Статистическое моделирование. Особенности планирования и проведения исследования по оптимизации процесса, страница 4

Эта зависимость показывает, что относительные размеры литого ядра связаны с тоном квадратичной зависимостью, с длитель­ностью импульса тока и с толщиной листов - экспоненциальной, а с усилием сжатия электродов - гиперболической.

Экспериментальное исследование. При решении данной задачи необходимо иметь в виду, что теоретическое соотношение получено без учета многих явлений и что в этом соотношении содержится ряд параметров, численные значения которых неизвестны.

При проведении опытов необходимо обеспечить постоянное значение проплавления деталей, которое следует рассматривать как выходной параметр процесса, чего можно добиться при заданных значениях толщины деталей, усилия сжатия электродов и длительности импульса тока подбором сварочного тока. Ввиду того, что при подборе режима сварки трудно добиться постоянного проплавления h,  в качестве выходного параметра используют величину y=I2δ/h, учитывающую небольшое отклонение проплавления.

В соответствии с результатов теоретического анализа в качестве входных факторов процесса используют величины

Задача экспериментального исследования сводится к определению коэффициентов уравнения регрессии:

форма которого удовлетворительно соответствует при принятых обозначениях y, x1, x2  теоретической зависимости, связывающей параметры сварочного процесса.

Экспериментальное исследование проводят в такой последовательности. Вначале ставят четыре опыта для определения коэффициентов уравнения регрессий, варьируя параметры режима сварки на двух уровнях в соответствии с планом полного двухфакторного эксперимента. Затем проводят четыре опыта для оценки воспроизводимости эксперимента и определения доверительного интервала и значимости коэффициентов регрессии при среднем значении параметров режима сварки. В конце исследования ставят четыре опыта для проверки адекватности статистической модели, варьируя толщину деталей и время сварки.

При проведении первой серии опытов вначале подбирают режимы сварки, обеспечивающий при среднем значении входных параметров процесса нормальные размеры литого ядра (основной уровень). Затем в соответствии с планом двухфакторного эксперимента (табл. 2.3) длительность импульса тока и усилие сжатия электродов отклоняют на постоянную величину (переводят на верхний и нижний уровни). Для сохранения нормального проплавления значения тока корректируют в каждом опыте. Значение проплавления определяют по макрошлифам. При этом фиксируют результаты только тех опытных сварок  в которых проплавление 

Таблица 2.3

Параметры

t

F

x1

x2

x1x2

Размерность

с

кН

-

кН

А2/кН

Основной уровень (0)

0,4

4

1,59

4

6,35

Верхний уровень (+I)

0,3

6

1,89

6

3,78

Нижний уровень (-I)

0,6

2

1,29

2

7,72

Шаг варьирования

-

-

0,3

1,96

Номер опыта

План эксперимента

Результат

x1

x2

x1x2

I kA

2h мм

y kA2

1

-I

+I

-I

9.35

2.1

166

2

-I

-I

+I

8.23

2.3

118

3

+I

+I

+I

11.3

2.4

213

4

+I

-I

-I

9.96

2.2

180

По результатам опытов этой серии вычисляют коэффициенты уравнения регрессии по формулам (2.2), (2.3)