Скачать .docx |
Реферат: Уравнение регрессии для Rсж28нт образцов раствора 1 3 на смешанном цементно туфовом вяжущим с использованием
Уравнение регрессии для Rсж 28нт образцов раствора 1:3 на смешанном цементно-туфовом вяжущим с использованием С3 и стандартного вольского песка
Задание: Уравнение регрессии Rсж 28нт образцов раствора 1:3 на смешанном цементно-туфовом вяжущим с использованием С3 и стандартного вольского песка
1) 38,1 3) 26,4 5) 50,2 7) 37,2 9) 21,1 11) 45,0
2) 24,6 4) 51,2 6) 44,6 8) 51,4 10) 60,4 12) 45,2
Таблица 1 – Уровни варьирования технологических факторов
Технологические факторы |
Код |
Основной уровень Х0 |
Интервал варьирования ∆Х |
Уровни варьирования переменных |
||||
-1,414 |
-1,0 |
0 |
+1,0 |
+1,414 |
||||
Доля ПЦ-Д0 в составе вяжущего Ц/(Ц+Т) |
Х1 |
0,1 |
0,21 |
0,4 |
0,5 |
0,7 |
0,91 |
1,0 |
Содержание СП С-3 в% от массы цемента (от ц) |
Х2 |
1,0 |
0,7 |
0 |
0,3 |
1,0 |
1,7 |
2,0 |
Таблица 2 – Матрица центрального композиционного ротатабельного униформпланирования второго порядка и составы СВ, полученные в результате ее реализации
№ |
Матрица планирования |
Квадратичные эффекты |
Взаимодействие Х1 * Х2 |
Расход материалов на 1т вяжущего, кг |
||||
Х1 |
Х2 |
Х2 1 |
Х2 2 |
ПЦ-Д0 |
Туф |
С-3 |
||
1 |
+1 |
-1 |
+1 |
+1 |
-1 |
900 |
100 |
2,7 |
2 |
-1 |
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
500 |
500 |
8,5 |
3 |
-1 |
-1 |
+1 |
+1 |
+1 |
500 |
500 |
1,5 |
4 |
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
900 |
100 |
15,3 |
5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
700 |
300 |
7,0 |
6 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
700 |
300 |
7,0 |
7 |
0 |
-1,414 |
0 |
2,0 |
0 |
700 |
300 |
0 |
8 |
0 |
+1,414 |
0 |
2,0 |
0 |
700 |
300 |
14,0 |
9 |
-1,414 |
0 |
2,0 |
0 |
0 |
400 |
600 |
4,0 |
10 |
+1,414 |
0 |
2,0 |
0 |
0 |
1000 |
0 |
1,0 |
11 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
700 |
300 |
7,0 |
12 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
700 |
300 |
7,0 |
Таблица 3 – Определение коэффициентов уравнения регрессии
№ п/п |
Матрица планирования |
Квадратичные переменные |
Взаимодействие Х1 * Х2 |
Выходной параметр у=tнпп |
Расчетные параметры для определения коэффициентов уравнения |
||||||||
У*Х1 |
У*Х2 |
У*Х1 2 |
У*Х2 2 |
У*Х1 *Х2 |
|||||||||
Х1 |
Х2 |
Х1 2 |
Х2 2 |
||||||||||
1 |
+1 |
-1 |
+1 |
+1 |
-1 |
38,1 |
38,1 |
-38,1 |
38,1 |
38,1 |
-38,1 |
||
2 |
-1 |
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
24,6 |
-24,6 |
24,6 |
24,6 |
24,6 |
-24,6 |
||
3 |
-1 |
-1 |
+1 |
+1 |
+1 |
26,4 |
-26,4 |
-26,4 |
26,4 |
26,4 |
26,4 |
||
4 |
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
51,2 |
51,2 |
51,2 |
51,2 |
51,2 |
51,2 |
||
5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
50,2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
6 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
44,6 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
7 |
0 |
-1,414 |
0 |
2,0 |
0 |
37,2 |
0 |
-51,2 |
0 |
74,4 |
0 |
||
8 |
0 |
+1,414 |
0 |
2,0 |
0 |
51,4 |
0 |
72,67 |
0 |
102,8 |
0 |
||
9 |
-1,414 |
0 |
2,0 |
0 |
0 |
21,1 |
-29,83 |
0 |
42,2 |
0 |
0 |
||
10 |
+1,414 |
0 |
2,0 |
0 |
0 |
60,4 |
85,40 |
0 |
120,8 |
0 |
0 |
||
11 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
45,0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
12 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
45,2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
∑у = 495,4 |
∑у*х1 = 93,87 |
∑у*х2 = 84,17 |
∑у*х1 2 = 303,3 |
∑у*х2 2 = 317,5 |
∑у*х1 2 *х2 2 = 14,9 |
||||||||
∑у*х1 2 +∑у*х2 2 = 620,8 |
1. Расчет коэффициентов уравнения регрессии (для 2-х факторного 5-ти уровневого эксперимента).
у =Rсж =В0 +В1 *х1 + В2 *х2 + В11 * х2 1 + В22 *х2 2 + В12 *х1 *х2
В0 =[2*0,752 *4*∑у -2*0,75*1,5 (∑у*х1 2 +∑у*х2 2 )] = 46,481
В11 =[1,52 *∑у*х1 2 +1,52 *0,25 (∑у*х1 2 +∑у*х2 2 ) – 2*0,75*1,5*∑у] = -4,635
В22 =[1,52 * ∑у*х2 2 +1,52 *0,25 (∑у*х1 2 +∑у*х2 2 ) – 2*0,75*1,5*∑у] = -2,851
В1 = *∑у*х1 = 11,733
В2 =*∑у*х2 = 10,521
В12 =1,52 /12*0,75*∑у*х1 *х2 =3,725
Уравнение регрессии для данного выходного параметра у = Rсж , имеет следующий вид:
у = Rсж 28нт =46,481+11,733*х1 +10,521*х2 -4,635*х1 2 -2,851*х2 2 +3,725*х1 *х2 .
2. Оценка значимости коэффициентов уравнения регрессии.
у0 =у5 +у6 +у11 +у12 /4 = 50,2+44,6+45,0+45,2/4=46,25
у0 – среднее арифметическое значение выходного параметра.
Определим дисперсию воспроизводимости результатов эксперимента:
S2 { y 0} =(у5 -у0 )2 +(у6 -у0 )2 +(у11 -у0 )2 +(у12 -у0 )2 / 4–1 =(50,2–46,25)2 +(44,6–46,25)2 +(45,0–46,25)2 +(45,2–46,25)2 /3 = 6,99
Определим среднеквадратичное отклонение:
S{ y 0} = 6,99=2,64
Определим среднеквадратичную ошибку, вычисляем коэффициенты регрессии:
Sв0 = Т7 * S{ y 0} = 0,4472*2,64 =1,18
Sвi = Т8 * S{ y 0} =0,3536*2,64 =0,93
Sвii = Т9 * S{ y 0} = 0,3792*2,64 = 1,001
Sвij =Т10 * S{ y 0} = 0,5*2,64 = 1,32
где Т7 , Т8 , Т9 , Т10 – табличные значения, задаваемые по условиям данного ротатабельного плана.
Определим критерии Стьюдента:
t0 = |в0 | / Sв0 = |46,481| /1,18 = 39,390
t1 = |в1 | / Sвi = |11,733| /0,93 = 12,616
t2 = |в2 | / Sвi = |10,521| /0,93 = 11,312
t11 = |в11 | / Sвii =|4,635| /1,001 = 4,630
t22 = |в22 | / Sвii =|2,851| /1,001 = 2,848
t12 = |в12 | / Sвij =|3,725| /1,32 =2,821
При уровне значимости 0,05 и числе свободы=3 (это назначаемое условие поточности эксперимента) t таб=3,18.
Сравним полученные значения критерия Стьюдента для коэффициентов уравнения с табличным значением t таб. Если вычисленные критерии меньше чем t таб, то соответствующие коэффициенты уравнения считаются незначимыми.
Следовательно, в22 , в12 - являются незначимыми.
Таким образом, уравнение регрессии должно принять следующий вид:
у = Rсж 28нт =46,481+11,733*х1 +10,521*х2 -4,635*x2 1
Для полного анализа взаимодействия компонентов, то есть факторов х1 и х2 , а также их совместное влияние на исследуемое свойство необходимо учитывать все, в том числе и незначимые коэффициенты уравнения регрессии. Таким образом, уравнение регрессии необходимо сохранить в исходном виде, то есть со всеми коэффициентами.
Таблица 4
№ |
Х1 |
Х2 |
у^расч |
у |
|у^-у| |
|у^-у|2 |
1 |
+1 |
-1 |
36,482 |
38,1 |
1,618 |
2,617 |
2 |
-1 |
+1 |
34,058 |
24,6 |
9,458 |
89,453 |
3 |
-1 |
-1 |
20,466 |
26,4 |
5,934 |
35,212 |
4 |
+1 |
+1 |
64,974 |
51,2 |
13,774 |
189,723 |
5 |
0 |
0 |
46,481 |
50,2 |
3,719 |
13,830 |
6 |
0 |
0 |
46,481 |
44,6 |
1,881 |
3,538 |
7 |
0 |
-1,414 |
25,904 |
37,2 |
11,296 |
127,599 |
8 |
0 |
+1,414 |
55,657 |
51,4 |
4,257 |
18,122 |
9 |
-1,414 |
0 |
20,623 |
21,1 |
0,477 |
0,227 |
10 |
+1,414 |
0 |
53,804 |
60,4 |
6,596 |
43,507 |
11 |
0 |
0 |
46,481 |
45,0 |
1,481 |
2,193 |
12 |
0 |
0 |
46,481 |
45,2 |
1,281 |
1,640 |
527,661 |
Рассчитаем статистические характеристики модели:
Дисперсия адекватности – Sадек 2 = 527,661/12–6–3=175,887
fр = Sадек 2 / S2 { y 0} = 175,887/6,99 = 25,162
у = Rсж 28нт
Х1 =Ц/(Ц+Т)
у = Rсж 28нт
Х2 =С-3 в% от Ц
Анализ
С увеличением вяжущего доли цемента прочность увеличивается, с увеличением расхода С-3 водоцементное отношение уменьшается и в связи с этим увеличивается прочность.