 Y: p5 c9 _4 v1 U* `" Y6 D
836.8 716.3 862.9 796.2 |
" \' S. M# t4 g7 n0 H
) z4 z% M9 o% U' M8 h: X& {|
% I, P8 G \; X. T" H 18 | , `8 ^) F$ L& g7 u7 Z o; a+ k# e
5 V$ k3 f- b- _
2 1 3 1 1 1 1 |
9 j4 _' r- G7 f
0 G, G* l+ O0 s2 X( J 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 |