Тема курсовой работы: «Математическое моделирование и оптимизация показателей качества изделий легкой промышленности

Таблица П1. Варианты задания к курсовой работе

Номер варианта	Задание
Вариант №1.	Требуется повысить прочностные свойства хлопколавсановой ткани для спецодежды при изменении: содержания лавсановых волокон от 20 до 80% - х1; поверхностной плотности ткани от 250-450 г/м2 – х2; содержания специальных аппретов от 2,5 до 10% - х3; крутки нитей от 600 до 1500 кр/м – х4. Параметрами оптимизации являются: у1 – разрывная нагрузка ткани, даН; у2 – устойчивость к истиранию по плоскости, циклы.
Вариант №2.	Требуется повысить срок эксплуатации спецодежды при изменении: номера швейных ниток от 10 до 40 - х1; поверхностной плотности ткани от 200-350 г/м2 – х2; длины стежка от 2,0 до 5 мм - х3. Параметрами оптимизации являются: у1 – разрывная нагрузка шва, даН; у2 – устойчивость к истиранию по плоскости, циклы.
Вариант №3.	Требуется повысить надежность спецодежды сварщика при изменении: кислородного индекса тканей для спецодежды от 28 до 40% - х1; поверхностной плотности ткани от 400-650 г/м2 – х2; разрывной нагрузки тканей от 80 до 120 даН - х3. Параметрами оптимизации являются: у1 – устойчивость к прожиганию, сек; у2 – потеря прочности ткани после воздействия пламени в течение 30 с.
Вариант №4.	Требуется повысить эксплуатационные свойства больничной одежды при изменении: содержания синтетических волокон от 10 до 60% - х1; содержания бактерицидного вещества от 5 до 30% – х2; плотности ткани на 10 см от 190 до 320 - х3. Поверхностной плотности от 150 до 300 г/м2 – х4. Параметрами оптимизации являются: у1 – истирание по плоскости, циклы; у2 – разрывной нагрузки, даН.
Вариант №5.	Требуется повысить теплозащитные свойства одежды при изменении: толщины пакета одежды от 10 до 50 мм под давлением 196 Па - х1; воздухопроницаемости от 10 до 100 дм3/м2·с – х2; содержания шерстяных волокон от 30 до 80% - х3. Параметрами оптимизации являются: у1 – суммарное тепловое сопротивление, м2· оС/Вт; у2 – коэффициент теплопроводности, Вт/м·К.
Окончание таблицы П.1
Номер варианта	Задание
Вариант №6.	Требуется повысить гигиенические свойства вискозолавсановой ткани при изменении: содержания вискозных волокон от 10 до 90% - х1; поверхностной плотности ткани от 100-250 г/м2 – х2; содержания аппретов от 1 до 5% - х3. Параметрами оптимизации являются: у1 – гигроскопичность, %; у2 – воздухопроницаемость, дм3/м2·с.
Вариант №7.	Требуется повысить качество полушерстяного холстопрошивного ватина для одежды при изменении: содержания шерстяных волокон от 20 до 100% - х1; поверхностной плотности ватина от 200-450 г/м2 – х2; плотности прошивки от 5 до 25 петель на 50 мм - х3. Параметрами оптимизации являются: у1 – разрывная нагрузка ватина, даН; у2 – суммарное тепловое сопротивление, м2· оС/Вт.
Вариант №8.	Требуется повысить формоустойчивость материалов для одежды при изменении: содержания лавсановых волокон от 10 до 90% - х1; поверхностной плотности ткани от 100-250 г/м2 – х2; содержания аппретов от 2,5 до 7% - х3; толщины материалов от 0,2 до 0,8 мм – х4. Параметрами оптимизации являются: у1 – несминаемость, %; у2 – усадка, %.
Вариант №9.	Требуется повысить качество термоклеевых прокладочных материалов для одежды при изменении: содержания клеевого покрытия от 8 до 40 г/м2 - х1; индекса текучести расплава клея от 4 до 25 г/10 мин– х2; содержания аппретов на текстильной основе от 0 до 7% - х3. Параметрами оптимизации являются: у1 – прочность при расслаивании, Н/см; у2 – жесткость при изгибе, сН.
Вариант №10.	Требуется повысить качество искусственного меха при изменении: массы меха от 300 до 650 г/м2 - х1; высоты ворса от 10-50 мм – х2; густоты ворса от 2000 до 8000 шт/1см2- х3; толщина грунта от 0,1 до 0,6 мм – х4. Параметрами оптимизации являются: у1 – разрывная нагрузка ткани, даН; у2 – суммарное тепловое сопротивление, м2· оС/Вт.

Приложение 2

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Московский государственный университет дизайна и технологии

Технологический институт легкой промышленности

Кафедра «Материаловедение»

Защищена с оценкой ____________________ «______»_________20__ г. _______________________ подписи членов комиссии

Допуск к защите ____________________ «______»_________20__ г. ______________________ подпись руководителя

П О Я С Н И Т Е Л Ь Н А Я З А П И С К А

К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

По дисциплине: «ПЛАНИРОВАНИЕ И ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА»

На тему:«Математическое моделирование и оптимизация показателей качества изделий легкой промышленности

Выполнил: Иванова М.А.__________

Студентка группы МСС-091

Проверил: д.т.н., профессор

Бесшапошникова В.И. ______________

Москва 2013

Приложение 3

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФГБОУ ВПО «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ ДИЗАЙНА И ТЕХНОЛОГИИ»

Институт___________________________________________________

Факультет __________________________________________________

Кафедра ____________________________________________________

Дисциплина: «Планирование и организация эксперимента»_________

Специальность:______________________________________________

Курс _____________ Группа ________________ Семестр __________

ЗАДАНИЕ

на курсовую работу студента

_______________________________________________________________

(фамилия, имя, отчество)

1. Тема работы: __________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Срок сдачи студентом законченной работы_________________________

3. Исходные данные к работе_______________________________________

_______________________________________________________________

________________________________________________________________

4. Содержание пояснительной записки (перечень подлежащих к рассмотрению вопросов) __________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей)________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

6. Дата выдачи задания____________________________________________

Руководитель работы_ ______________________В.И. Бесшапошникова___

(подпись)

Задание принял к исполнению______________________________________

(дата и подпись студента)

Приложение 4

Таблица значений критерия Кохрена G_табл для уровня значимости 0,05:

f₁ – число степеней свободы максимальной дисперсии - числитель;

f₂ – число степеней свободы (число дисперсий) - знаменатель.

f2	f1
	0,998	0,975	0,939	0,906	0,877	0,853	0,833	0,816	0,801	0,734	0,660	0,500
	0,967	0,871	0,798	0,746	0,707	0,677	0,653	0,633	0,617	0,547	0,475	0,333
	0,906	0,768	0,684	0,629	0,589	0,560	0,536	0,518	0,502	0,437	0,372	0,250
	0,841	0,684	0,598	0,544	0,506	0,478	0,456	0,439	0,424	0,364	0,307	0,200
	0,781	0,616	0,532	0,480	0,445	0,418	0,398	0,382	0,368	0,314	0,261	0,167
	0,727	0,561	0,480	0,431	0,397	0,373	0,354	0,338	0,326	0,276	0,228	0,143
	0,680	0,516	0,438	0,391	0,360	0,336	0,318	0,304	0,293	0,246	0,202	0,125
	0,638	0,478	0,403	0,358	0,329	0,307	0,290	0,277	0,266	0,223	0,182	0,111
	0,602	0,445	0,373	0,331	0,303	0,282	0,267	0,254	0,244	0,203	0,166	0,100
	0,471	0,335	0,276	0,242	0,220	0,203	0,191	0,182	0,174	0,143	0,114	0,067
	0,389	0,270	0,220	0,192	0,174	0,160	0,150	0,142	0,136	0,111	0,088	0,050
	0,293	0,198	0,159	0,138	0,124	0,116	0,106	0,101	0,096	0,077	0,060	0,033
	0,174	0,113	0,090	0,076	0,068	0,063	0,058	0,055	0,052	0,041	0,032	0,017
	0,100	0,063	0,050	0,042	0,037	0,034	0,031	0,030	0,028	0,022	0,016	0,008

Приложение 5

Критические значения коэффициента Стьюдента (t-критерия) для различной доверительной вероятности p и числа степеней свободы f:

f	p
0.80	0.90	0.95	0.98	0.99	0.995	0.998	0.999
	3.0770	6.3130	12.7060	31.820	63.656	127.656	318.306	636.619
	1.8850	2.9200	4.3020	6.964	9.924	14.089	22.327	31.599
	1.6377	2.35340	3.182	4.540	5.840	7.458	10.214	12.924
	1.5332	2.13180	2.776	3.746	4.604	5.597	7.173	8.610
	1.4759	2.01500	2.570	3.649	4.0321	4.773	5.893	6.863
	1.4390	1.943	2.4460	3.1420	3.7070	4.316	5.2070	5.958
	1.4149	1.8946	2.3646	2.998	3.4995	4.2293	4.785	5.4079
	1.3968	1.8596	2.3060	2.8965	3.3554	3.832	4.5008	5.0413
	1.3830	1.8331	2.2622	2.8214	3.2498	3.6897	4.2968	4.780
	1.3720	1.8125	2.2281	2.7638	3.1693	3.5814	4.1437	4.5869
	1.363	1.795	2.201	2.718	3.105	3.496	4.024	4.437
	1.3562	1.7823	2.1788	2.6810	3.0845	3.4284	3.929	4.178
	1.3502	1.7709	2.1604	2.6503	3.1123	3.3725	3.852	4.220
	1.3450	1.7613	2.1448	2.6245	2.976	3.3257	3.787	4.140
	1.3406	1.7530	2.1314	2.6025	2.9467	3.2860	3.732	4.072
	1.3360	1.7450	2.1190	2.5830	2.9200	3.2520	3.6860	4.0150
	1.3334	1.7396	2.1098	2.5668	2.8982	3.2224	3.6458	3.965
Окончание таблицы приложения 5
f	p
0.80	0.90	0.95	0.98	0.99	0.995	0.998	0.999
	1.3304	1.7341	2.1009	2.5514	2.8784	3.1966	3.6105	3.9216
	1.3277	1.7291	2.0930	2.5395	2.8609	3.1737	3.5794	3.8834
	1.3253	1.7247	2.08600	2.5280	2.8453	3.1534	3.5518	3.8495
	1.3230	1.7200	2.2.0790	2.5170	2.8310	3.1350	3.5270	3.8190
	1.3212	1.7117	2.0739	2.5083	2.8188	3.1188	3.5050	3.7921
	1.3195	1.7139	2.0687	2.4999	2.8073	3.1040	3.4850	3.7676
	1.3178	1.7109	2.0639	2.4922	2.7969	3.0905	3.4668	3.7454
	1.3163	1.7081	2.0595	2.4851	2.7874	3.0782	3.4502	3.7251
	1.315	1.705	2.059	2.478	2.778	3.0660	3.4360	3.7060
	1.3137	1.7033	2.0518	2.4727	2.7707	3.0565	3.4210	3.6896
	1.3125	1.7011	2.0484	2.4671	2.7633	3.0469	3.4082	3.6739
	1.3114	1.6991	2.0452	2.4620	2.7564	3.0360	3.3962	3.8494
	1.3104	1.6973	2.0423	2.4573	2.7500	3.0298	3.3852	3.6460
	1.3080	1.6930	2.0360	2.4480	2.7380	3.0140	3.3650	3.6210
	1.3070	1.6909	2.0322	2.4411	2.7284	3.9520	3.3479	3.6007
	1.3050	1.6883	2.0281	2.4345	2.7195	9.490	3.3326	3.5821
	1.3042	1.6860	2.0244	2.4286	2.7116	3.9808	3.3190	3.5657
	1.303	1.6839	2.0211	2.4233	2.7045	3.9712	3.3069	3.5510
	1.320	1.682	2.018	2.418	2.6980	2.6930	3.2960	3.5370
	1.301	1.6802	2.0154	2.4141	2.6923	3.9555	3.2861	3.5258
	1.300	1.6767	2.0129	2.4102	2.6870	3.9488	3.2771	3.5150
	1.299	1.6772	2.0106	2.4056	2.6822	3.9426	3.2689	3.5051
	1.298	1.6759	2.0086	2.4033	2.6778	3.9370	3.2614	3.4060
	1.2997	1.673	2.0040	2.3960	2.6680	2.9240	3.2560	3.4760
	1.2958	1.6706	2.0003	2.3901	2.6603	3.9146	3.2317	3.4602
	1.2947	1.6686	1.997	2.3851	2.6536	3.9060	3.2204	3.4466
	1.2938	1.6689	1.9944	2.3808	2.6479	3.8987	3.2108	3.4350
	1.2820	1.6640	1.9900	2.3730	2.6380	2.8870	3.1950	3.4160
	1.2910	1.6620	1.9867	2.3885	2.6316	2.8779	3.1833	3.4019
	1.2901	1.6602	1.9840	2.3642	2.6259	2.8707	3.1737	3.3905
	1.2888	1.6577	1.9719	2.3578	2.6174	2.8598	3.1595	3.3735
	1.2872	1.6551	1.9759	2.3515	2.6090	2.8482	3.1455	3.3566
	1.2858	1.6525	1.9719	2.3451	2.6006	2.8385	3.1315	3.3398
	1.2849	1.6510	1.9695	2.3414	2.5966	2.8222	3.1232	3.3299
	1.2844	1.6499	1.9679	2.3388	2.5923	2.8279	3.1176	3.3233
	1.2837	1.6487	1.9659	2.3357	2.5882	2.8227	3.1107	3.3150

Приложение 6

Значения критерия Фишера (F-критерия) для уровня значимости α=0,05

f₁ - число степеней свободы большей дисперсии,

f₂ - число степеней свободы меньшей дисперсии

	f1
f2
	161.45	199.50	215.71	224.58	230.16	233.99	236.77	238.88	240.54	241.88	245.95
	18.51	19.00	19.16	19.25	19.30	19.33	19.35	19.37	19.38	19.40	19.43
	10.13	9.55	9.28	9.12	9.01	8.94	8.89	8.85	8.81	8.79	8.70
	7.71	6.94	6.59	6.39	6.26	6.16	6.09	6.04	6.00	5.96	5.86
	6.61	5.79	5.41	5.19	5.05	4.95	4.88	4.82	4.77	4.74	4.62
	5.99	5.14	4.76	4.53	4.39	4.28	4.21	4.15	4.10	4.06	3.94
	5.59	4.74	4.35	4.12	3.97	3.87	3.79	3.73	3.68	3.64	3.51
	5.32	4.46	4.07	3.84	3.69	3.58	3.50	3.44	3.39	3.35	3.22
	5.12	4.26	3.86	3.63	3.48	3.37	3.29	3.23	3.18	3.14	3.01
	4.96	4.10	3.71	3.48	3.33	3.22	3.14	3.07	3.02	2.98	2.85
	4.84	3.98	3.59	3.36	3.20	3.09	3.01	2.95	2.90	2.85	2.72
	4.75	3.89	3.49	3.26	3.11	3.00	2.91	2.85	2.80	2.75	2.62
	4.67	3.81	3.41	3.18	3.03	2.92	2.83	2.77	2.71	2.67	2.53
	4.60	3.74	3.34	3.11	2.96	2.85	2.76	2.70	2.65	2.60	2.46
	4.54	3.68	3.29	3.06	2.90	2.79	2.71	2.64	2.59	2.54	2.40
	4.49	3.63	3.24	3.01	2.85	2.74	2.66	2.59	2.54	2.49	2.35
	4.45	3.59	3.20	2.96	2.81	2.70	2.61	2.55	2.49	2.45	2.31
	4.41	3.55	3.16	2.93	2.77	2.66	2.58	2.51	2.46	2.41	2.27
	4.38	3.52	3.13	2.90	2.74	2.63	2.54	2.48	2.42	2.38	2.23
	4.35	3.49	3.10	2.87	2.71	2.60	2.51	2.45	2.39	2.35	2.20

Приложение 7

Образец таблицы результатов (ДФЭ 2^5-2 )

Х1	Х2	Х3	Х4	Х5	х0	х1	х2	х3	х4 (х1х2)	х5 (х1х3)	х2х3	х1х2х3	ỹэ	yjр	Sj2	Gр	ΣS2воспр
					+	-	-	-	+	+	+	-	4,53	3,99	0,123	0,256	1,454
					+	+	-	-	-	-	+	+	6,23	6,27	0,09
					+	-	+	-	-	+	-	+	5,6	4,65	0,13
					+	+	+	-	+	-	-	-	12,5	12,93	0,21
					+	-	-	+	+	-	-	+	6,56	7,01	0,123
					+	+	-	+	-	+	-	-	10,63	9,69	0,373
					+	-	+	+	-	-	+	-	8,66	8,71	0,232
					+	+	+	+	+	+	+	+	5,93	5,39	0,173
									Gт = 0,816; f1=2, f2=8, a=0,05 S2воспр = 0,182. вывод: дисперсии однородны и воспроизводимы
критерия Стьюдента tтабл=2,1190 f= 16, Р=0,95	bi	7,33	1,24	0,59	0,37	-0,2	-1,4	-1,24	-1,5	Критерий Фишера f2=16, a=0,05
ti	48,86	8,26	3,93	2,46	1,33	9,33	8,26		S2ад= 0,583	Fр=3,2	Fтабл =3.24	f1=3	y1
вывод	зн	зн	зн	зн	нз	зн	зн	зн	S2ад= 1,75	Fр=9,6	Fтабл =4.49	f1=1	y2
Линейная ММ: y1 = 7,33 + 1,24x1 + 0,59x2 + 0,37x3 – 1,4x5	адекватна
Нелинейная ММ: y2=7,33+1,24x1 +0,59x2+0,37x3 –1,4x5 –1,24x2x3-1,5 x1x2 x3	не адекватна
y = 7,33 + 0,41x1 + 0,3x2 + 0,19x3 – 0,7x5+0,41х2х4 +0,41 х3х5+0,3 х1х4+0,19х1х5-0,7 х1х3.
Примечание: Эн – значим, нз- незначим

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

Введение
1.Содержание и тематика курсовой работы
2. Методические указания к выполнению курсовой работы
2.1.Теоретическая часть
2.2.Расчетно-экспериментальная часть
2.2.1.Проведение предварительного эксперимента на объекте исследования
2.2.2.Проверка воспроизводимости эксперимента
2.2.3.Математическая модель объекта исследования
2.2.4.Проверка адекватности полученной модели
2.3.Оптимизация исследуемого объекта одним из методов нахождения экстремума поверхности отклика
2.3.1. Определение шагов варьирования факторов
2.3.2.Оптимизация поверхности отклика математической модели
2.4.Обработка данных на компьютере
2.5. Выводы и рекомендации по работе
3. Требования по оформлению пояснительной записки и графической части курсовой работы
Рекомендуемая литература
Компьютерные программы
Приложения

УЧЕБНОЕ ИЗДАНИЕ