坯釉料配方最優(yōu)化計(jì)算
1.1 坯、釉料配方計(jì)算的一般過程及約束條件
配方計(jì)算是在已知坯、釉料化學(xué)組成和一組備擇原料化學(xué)組成的前提下,要求通過計(jì)算得到配方(即原料的配料比或配料組成),使得配方所得坯釉料的化學(xué)組成盡可能與設(shè)計(jì)的坯釉料化學(xué)組成接近。設(shè)Xij為第i種原料的第j種成分的百分比含量值,Yj為坯釉料配方和第j種成分的百分比含量值,n為所選原料種數(shù),m為成分個數(shù),fi(X)為第i種原料的百分比含量。按照要求,需解:
(1)若n=m,則上述方程組為一個n階線性方程組,可直接求解;但其解很有可能為負(fù)數(shù),且n=m這一條件通常很難滿足。
針對這一情況,很多人采用線性規(guī)劃的辦法來尋優(yōu),但其關(guān)系曲線在很多情況下是非線性的。再加上考慮原料的價(jià)格因素,這就成為一個多目標(biāo)規(guī)劃問題,我們決定采用復(fù)合形法來求解。
1.2 數(shù)學(xué)模型的建立
1.2.1 復(fù)合形法
復(fù)合形法是求解約束非線性最優(yōu)化問題的最佳解法,當(dāng)然對線性規(guī)劃問題依然有效。它來源于無約束非線性最優(yōu)化問題的單純形法。分析方程(1)中的約束條件
是一個虛假負(fù)相關(guān)約束,當(dāng)?shù)仁絻蛇呁砸换鶞?zhǔn)fi(X)時(shí),得到比率全是自由變量,這樣就在運(yùn)算中“消掉”了這一約束條件。但方程(1)中還隱藏著一個潛在的約束條件,即
所以,這是一個求解
minf(X) (X∈En)并受約束于gu(X)<0 (u=1,2,…,k)的非線性最優(yōu)化問題。應(yīng)首先在設(shè)計(jì)空間內(nèi)選取n+1(或k,而n+1≤k≤2n)個初始點(diǎn),構(gòu)成一個初始復(fù)合形,并且這些初始點(diǎn)或所構(gòu)造的復(fù)合形要位于受約束條件限制的可行域內(nèi)。對于本項(xiàng)設(shè)計(jì),復(fù)合形是由2n個點(diǎn)構(gòu)成的不規(guī)則多面體。之后對復(fù)合形進(jìn)行尋優(yōu)迭代計(jì)算,即利用復(fù)合形各頂點(diǎn)處目標(biāo)函數(shù)值的大小關(guān)系,判斷目標(biāo)函數(shù)值的下降方向,不斷丟掉函數(shù)最大的所謂最差點(diǎn)(Xh),代之以既使目標(biāo)函數(shù)值有所下降又能滿足所有約束條件的一個新點(diǎn),從而不斷地構(gòu)成新的復(fù)合形。如此重復(fù)計(jì)算,使新的復(fù)合形不斷地向可行域的最優(yōu)點(diǎn)移動和收縮,直至得到滿足收斂準(zhǔn)則的近似解為止。
1.2.2 目標(biāo)函數(shù)的確定
由方程(1),再考慮到原料價(jià)格因素,這就成為了多目標(biāo)規(guī)劃問題。計(jì)算中,我們引入兩個加權(quán)系數(shù),用一個加權(quán)系數(shù)表示價(jià)格,另一個加權(quán)系數(shù)表示各個分目標(biāo)函數(shù)的相對重要程度,它的選取決定了坯釉料的各種化學(xué)成分的計(jì)算結(jié)果值的偏差大小。因此,加權(quán)系數(shù)的選擇對本算法相當(dāng)重要,應(yīng)慎重考慮。這樣采用統(tǒng)一目標(biāo)的方法將各個值乘以加權(quán)系數(shù),就可求解一個目標(biāo)函數(shù)的最小值。它的實(shí)質(zhì)就是將各個目標(biāo)函數(shù)f1(X),f2(X),…,fn(X)統(tǒng)一到一個總的“統(tǒng)一目標(biāo)函數(shù)”f(X)中,即令f(X)=f{f1(X),f2(X),…,fn(X)}
使問題轉(zhuǎn)化為求解min(f(X) X∈En)且受約束于gu(X)<0 (u=1,2,…,k)的形式,把多目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)化問題來求解。由此,可得出以下數(shù)學(xué)模型:
式中:wi——各種原料含量的加權(quán)值;
wj——化學(xué)成分含量的加權(quán)值;
f(X)——加權(quán)處理后的統(tǒng)一目標(biāo)函數(shù)。
1.3 最優(yōu)配方計(jì)算
其基本流程為:
程序采用Turbo C編成,并在Visual C++5.0平臺上編譯而成,運(yùn)算速度很快,優(yōu)于其他算法。計(jì)算初始,人機(jī)進(jìn)行對話,應(yīng)用人員參與決策,使配方計(jì)算精益求精,找到配方計(jì)算的最佳協(xié)調(diào)解。實(shí)際上,對于應(yīng)用者來說,這已成為一個多目標(biāo)的決策分析過程。
09
一種仿石瓷磚的制造方法
【 文 摘 】
【 文 摘 】 一種仿石瓷磚的制造方法,其主要原料的化學(xué)組分為:Fe2O3 0.12~1.28%,MgO 0.01~0.2%,CaO 0.01~1.46%,TiO2 0.04~0.68%, AL2O3 15.55~32.25%,SiO2 52.03~74.52%,K2O 0.07~5.34%, Na2O 0.16~8.88%;所述燒成溫度面溫、底溫同時(shí)較普通微粉磚降5~ 10℃,急冷段控制在610~620℃之間;燒成溫度:1195~1205℃,燒成周期:60~90分鐘。本發(fā)明利用各種不同顏色的粉料與高白料的對比,按照不同程序布料,形成各種層疊狀的縱深透視效果。
10 鎘硒紅釉制作方法
1 制作原料:采用的化工原料有碳酸鈣、氧化鎂、硼酸、氧化鋅、碳酸鍶等,且均為化學(xué)純。色料為景德鎮(zhèn)市大千色釉料公司產(chǎn)包裹型鎘硒紅 .
2 工藝流程及主要工藝控制參數(shù)
2.1 工藝流程
基釉:稱量——混合、研磨——球磨——過篩——備用
色釉及試片:配料(基釉 + 色料)——球磨——過篩——施釉——干燥——燒成——試片
2.2 主要工藝控制參數(shù)
因包裹型色料的特殊結(jié)構(gòu),球磨時(shí)間不宜過長,色釉分二步球磨:基釉先球磨 40 分鐘,而后加入色料,混合球磨 20 ~ 40 分鐘,球磨為快速磨。球磨時(shí),料 : 球 : 水 =1:1.5:0.9 ,球磨后過 260 目篩,篩余量 0.05 ~ 0.07% ,釉漿比重 1.45 ~ 1.55 。施料方法為刷釉,施釉厚度以 0.6 ~ 0.8mm 為宜。氧化焰下一次燒成, 2.5 ~ 4.5 小時(shí)升溫至 1280 ℃,保溫 0 ~ 30 分鐘。
色釉配料:基釉 100%+ 大紅色料 4%