冶金试验研究方法 复习资料大合集.doc

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1、计算题冶金试验研究方法期末复习资料计算题冶金试验研究方法期末复习资料2015年11月13日考试形式与范围考试形式：判断题：10题10分；不定项选择题：10题20分；简答题：6题30分；计算题：4题40分。考试范围：绪论试验设计误差分析与数据处理温场获得与测量气体净化及气氛控制真空技术固体电解质电池及其应用冶金材料物性测定电化学研究方法※回归试验、化学平衡、检测技术和论文撰写不考。一、绪论1.研究工作的阶段划分及特点（1）实验室试验的特点：①规模小，测试手段先进，可采用小型标准设备（仪器）。其数据易于采集和处理。②条件容易控制，干扰因素较少，操作严格，

2、试验结果的准确度高。③试样的物相组成及物理化学性质波动不大，试验数据重现性好。④分批试验，机动灵活，可在较大范围内进行探索。（2）扩大实验室试验特点：①大部或全部是连续操作，较接近工业生产要求；②规模较大，运行时间较长；③各环节之间的相互影响暴露得较充分，试验结果的可靠性更高；④原材料消耗较大，费用较高。20计算题冶金试验研究方法期末复习资料计算题（3）半工业试验：半工业试验设备应为生产设备的雏形或一个生产单位的雏形，应要求操作连续化、机械化或自动化，并配备将来工业生产设备同样需要的控制仪表。2.研究工作的程序二、试验设计1.试验设计是指为节省人力、

3、财力、迅速找到最佳条件，揭示事物内在规律，根据实验中的不同问题，在实验前利用数学原理科学编排实验的过程。是以概率论与数理统计学为理论基础，以达到经济、科学地安排试验的目的（正交设计法、优选法、均匀设计法等）。2.0.618法（黄金分割法）例：在某一生产工序中，需加入一种原料，其适宜加入量为1000～2000克，问最佳加入量是多少？解：若采用均匀试验法，间隔5克做一次试验，需做199次。但用0.618法只需做11次，具体做法如上图。具体步骤如下：先在1000～2000克之间的0.618(1)及其对称点0.382(2)处做第一组试验，其加入量分别为161

4、8克和1382克。比较两点的结果，若(1)比(2)好，则删去小于1382克部分；再在1382～2000克之间做1618的对称点的试验，其加入量为1764克。(2000-1382)×0.618=381.924+1382=1763.924g比较(1)和(3)的结果又可删去一部分，依此类推。这样每次都可去掉试验范围的38.2%，试验范围逐步缩小，经过11次试验就可求出最佳加入量.反之不用优选法，需要做199次才能求出最佳点，而与11次优选试验等效。3.正交试验设计正交试验设计是利用已经造好的表格（正交表）安排试验和进行数据分析的一种方法。它适用于多因素的条

5、件试验，可从少数的试验中判断影响因素的主次，可确定出较好的组合方案及进一步试验的方向。特点：均匀分散，整齐可比。正交实验设计的基本工具是正交表。常用的正交表有L8(27)、L12(211)、L9(34)、L27(313)、L16(45)、L8(4×24)、L18(2×37)等。各数码意义如下：20计算题冶金试验研究方法期末复习资料计算题因子（因素）：对试验指标可能会产生影响的原因称为因子，也可称为因素；水平：在试验中因子所选取的具体状态称为水平；L8(27)：正交表最多可以安排7因子二水平试验，共做八次。L9(34)：正交表最多可安排8因子3水平共做

6、9次试验。因子水平表4.极差分析与方差分析的比较极差分析方法简单，只需少量计算，经综合比较就可得到较优的组合方案。但该法没有考虑误差，也没有一个标准定量地判断因子的影响作用是否显著。而正交表的方差分析可以把因子水平变化引起试验数据间的差异同误差所引起试验数据的差异区分开来，并能定量的描述因子的影响作用是否显著。5.冶金常用方法：优选法、正交试验设计、正交回归设计、混料回归设计、逐步回归设计、旋转回归设计等。三、误差分析与数据处理1.误差的分类误差有不同的分类方法，就其性质和产主的原因，可将误差分为系统误差、偶然误差和过失误差三种。1）系统误差（恒定误

7、差）产生原因：①仪表未经校正；②测量方法不当；③化学试剂纯度不够；④观测者的习惯与偏见等而产生。特点：恒偏于一方，数值的大小按一定规律变化或者固定不变，它决定了测量结果的准确性。消除（使之减小）办法：①采用不同的实验技术或不同的实验方法；②改变试验条件；③调换仪器和试验人员；④提高化学试剂纯度。2）偶然误差（随机误差）产生原因：某些无法控制的偶然因素影响的结果；测量仪器灵敏度的有限性；温度、压力等无法控制的微小变化。产生的原因一般不详，因而无法控制，但用同一仪器在同样条件下，对一个量做多次测量，若观测次数足够多，则可发现偶然误差完全服从统计规律。误差

8、小的比误差大的出现几率大小相同，符号相反的正、负误差出现的几率近于相等。故误差出现的几率与误差大小有关，当没