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DOE 分析及优化
以分析一根直径为 75mm 的精密注射螺杆为例,采用 2 水平多因子的分析方法。影响因子分别是:L2(低水平值为 236,高水平值为400)、H3(低水平值为 5.1,高水平值为 6.1)、H4(低水平值为 3.7,高水平值为 4.7);响应为:50%L 塑化位置处螺杆头部的压力 P、螺杆沿程的最大压力 P(max)、机筒内壁的剪切速率 gb、螺杆沿程最大的机筒内壁剪切速率 gb(max)、螺杆表面的剪切速率 gs、螺杆沿程最大的螺杆表面剪切速率 gs(max)、螺杆头部熔体的温度 T、塑化时间t、产量 Q、停留时间 RT.
新建一个新的 Design:点击 File,在下拉菜单中选择“New design”或直接点击图标 即可。
图 34. DOE 设计界面
选择两水平的因子设计,点击“ 23”的白色方块,然后点击
“Continue”。23表示两个水平 3 个因子的全因子设计。
图 35. DOE 设计方案选择出现一个对话框,点击“Yes”:
图 36
出现图 37 的界面,输入各影响因子的名称、单位、高水平值、低水平值。
图 37. 因子水平设计
点击“Continue”,选择响应的个数,然后输入各响应的名称和单位,如图 28 所示。
图 38. 相应数量及类型点击“Continue”,输入数据,如图 39 所示。
图 39. 分析数据表
首先分析数据:在Analysis 阶段,通过观察Half-normal plot 中 Standardized effect(各参数对重量的作用),选取较重要的指标,然后通过 Pareto Chart 可观察各因素的作用大小。然后进入ANOVA 阶段,看到最右侧显示 Significant 表明模型与实际非常吻合,然后再观察。
图 40. 因子重要性分析
图 41. 传递函数可靠性评价
图 42 分析得出的传递函数
在实际分析中,应尽量以二进制形式给出的传递函数来进行分析。
进入到优化阶段(Optimization):首先选取优化的目标,将目标的中值作为优化的目标值,然后进行求解(Solution),可得到获得最接近中值的各螺杆参数设定系列。
图 43. 设定优化目标及优化值
图 44. 优化结果列表
点击“Graphs”,可以得到各响应的云图。
Prediction
PredictionT 225.82
225.58
226.04
226.49
226.95
227.40
T
230.88
225.82
X1 = A: L2 X2 = B: H1
Actual Factors C: H3 = 10.00 D: H4 = 6.80
H1B:
A: L2
Predictio
PredictioQn
832.33
819.15
802.20
785.25
768.30
751.35
Q
838.32
600.23
X1 = A: L2 X2 = B: H1
Actual Factors C: H3 = 10.00 D: H4 = 6.80
H1B:
A: L2
Pred
PredPic(tmionax) 11.47
12.78
12.03
11.28
10.54
9.79
P(max)
18.44
8.89
X1 = A: L2 X2 = B: H1
Actual Factors C: H3 = 10.00 D: H4 = 6.80
H1B:
A: L2
图 45. 优化结果图形显示
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