Планирование эксперимента. Учебно-методическое пособие и варианты заданий для контрольной работы
.pdfВ качестве основного уровня и интервалов варьирования соответственно для:
–количества КВF4 1 % и 0,5 %;
–температуры обработки 800 ° С и 50 ° С;
–количество модификатора 1,5 % и 0,5 %;
–температуры старения 160 ° С и 10 ° С.
Составить ортогональный, рототабельный план дробного факторного эксперимента типа 24-1 с определяющим контрастом
1 ≡ х1х2х3х4.
После проведения 8 опытов плана и 3 опытов на основном уровне
получены следующие значения |
предела прочности ( σв , МПа) |
|||
(см. табл. П8). |
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица П8 |
|
Результаты проведения опытов |
|
||
|
|
|
|
|
Номер опыта |
σв , МПа |
|
Номер опыта |
σв , МПа |
|
|
|
|
|
По плану |
|
На основном уровне |
||
|
|
|
|
|
1 |
382 |
|
9 |
373 |
|
|
|
|
|
2 |
294 |
|
10 |
351 |
|
|
|
|
|
3 |
412 |
|
11 |
362 |
|
|
|
|
|
4 |
323 |
|
- |
- |
|
|
|
|
|
5 |
316 |
|
- |
- |
|
|
|
|
|
6 |
434 |
|
- |
- |
|
|
|
|
|
7 |
450 |
|
- |
- |
|
|
|
|
|
8 |
363 |
|
- |
- |
|
|
|
|
|
Вариант 30
Та же задача и те же задания, что и в варианте 29, с определяющим контрастом 1 ≡ -х1 х2 х4.
Вариант 31
Та же задача и те же задания, что и в варианте 29, с определяющим контрастом 1 ≡ х1х3х4.
Вариант 32
Та же задача и те же задания, что и в варианте 29, с определяющим контрастом 1 ≡ -х2 х3 х4.
41
Вариант 33
Требуется повысить предел длительной прочности за 100 час. при температуре 400 ° С алюминиевого жаропрочного сплава при изменении содержания в нем цинка, никеля, температуры старения.
В качестве основного уровня и интервалов варьирования выбраны соответственно для:
–содержания цинка 5 % и 1 %;
–никеля 1,5 % и 0,5 %;
–температуры старения 150 ° С и 25 ° С;
–времени старения 90 мин. и 30 мин.
Составить ортогональный, рототабельный план дробного факторного эксперимента типа 24-1 с определяющим контрастом
1 ≡ х1х2х3х4.
После проведения 8 опытов плана и 3 опытов на основном уровне получены следующие значения предела длительной прочности за 100 часов при 400 ° С ( σ100400 , МПа ) (см. табл. П9).
Вариант 34
Та же задача и те же задания, что и в варианте 33, с определяющим контрастом 1 ≡ -х1 х2 х4.
|
|
|
|
Таблица П9 |
|
|
Результаты проведения опытов |
|
|
|
|
|
|
|
Номер опыта |
|
σ100400 , МПа |
Номер опыта |
σ100400 , МПа |
|
|
|
|
|
По плану |
|
На основном уровне |
||
|
|
|
|
|
1 |
|
205 |
9 |
210 |
2 |
|
175 |
10 |
195 |
3 |
|
185 |
11 |
200 |
4 |
|
155 |
- |
- |
5 |
|
220 |
- |
- |
6 |
|
240 |
- |
- |
7 |
|
210 |
- |
- |
8 |
|
180 |
- |
- |
42
Вариант 35
Та же задача и те же задания, что и в варианте 33, с определяющим контрастом 1 ≡ -х1 х3 х4.
Вариант 36
Та же задача и те же задания, что и в варианте 33, с определяющим контрастом 1 = х2 х3 х4.
Вариант 37
Требуется повысить предел текучести одного из высокопрочных литейных алюминиевых сплавов при изменении содержания в нем меди, температуры перегрева при литье, температуры старения и времени старения. В качестве основного уровня и интервалов варьирования выбраны соответственно для:
–содержания меди 5,5 % и 0,5 %;
–температуры перегрева 710 ° С и 10 ° С;
–температуры старения 150 ° С и 25 ° С;
–времени старения 45 мин. и 15 мин.
Составить ортогональный, рототабельный план дробного факторного эксперимента типа 24-1 с определяющим контрастом
1 ≡ -х1х2х3х4.
После проведения 8 опытов плана и 3 опытов на основном уровне
получены |
следующие |
значения предела |
текучести, ( σ0 ,2 , МПа ) |
|
(см. табл. П10). |
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица П10 |
|
Результаты проведения опытов |
|||
|
|
|
|
|
Номер |
σ0,2 , МПа |
|
Номер |
σ0 ,2 , МПа |
опыта |
|
|
опыта |
|
|
По плану |
|
На основном уровне |
|
1 |
405 |
|
9 |
395 |
2 |
375 |
|
10 |
410 |
3 |
385 |
|
11 |
395 |
4 |
355 |
|
- |
- |
5 |
420 |
|
- |
- |
6 |
440 |
|
- |
- |
7 |
410 |
|
- |
- |
8 |
380 |
|
|
|
43
Вариант 38
Та же задача и те же задания, что и в варианте 37, с определяющим контрастом 1 = х1х2х4.
Вариант 39
Та же задача и те же задания, что и в варианте 37, с определяющим контрастом 1 = х1х3х4.
Вариант 40
Та же задача и те же задания, что и в варианте 37, с определяющим контрастом 1 ≡ -х2х3х4.
Вариант 41
Требуется повысить релаксационную стойкость за 500 часов при 450° одного из никелевых сплавов при изменении содержания в нем молибдена, температуры закалки, времени выдержки при закалке и температуры старения.
В качестве основного уровня и интервалов варьирования выбраны соответственно для:
–содержания молибдена 0,75 % и 0,25 %;
–температуры закалки 1150 ° С и 50 ° С;
–времени выдержки при закалке 60 мин. и 30 мин.;
–температуры старения 800 ° С и 50 ° С.
Составить ортогональный, рототабельный план дробного факторного эксперимента типа 24-1 с определяющим контрастом
1 ≡ х1х2х3х4.
После проведения 8 опытов плана и 3 опытов на основном уровне получены следующие значения релаксационной стойкости за 500 час при 450 ° С (σ-ост, МПа) (см. табл. П11).
Вариант 42
Та же задача и те же задания, что и в варианте 41, с определяющим контрастом 1 ≡ -х1х2х4.
44
Вариант 43
Та же задача и те же задания, что и в варианте 41, с определяющим контрастом 1 ≡ -х1х3х4.
|
|
|
|
Таблица П11 |
|
|
Результаты проведения опытов |
|
|
|
|
|
|
|
Номер опыта |
|
σ-ост, МПа |
Номер опыта |
σ-ост, МПа |
По плану |
|
На основном уровне |
||
1 |
|
62 |
9 |
58 |
2 |
|
50 |
10 |
60 |
3 |
|
54 |
11 |
57 |
4 |
|
42 |
- |
- |
5 |
|
68 |
- |
- |
6 |
|
76 |
- |
- |
7 |
|
64 |
- |
- |
8 |
|
52 |
- |
- |
Вариант 44
Та же задача и те же задания, что и в варианте 41, с определяющим контрастом 1 ≡ -х2х3х4.
Вариант 45
Требуется снизить отбел одного из чугунов при изменении содержания в нем углерода, кремния, марганца и температуры заливки.
В качестве основного уровня и интервалов варьирования выбраны соответственно для:
– содержания в нем углерода 3,75 % и 0,25 %;
– |
кремния |
1,5 % и 0,1 %; |
– |
марганца |
0,6 % и 0,2 %; |
– |
температуры заливки |
1400 ° С и 50 ° С. |
Составить ортогональный, рототабельный план дробного факторного эксперимента типа 24-1 с определяющим контрастом 1 ≡ -
х1х2х3х4.
После проведения 8 опытов плана и 3 опытов на основном уровне получены следующие значения по отбелу (S, %) (см. табл. П12).
45
|
|
|
|
Таблица П12 |
|
|
Результаты проведения опытов |
|
|
|
|
|
|
|
Номер опыта |
|
S, % |
Номер опыта |
S, % |
По плану |
|
На основном уровне |
||
1 |
|
75 |
9 |
65 |
2 |
|
45 |
10 |
70 |
3 |
|
55 |
11 |
60 |
4 |
|
25 |
- |
- |
5 |
|
90 |
- |
- |
6 |
|
110 |
- |
- |
7 |
|
80 |
- |
- |
8 |
|
50 |
- |
- |
Вариант 46
Та же задача и те же задания, что и в варианте 45, с определяющим контрастом 1 ≡ -х1х3х4.
Вариант 47
Та же задача и те же задания, что и в варианте 45, с определяющим контрастом 1 ≡ -х1х2х4.
Вариант 48
Та же задача и те же задания, что и в варианте 45, с определяющим контрастом 1 ≡ -х1х3х4.
Вариант 49
Требуется снизить горячеломкость медного сплава при изменении содержания в нем бериллия, хрома, скорости охлаждения и температуры разливки. В качестве основного уровня и интервалов варьирования выбраны соответственно для:
–содержания бериллия 2 % и 0,5 %;
–хрома 1,5 % и 0,5 %;
–скорости охлаждения 60 град/мин и 30 град/мин;
–температуры разливки 1225 ° С и 25 ° С.
Составить ортогональный, рототабельный план дробного факторного эксперимента типа 24-1 с определяющим контрастом
1 ≡ х2х3х4.
46
После проведения 8 опытов плана и 3 опытов на основном уровне получены следующие значения горячеломкости (Б, %) (см. табл. П13).
|
|
|
|
Таблица П13 |
|
Результаты проведения опытов |
|
||
|
|
|
|
|
Номер опыта |
|
Б, % |
Номер опыта |
Б, % |
По плану |
|
На основном уровне |
||
1 |
|
55 |
9 |
40 |
2 |
|
25 |
10 |
45 |
3 |
|
35 |
11 |
50 |
4 |
|
25 |
- |
- |
5 |
|
70 |
- |
- |
6 |
|
90 |
- |
- |
7 |
|
60 |
- |
- |
8 |
|
30 |
- |
- |
Вариант 50
Та же задача и те же задания, что и в варианте 49, с определяющим контрастом 1 ≡ -х1х2х3х4.
Вариант 51
Та же задача и те же задания, что и в варианте 49, с определяющим контрастом 1 ≡ -х1х2х4.
Вариант 52
Та же задача и те же задания, что и в варианте 49, с определяющим контрастом 1 ≡ х1х3х4.
Вариант 53
Требуется повысить жидкотекучесть чугуна при изменении в нем содержания углерода, кремния, количества модификатора и времени модифицирования. В качестве основного уровня и интервалов варьирования выбраны соответственно для:
–содержания углерода 3,75 % и 0,25 %;
–кремния 2,25 % и 0,25 %;
–количества модификаторов 0,3 % и 0,1 %;
–времени модифицирования 15 мин и 5 мин.
47
Составить ортогональный, рототабельный план дробного факторного эксперимента типа 24-1 с определяющим контрастом
1 ≡ х1х3х4.
После проведения 8 опытов плана и 3 опытов на основном уровне получены следующие значения жидкотекучести (L, мм) (см. табл. П14).
Вариант 54
Та же задача и те же задания, что и в варианте 53, с определяющим контрастом 1 ≡ х1х2х3х4.
|
|
|
|
Таблица П14 |
|
Результаты проведения опытов |
|||
|
|
|
|
|
Номер |
L, мм |
Номер |
|
L, мм |
опыта |
|
опыта |
|
|
|
По плану |
|
На основном уровне |
|
1 |
1050 |
9 |
|
1100 |
2 |
750 |
10 |
|
950 |
3 |
850 |
11 |
|
1000 |
4 |
550 |
- |
|
- |
5 |
1200 |
- |
|
- |
6 |
1400 |
- |
|
- |
7 |
1100 |
- |
|
- |
8 |
800 |
- |
|
- |
Вариант 55
Та же задача и те же задания, что и в варианте 53, с определяющим контрастом 1 ≡ -х1х2х4.
Вариант 56
Та же задача и те же задания, что и в варианте 53, с определяющим контрастом 1 ≡ -х2х3х4.
Вариант 57
Требуется повысить длительную прочность при 150-часовом испытании при 100 ° С литейного магниевого сплава, меняя в нем содержание лития, иттрия, лантана и церия. В качестве основного уровня и интервалов варьирования выбраны соответственно для:
48
–содержания лития 2,5 % и 1 %;
–иттрия 0,5 % и 0,2 %;
–лантана 0,3 % и 0,1 %;
–церия 0,2 % и 0,2 %.
Составить ортогональный, рототабельный план дробного факторного эксперимента типа 24-1 с определяющим контрастом 1 ≡ -
х1х2х3х4.
После проведения 8 опытов плана и 3 опытов на основном уровне получены следующие значения длительной прочности ( σ100150 , МПа ) (см. табл. П15).
|
|
|
|
Таблица П15 |
|
Результаты проведения опытов |
|
||
|
|
|
|
|
Номер опыта |
|
σ150100 , МПа |
Номер опыта |
σ150100 , МПа |
|
|
|
|
|
По плану |
|
На основном уровне |
||
1 |
|
25 |
9 |
30 |
2 |
|
58 |
10 |
39 |
3 |
|
63 |
11 |
36 |
4 |
|
42 |
- |
- |
5 |
|
38 |
- |
- |
6 |
|
47 |
- |
- |
7 |
|
51 |
- |
- |
8 |
|
29 |
- |
- |
Вариант 58
Та же задача и те же задания, что и в варианте 57, с определяющим контрастом 1 ≡ -х1х2х4.
Вариант 59
Та же задача и те же задания, что и в варианте 57, с определяющим контрастом 1 ≡ х1х3х4.
Вариант 60
Та же задача и те же задания, что и в варианте 57, с определяющим контрастом 1 ≡ -х2х3х4.
49
Вариант 61
Требуется повысить пластичность литейного алюминиевого сплава при изменении содержания в нем магния, церия, температуры закалки и температуры старения. В качестве основного уровня и интервалов варьирования выбраны соответственно для:
–содержания магния 6 % и 1 %;
–церия 0,75 % и 0,25 %;
–температуры закалки 500 ° С и 20 ° С;
–температуры старения 130 ° С и 10 ° С.
Составить ортогональный, рототабельный план дробного факторного эксперимента типа 24-1 с определяющим контрастом 1 ≡ -
х1х2х3х4.
После проведения 8 опытов плана и 3 опытов на основном уровне получены следующие значения относительного удлинения (δ, %) (см. табл. П16).
Вариант 62
Та же задача и те же задания, что и в варианте 61, с определяющим контрастом 1 ≡ х1х2х4.
Вариант 63
Та же задача и те же задания, что и в варианте 61, с определяющим контрастом 1 ≡ х1х3х4.
|
|
|
|
Таблица П16 |
|
Результаты проведения опытов |
|
||
|
|
|
|
|
Номер опыта |
|
δ, %. |
Номер опыта |
δ, % |
По плану |
|
На основном уровне |
||
1 |
|
10,5 |
9 |
9,5 |
2 |
|
7,5 |
10 |
10,0 |
3 |
|
8,5 |
11 |
8,5 |
4 |
|
5,5 |
- |
- |
5 |
|
12,0 |
- |
- |
6 |
|
14,0 |
- |
- |
7 |
|
11,0 |
- |
- |
8 |
|
8,0 |
- |
- |
50
