Тема: Применение полного факторного эксперимента при проведении исследований

Описание поведения и прогнозирование состояния сложных технических объектов затруднено отсутствием достаточного количества математических моделей. В ряде случаев простым выходом из ситуации является использование регрессионных закономерностей, получаемых в ходе планирования эксперимента. К сожалению, регрессионные закономерности не дают представлений о типе протекающих в системе процессов и не могут быть использованы вне области планирования эксперимента. При этом их достоинством является способность описания любого объекта при полном соблюдении алгоритма активного эксперимента. Полный факторный эксперимент является наиболее легко реализуемым среди многочисленных методов активного эксперимента.
Целью выполнения курсовой работы является изучение и применение методов планирования полного факторного эксперимента (ПФЭ) применительно к технологическим задачам, освоение принципов составления матрицы планирования ПФЭ, проведение расчета коэффициентов регрессии, использование статистических критериев для оценки однородности, нормальности экспериментальных данных, значимости коэффициентов и адекватности полученной математической модели.
Поставленная цель обусловила решение ряда задач:
1. Исследование теоретических основ и планирование эксперимента по определению качественных характеристик материалов для средств защиты рук, применительных в Северных регионах при решении технологических задач.
2. Определение относительной погрешности результатов измерения.
3. Проведение корреляционного анализа экспериментальных данных.
4. Планирование ПФЭ, выбор числа и условий проведения опытов, необходимых и достаточных для получения математической модели процесса.
5. Интерпретация полученной математической модели при влиянии факторов на устойчивость к многократному изгибу материалов для защиты РУк.
Объектом в курсовой работе выступают материалы для средств защиты рук. Для защиты рук промышленностью выпускаются различные перчатки. Средства защиты рук следует выбирать исходя из их назначения и свойств, вида выполняемой работы и требуемой степени защиты. В данном случае рассматривались средства защиты рук, рекомендуемых для работ на открытом воздухе в условиях Севера и Крайнего Севера (диапазон рабочих температур от -60 С° до 100 С°) [11].
Предметом являются методы планирования ПФЭ.
Информационной базой для написания курсовой работы послужили труды отечественных ученых, законодательная и справочная документация, периодические издания и электронные ресурсы.
Купить

В данной курсовой работе проводилось исследование влияния некоторых факторов на устойчивость к многократному изгибу материалов для средств защиты рук, рекомендуемых для работ на открытом воздухе в условиях Севера и Крайнего Севера, были поставлены эксперименты по плану ПФЭ 23. В качестве факторов, влияющих на устойчивость к многократному изгибу, были выбраны следующие: толщина; разрывная нагрузка; удлинение при разрыве. Факторы определялись с помощью номенклатуры показателей качества. Перед постановкой эксперимента по плану ПФЭ, определялась относительная погрешность результатов измерений и проводился корреляционный анализ экспериментальных данных. Исследовалась статистическая зависимость между разрывной нагрузки и устойчивостью к многократному изгибу для материалов средств защиты рук. Так как коэффициент корреляции гху= 0,7 2 , то между разрывной нагрузкой и устойчивостью к многократному изгибу существует некоторая положительная корреляция. Метод проверки статистических гипотез доказал этот факт.
При проведении полного факторного эксперимента полученное уравнение регрессии показывает, что наиболее сильное влияние на устойчивость к многократному изгибу средств защиты рук при низких температурах, оказывают факторы разрывная нагрузка и удлинение при разрыве, так как они имеет наибольший по абсолютной величине коэффициент. После этих факторов по силе влияния на отклик (устойчивость к многократному изгибу) идут: двойное взаимодействие факторов - сочетание толщины и разрывной нагрузки. Так как все коэффициенты отрицательны, то с уменьшением всех факторов и взаимодействий факторов значение отклика будет возрастать, а с увеличением - убывать.
Полный факторный эксперимент относится к числу планов, которые являются наиболее эффективными при построении линейных моделей.

Купить