响应面分析

摘要： 果胶酸裂解酶(PL,EC:4.2.2.2)广泛应用于果蔬汁澄清、纸浆漂白、苎麻脱胶等领域.本文以壳聚糖为载体,对多粘类芽孢杆菌来源的重组果胶酸裂解酶PpPel10a的固定化进行了探索.首先利用单因子试验考察壳聚糖浓度、戊二醛浓度、游离酶添加量、吸附时间和吸附温度对壳聚糖交联固定PpPel10a的影响,并通过响应面法进一步优化.结果 表明当壳聚糖浓度3.5％,戊二醛浓度3％,游离酶添加量8 mg/g,吸附时间5 h,吸附温度30°C时酶活回收率最高,达到87.3％.与游离的PpPel10a相比,固定化PpPel10a对pH和高温均呈现出更好的耐受性.重复使用7次后,固定化PpPel10a的酶活力仍能保留30％以上.此外,利用固定化PpPel10a处理苎麻纤维,通过电子显微镜扫描发现,与对照相比酶处理获得的纤维表面更加平滑且纤维分散度较高.这说明固定化的PpPel10a在苎麻纤维脱胶中具有一定的应用潜力.

摘要： 针对碳五综合利用预处理工段能耗较高的现状,在反应精馏(RD)预处理流程基础上提出了隔壁反应精馏(RDWC)预处理流程。首先,利用化工模拟软件AspenPlus搭建RDWC四塔等效严格模型,并对其进行自由度和单变量分析。在此基础上,以响应面Box-BehnkenDesign(BBD)方法作为模型拟合工具,拟合出目标变量与决策变量之间的函数关系,并对拟合结果进行方差分析(ANOVA)。最后采用基于分解的多目标进化算法(MOEA/D)对RDWC预处理流程进行多目标优化,得到一系列Pareto最优解,选出其中年总成本(TAC)最小的一组解与RD预处理流程进行对比。结果显示:与RD预处理流程相比,RDWC预处理流程可以节约TAC 12.8%,节省再沸器负荷27.8%,选择性也有所提高。

摘要： 清选装置是燕麦脱粒机的重要工作部件,其性能直接影响整机工作性能,尤其是燕麦杂余较高时,对清选装置提出了更高的要求。为此设计一种气吸式筛分清选装置,利用风机设计理论和机构学原理完成了气吸式离心风机和振动筛机构的设计和计算,根据其驱动机构仿真要求建立了运动学分析的数学模型和Simulink模型,完成了计算机模拟。以含杂率、风机损失和筛板损失为试验指标,利用SAS软件和Design-Expert 8.0软件设计试验,开展风机吸风口风速和振动筛频率的单因素和2因素正交试验。计算机仿真结果表明,物料在筛板上作斜抛运动,抛送高度为29.31 mm,水平方向位移为11 mm,输送速度为0.298 1 m/s;单因素试验结果表明,含杂率随风机风速和振动筛频率增大而减小,清选损失随风机风速和振动筛频率增大而增大,在风机风速为0.5~1.0 m/s、振动筛频率为3.50~4.16 Hz时,含杂率低于5%,风机损失和筛板损失均低于5%;正交试验结果表明,风机风速和振动筛频率的交互效应对含杂率和风机损失影响较显著,对筛板损失不显著。获得的最优参数组合为:风机风速1.14 m/s、振动筛频率4.16 Hz时,含杂率4.576%,风机损失1.707%,筛板损失2.700%,符合清选要求。

摘要： 针对设计过程中计算保守与试验难度大等问题,对耐压舱进行结构设计,在满足结构强度和稳定性要求的前提下,基于Workbench中的Design Exploration对耐压舱简化模型进行多目标优化分析。采用最佳填充空间设计(OSF)试验法得到优化变量的样本空间,利用神经网络构建优化响应面模型,并基于多目标遗传算法(MOGA)在回归模型中的应用,得到优化设计尺寸。经过仿真验证表明,优化后的耐压舱在强度和稳定性较好的前提下,质量和体积显著减小,实现了轻量化设计。

摘要： 该研究以月见草茎与月见草籽为原料,以黄酮得率为指标,在单因素试验的基础上,采用响应面分析法,优化了月见草黄酮闪式提取工艺,并采用体外研究方法对闪式提取和震荡提取的月见草提取物的抗氧化活性进行了比较。结果表明:在提取时间50.32 s,料液比1∶19.4(g∶mL),甲醇浓度68%的条件下,月见草茎的黄酮类物质提取率最高,为76.8 mg/g;在提取时间60.72 s,料液比1∶20.3(g∶mL),甲醇浓度71%的条件下,月见草籽的黄酮类物质提取率最高,为27.1 mg/g,并通过进行不同提取方法下的月见草粗提物对DPPH自由基、ABTS自由基清除率的比较,表明闪式提取的月见草茎和籽粗提物具有更好的抗氧化活性。

摘要： 为了研究深孔加工过程中切削速度、进给速度和切削液油压对深孔圆度和直线度的影响,建立模型并进行多目标优化,得到最优加工工艺参数。以高压油管接管中心深孔为加工对象,选取切削速度、进给速度和切削液油压为因素,以深孔圆度和直线度为指标进行三因素三水平的Box-Behnken响应面试验,建立了圆度和直线度的二次回归模型,采用遗传算法进行优化,得到最优工艺参数并进行验证。研究结果表明:高压油管接管中心深孔加工最优工艺参数为切削速度5100r·min^(-1)进给速度68mm·min^(-1)、切削液油压11Mpa。研究结果对于合理选择加工工艺参数,提高深孔圆度和直线度具有较强的指导意义。

摘要： 为了提高现有纳豆激酶产量,促进其工业化生产与应用,本文从不同产地的鲜纳豆中分离出枯草芽孢杆菌,先后通过菌落形态初筛与酪蛋白平板复筛,选出水解圈与菌落比值较大的菌株,测定其发酵液中纳豆激酶酶活,选定一株酶活相对较高的菌株X_(3)。通过系统16S rDNA测序鉴定和系统发育树对比,确定X_(3)菌株为枯草芽孢杆菌。在单因素试验的基础上,设计响应面试验,优化纳豆激酶摇瓶液态发酵条件,确定了X_(3)菌株液态发酵的最佳条件为:温度34°C,初始pH6.5,接种量2%,装瓶量20%,发酵时间30 h。在该条件下,发酵生产的纳豆激酶酶活为393.095 U/mL,且与购买的纳豆激酶相比具有更高的酶活。本试验为后续工业化生产奠定了一定基础。

摘要： 利用响应面分析法对黑曲霉产糠醛的培养条件进行优化。采用单因素试验筛选最佳的碳源、氮源、pH值、温度、摇瓶转速,然后通过Plackett-Burman(PB)试验筛选出影响培养条件的关键因素,进行最陡爬坡实验确定关键因素的响应中心点,采用Box-Behnken法与响应面分析相结合的方式获得最优的培养条件。结果表明:单因素试验中葡萄糖为碳源、尿素为氮源、pH值7.0、温度26°C、转速150 r/min时效果最佳;PB试验得出葡萄糖、尿素、pH值是影响黑曲霉产糠醛的关键因素;最陡爬坡试验和Box-Behnken法结合响应面优化得到的最优培养条件为葡萄糖80 g/L、尿素3.03 g/L、pH值8.2、温度26°C、转速150 r/min。以最优的培养条件进行验证试验,培养3 d后利用高效液相色谱法测定黑曲霉发酵液中糠醛的含量达到4.094μg/mL,较优化前(3.407μg/mL)提高了20.2%。研究结果可为优化黑曲霉产糠醛的培养条件提供理论参考。

摘要： 为解决大蒜播种机购机价格、维修保养、配套动力等方面对机械化播种成本影响的主次顺序不明确现状,开展大蒜机械化播种成本影响因素分析。依据Box-Behnken中心组合设计理论模型,通过选取单机价格、机械运行成本、播种效率、种植年限、种植面积为分析因素,播种成本为响应指标,进行相关性分析。结果表明,种植面积是影响播种成本的最大因素,机械运行成本是影响播种成本的最小因素,各因素对播种成本的影响呈现如下关系:种植面积>播种效率>单机价格>种植年限>机械运行成本,分析发现84.78%的机播方式优于人工播种成本。播种成本模型优化后,F值为593.33,P<0.000 1,模型决定系数R^(2)值为0.994 8,失拟项P值为0.91,播种成本预测值与实际值跟踪效果较好,可知优化模型可靠。研究结果以期为播种成本预测和选用适宜的机械化播种技术与装备提供参考。

摘要： 为了解决某盘式开沟机工作时刀盘断裂的问题,采用响应面分析方法和灵敏度分析方法对开沟机进行性能分析及优化。首先,建立了开沟机仿真模型,利用有限元分析法对开沟机刀具进行动力学仿真,通过响应面分析得出了刀盘边缘应力集中是刀盘断裂的主要原因;其次,通过灵敏度分析得到了导致刀盘断裂的最大应力对各刀具受力的灵敏度,建立了基于不同刀具受力值、刀具材料弹性模量和刀盘厚度的多工况优化模型;最后,根据优化模型对刀盘材料进行选择,得到了优化方案,即刀盘材料为Q245时刀盘性能最好。从各地用户的使用反馈可知,改进方案能够有效解决开沟机刀盘开裂的问题,提高开沟机的使用寿命。

摘要： 以木薯渣为原料,采用响应面分析法优化碱性过氧化氢预处理的工艺条件.以戊糖含量为指标,根据前期实验,确定pH值、过氧化氢用量和反应温度这3个因素为主要影响因素.在此基础上,根据Box-Behnken设计原理,进行响应面分析,获得了木薯渣碱性过氧化氢预处理的最佳工艺条件.实验结果表明,反应温度对木薯渣预处理的效果的影响最大,其最佳工艺条件为:pH值10,过氧化氢用量2％,反应温度95°C.在此条件下得到的木薯渣预处理液中戊糖平均含量为0.547g/L,并得到了木薯渣碱性过氧化氢预处理的回归模型.

摘要： 采用响应面分析法优化蔗渣中木聚糖的提取工艺，在单因素试验基础上，利用Design-Expen 8设计了响应面试验，研究了NaOH浓度、水解时间、液料比对木聚糖得率的影响。结果表明：蔗渣木聚糖提取的最佳工艺条件为Na0H浓度8.86％。水解时间205min，液料比66：1。在此最优水解条件下，模型预测木聚糖得率为28.1 0％。验证实际得率为27.94％。

摘要： 为了优化莽吉柿果皮中α-mangostin的提取工艺，采用中心组合设计方法，研究乙醇浓度、超声时间、液固比及其交互作用对α-mangostin提取率的影响。应用SAS软件和响应面分析相结合的方法，模拟得到回归方程的预测模型和可信度，并通过岭脊分析得到最佳的提取条件为：乙醇浓度67.8%、超声提取时间85.9min、液固比24.2mL/g。该条件下提取率为5.53%。

摘要： 射流预冷技术可以有效解决航空发动机进气温度过高的问题.为了进一步探究射流参数对航空发动机进气道射流预冷降温效果的影响规律,采用欧拉-拉格朗日法对射流预冷降温效果进行了计算并利用响应面分析法分析了水气比、喷射速度、液滴粒径和喷嘴锥角对航空发动机进气温度的变化规律,并建立了四因素三水平的响应面分析模型.结果表明,在水气比为0.08,液滴粒径为10.47μm,喷射速度为39.52m/s和喷嘴角度为24.79°时,发动机进气温度最低为449.60K,并得到了基于多元回归方法的可视化非线性多变量设计优化方程.

摘要： 本文采用冗余分析方法探究洞庭湖湿地水鸟种群结构和数量与水文、气候因素之间的关系,并筛选出关键的环境变量.然后,采用响应面分析选择合适的模型定量剖析洞庭湖水鸟种群对水文气候因素的响应,得到最佳的水文气候阈值条件.为了更好地解释水鸟与水文气象变量的关系,本文将调查记录的水乌按照主要的觅食习性分为5组.结果 显示,径流量和水位对洞庭湖水鸟的影响最大,对水鸟结构、数量变化的贡献率分别为52.13％(P=0.001)和47.87％ (P=0.021).以保护整体栖息地出发,根据5组水鸟所占总数的权重计算得到洞庭湖枯水期的最小保证径流量和水位分别为3 518.82～3 736.28m3/s和22.61～23.49m.为了维持洞庭湖生态系统的完整性及保护水鸟栖息地,应满足最低的径流及水位需求.此外,监管部门和环保部门也应出台一些管理制度保护栖息地免受人为破坏.

摘要： 为研究提升生姜品质的干燥工艺并为干燥设备的研发提供参考，以新鲜的生姜为原料，采用真空冷冻的干燥方法。通过单因素试验和响应面分析，研究干燥真空度、加热板温度和生姜的切片厚度三个因素对生姜干燥后含水率的影响，并优化了干燥工艺。结果表明：生姜的真空冷冻干燥的最佳工艺条件：干燥室真空度45Pa、加热板温度50°C、生姜的切片厚度6mm。该优化结果可以为生姜干燥的产业化应用提供理论依据。

摘要： 以泥螺为原材料，通过胰蛋白酶水解、醇沉后得到泥螺糖胺聚糖粗品，在单因素实验的基础上，利用Design Expert 7.0软件和响应面分析的方法对泥螺糖胺聚糖的提取工艺进行了优化，研究了液料比、酶解时间、酶添加量对泥螺糖胺聚糖提取率的影响，建立了各因子与糖胺聚糖提取率关系的回归模型，确定了泥螺糖胺聚糖的最佳提取工艺条件是：液料比2:1,酶解时间7.5 h，酶添加量0.8％，在此条件下，糖胺聚糖的提取率可达0.266％，与理论预测值0.267％非常接近，说明响应面分析法得到的泥螺糖胺聚糖提取工艺参数真实可靠，具有一定的实用价值。

摘要： 本研究以罗非鱼下脚料为原料,采用Alcalase蛋白酶对其进行控制酶解,制备水解度为40%的罗非鱼下脚料酶解蛋白,然后添加胃蛋白酶,对其进行合成类蛋白反应的研究。结果表明:以类蛋白反应产物风味和合成类蛋白产率为指标,响应面分析法优化合成类蛋白反应的最佳工艺条件为:底物浓度31.76%,加酶量2.92%pH值4.95,温度37°C,反应时间24h;rn 在此条件下,类蛋白产物风味综合评分为2.56±0.03,类蛋白产率为(8.96±0.11)%,与模型预测值(2.54,8.99%)无显著差异,产物风味得到明显改善(p＜0.05);SDS-尿素-PAGE和HPLC分析显示,合成类蛋白反应是体系分子量增大的过程,小分子的多肽和氨基酸发生缩合反应,生成了分子量较大的类蛋白。

摘要： 以番茄为原料,采用2,6二氯酚靛酚法测定VC含量,通过响应面法优化番茄炒制的工艺条件.结果表明,炒制时间对番茄中VC含量影响最大,其次为炒制温度,最后为食醋添加量,优化确定番茄炒制的最佳工艺条件为:炒制温度240°C、炒制时间3rmin、食醋添加量0.4％,此时VC的含量为17.38mg/100g,与理论值17.47mg/100g比较接近,说明利用响应面法对番茄炒制的最佳工艺参数进行优化合理可行.

摘要： 以番茄为原料,采用2,6二氯酚靛酚法测定VC含量,通过响应面法优化番茄炒制的工艺条件.结果表明,炒制时间对番茄中VC含量影响最大,其次为炒制温度,最后为食醋添加量,优化确定番茄炒制的最佳工艺条件为:炒制温度240°C、炒制时间3rmin、食醋添加量0.4％,此时VC的含量为17.38mg/100g,与理论值17.47mg/100g比较接近,说明利用响应面法对番茄炒制的最佳工艺参数进行优化合理可行.

摘要： 本发明公开了一种迭代重加权最小二乘法极限学习机响应面可靠性分析方法，对于工程中的大型复杂结构高度非线性的隐式功能函数，以泛化能力强，计算效率高的迭代重加权最小二乘法极限学习机这种人工神经网络近似功能函数，引入L1、L2范数型损失函数用于增强极限学习机的鲁棒性以及L1、L2范数正则化方法用于避免过度拟合；在此基础上进行蒙特卡罗模拟，对机械电子、土木工程和航空航天等领域中的工程结构进行可靠性分析。本发明在结构可靠性分析中有很好的通用性，能适应各类非线性问题，扩展了极限学习机这种高效、泛化能力强、易实现的神经网络方法在结构可靠性分析领域的适用范围，有重要的理论和工程意义。

摘要： 本发明公开了一种基于分片响应面法的随机振动响应分析方法，包括：绘制具有大变异系数的随机变量xi对应的概率密度函数曲线，将其划分Q个子区间；对每个子区间的试验点进行修改；得到上述Q个响应面，结合MC抽样，根据随机变量xi的实际中心点及星点位，选取对应子区间响应面的相应位置，近似插值得到最终的计算响应结果。本发明基于对随机变量变异系数进行合理分块的原则，缩小响应面的近似范围，并对分割后的响应面进行独立分析，从而提高了响应面在该空间的近似精度。

摘要： 本发明公开一种层次分析结合响应面法优化白鲜皮饮片的炮制工艺。最优切制条件为加水量比例1:0.95~1.05，闷润时间150±1.5min，切制规格3±0.03mm，干燥温度60±0.05°C，干燥时间60±0.04min，在此条件下得到白鲜皮饮片的白鲜碱、梣酮及黄柏酮的含量分别为0.28%±0.02%、0.93±0.04%和1.29±0.01%；白鲜皮生品的白鲜碱、梣酮及黄柏酮三种有效成分含量分别为0.25±0.03%、0.83±0.05%、1.13%±0.02%，然后通过检查、浸出物的含量测定，结果符合药典标准，且三种有效成分含量有所提高，且细化了具体的切制参数，为白鲜皮饮片的炮制提供一些科学的理论依据。

摘要： 本发明公开一种层次分析结合响应面法优化白鲜皮三种有效成分的提取工艺，采用热回流法醇提取白鲜皮，在单因素法基础上进行层次分析，确定权重系数，用多指标综合评分结合响应面法优化提取条件。结果最优提取工艺条件为提取温度80±2°C，料液比1:15±0.06(g/mL)，提取时间1.5±0.05h，乙醇浓度为70±0.03%，提取次数1次，在最佳提取条件下浸提物的提取率为17.18±0.86%，白鲜皮中的白鲜碱、梣酮、黄柏酮含量测定结果为:0.25±0.03 mg/g、0.83±0.05 mg/g、1.13±0.02 mg/g，本专利为白鲜皮中药以后的资源开发与利用，及其工业化生产提供理论依据。

摘要： 本发明提供一种基于响应面模型的射流盘刚柔耦合装配分析方法，包括步骤：S1：基于射流盘的装配过程整理装配工艺参数；S2：选定与工作性能相关的关键特征尺寸参数；S3：基于射流盘的装配模型的复杂度和装配模型的输入输出变量数目，选择响应面性能函数作为拟合目标；S4：建立响应曲面试验组；S5：进行射流盘的装配实验；S6：响应面模型的迭代求解；S7：预测装配后射流盘的装配体的工作性能。本发明的一种基于响应面模型的射流盘刚柔耦合装配分析方法，在不同的装配工艺参数条件下，分析射流盘薄板零件在装配过程中的尺寸参数变化，实现装配性能的预测，优选工艺参数，减少制造成本、提高射流盘的一次生产合格率。

摘要： 本发明提供的基于单因素分析法及响应曲面法的辉光放电聚合物构件微铣削加工面粗糙度建模与预测方法，属于微铣削加工面粗糙度建模技术领域。为解决现有技术针对辉光放电聚合物材料构件表面微结构微铣削加工机理、加工参数对面粗糙度的影响方面相关研究不足的问题。本发明方法采用单因素分析法和响应曲面法‑中心复合实验设计法设计实验方案并开展实验，测量实验方案中各工艺参数加工结构的面粗糙度；采用最小二乘算法拟合数据，建立GDP材料构件微铣削加工面粗糙度的二阶响应曲面模型；根据实际加工过程的工艺参数对面粗糙度进行预测，以选择合适的工艺参数组合降低面粗糙度。通过本发明方法所建立模型具有较高的准确度和可信度，具有较好的实用性。

摘要： 本发明公开了一种迭代重加权最小二乘法极限学习机响应面可靠性分析方法，对于工程中的大型复杂结构高度非线性的隐式功能函数，以泛化能力强，计算效率高的迭代重加权最小二乘法极限学习机这种人工神经网络近似功能函数，引入L1、L2范数型损失函数用于增强极限学习机的鲁棒性以及L1、L2范数正则化方法用于避免过度拟合；在此基础上进行蒙特卡罗模拟，对机械电子、土木工程和航空航天等领域中的工程结构进行可靠性分析。本发明在结构可靠性分析中有很好的通用性，能适应各类非线性问题，扩展了极限学习机这种高效、泛化能力强、易实现的神经网络方法在结构可靠性分析领域的适用范围，有重要的理论和工程意义。

摘要： 本发明提供了一种从柚子核中提取多肽的方法、应用、提取得到的多肽及响应面分析法的应用，涉及天然物提取技术领域，本发明提供的从柚子核中提取多肽的方法，包括将益生菌接种于柚子核粉末溶液中，发酵培养后进行多肽的提取，并对发酵温度、发酵时间、发酵料液比和益生菌的接种量进行了限定，得到柚子核中的多肽。通过使用益生菌对柚子核进行发酵，安全环保，避免了化学提取方式易导致的溶剂残留等问题。并且，在本发明提供的特定的条件下进行发酵，提取率高，提取得到的活性多肽更接近天然分子构象，活性较高。同时，该方法工艺稳定，方法简单，操作容易，能耗低，提取得到的活性多肽纯度高，具有较好的经济效益和社会效益。

摘要： 本发明提供一种基于响应面分析的双水相萃取花豇豆酯酶的方法，本发明以花豇豆作为植物酶源，采用PEG/硫酸铵盐双水相萃取技术对粗酶液进行分离纯化，在纯化过程中对酯酶的总酯酶活力和蛋白质含量进行测定，通过对PEG分子量及浓度、硫酸铵盐浓度、体系pH等因素的考察，研究对花豇豆酯酶的酶活分配系数、蛋白分配系数、酶活回收率、比酶活和纯化倍数的影响，利用响应面法对酯酶的萃取条件进行优化，建立一种简单可行的花豇豆酯酶纯化方法，为后续的农药残留检测奠定基础。

摘要： 本发明公开了一种基于响应面分析的粗粮奶茶的优化加工工艺，涉及食品工业技术领域。本发明包括工艺具体步骤如下：步骤一：制成南瓜泥，步骤二：制成奶茶，步骤三：将所述南瓜泥和所述奶茶与白砂糖进行调配成预成品，步骤四：将所述预成品进行装瓶后摇匀，获得成品。本发明通过整体工艺的设计，以南瓜为原材料，通过单因素试验确定南瓜奶茶的最佳添加量，响应面试验设计优化参数，以感官评价分数为评价指标，得到最佳制作配方，获得的南瓜奶茶可以充饥，减少热量的摄入，起到减肥效果；进一步降低成本，改善奶茶口味。