Произвести статическую проверку значимости коэффициентов и пригодности полученных уравнений для описания исследуемых зависимостей, получить уточненные уравнения.
Для полученных уравнений производится статистическая проверка значимости коэффициентов и пригодности полученных уравнений для описания прочности и жесткости. Для статической проверки по результатам опытов в 0 точке определяется 4параметра:
- среднеарифметическое значение параметра
- дисперсию в нулевой точке
- среднеквадратичное отклонение
- среднеквадратичную ошибку в определении коэффициентов
Расчет ведется по следующим формулам (12-15):
(12) |
(13) |
(14) |
(15) |
где, ȳ0 – значение исследуемого свойства бетона в нулевой точке в u–том опыте;
- число опытов в нулевой точке.
Для имеем:
- среднеарифметическое значение в нулевой точке
- дисперсия в нулевой точке:
- среднее квадратическое отклонение:
-среднюю квадратическую ошибку в определении коэффициентов S
Результаты расчетов заносим в таблицу 10.
Параметр | ||||
33,6 | 1,9 | 1,3784 | 0,4873 |
Далее определяется расчетное значение критерия Стьюдента:
и устанавливается значимость коэффициентов уравнений для определения .
Полученные значения сравниваем с из таблицы 11 при
Таблица 11 Значение критерия Стьюдента
Число степеней свободы | ||||||||||
Критерий Стьюдента | 4,3 | 3,18 | 2,78 | 2,57 | 2,45 | 2,31 | 2,23 | 1,18 | 2,15 | 2,12 |
Если , то при обычном незначимом уровне значимости α=0,05 коэффициент считают равным нулю, а соответствующий ему член уравнения отбрасывают.
Для имеем:
7,625/3,54 2,154; , т.е коэффициент значим,
2,125/3,54 0,600 коэффициент значим,
0,875/3,54 0.247 коэффициент не значим,
0,125/3,54 0.035 коэффициент не значим,
0,125/3,54 0,035 коэффициент не значим,
0,125/3,54 0,035 коэффициент не значим.
Для уравнения жесткости смеси имеем следующие оценки:
;
Используя эти соотношения, можно вычислить среднеквадратическую ошибку в определении коэффициентов уравнения по формулам (при k=3):
(16) | |
(17) |
(18) |
(19) |
(20) |
(21) |
(22) |
(23) |
Получаем:
Определяют значимость коэффициентов, сравнивая по таблице 11 при f=16.
Для / 20,153 коэффициент значим;
/ 5,548 коэффициент значим;
/ 1,479 коэффициент значим;
/ 11,647 коэффициент значим;
/ 2,267 коэффициент значим;
/ 0,992 коэффициент не значим;
/ коэффициент не значим;
/ 1,309 коэффициент значим;
/ 0,344 коэффициент не значим;
/ 2,825 коэффициент значим.
Уточненные коэффициенты заносим в таблицу 12.
Таблица 12 – Уточненные значения коэффициентов уравнений
Параметр | Коэффициенты уравнений | ||||||||||
m | |||||||||||
33,375 | -7,625 | ||||||||||
Ж | 44,2359 | -9 | -18,9 | 7,109 | 5,125 |
В результате проведенного эксперимента и расчетов уравнения прочности и жесткости имеют следующий вид:
Произвести проверку пригодности уточненных уравнений (с вычислением дисперсии адекватности).
Производится проверка пригодности уточненных уравнений, другими словами математические зависимости проверяются на адекватность. Адекватность модели предполагает соответствие математической формы модели, полученные экспериментальными данными. Для оценки адекватности модели используется критериальный подход.
Для проверки пригодности полученного уравнения вычисляется дисперсия адекватности по формуле 24:
(24) |
где
m
Для проверки адекватности определяем расчетное значение критерия Фишера. В большинстве случаев дисперсия адекватности больше, чем дисперсия в нулевой точке, поэтому определяем по формуле:
(25) | |
1,578 | |
Для вычисления дисперсии адекватности составляется вспомогательная таблица для каждого параметра, для прочности таблица 13, для жесткости таблица 14.
Определяем расчетное значение коэффициента Фишера .
Сравниваем с F для степеней свободы, с которыми определялись т.е.
, следовательно уравнение прочности пригодно для описания исходной зависимости в исследованных пределах изменения факторов.
Расчет адекватности для уравнения жесткости:
, следовательно, уравнение жесткости пригодно для описания исходной зависимости, в исследованных пределах изменения фактора.
Таблица 13 - Вспомогательные данные для вычисления дисперсии адекватности (для R_28)
№ опыта | bo | x1 | x2 | x3 | x1x2 | x1x3 | x2x3 | Ῠ | ӯэ | |Δ| | |Δ|^2 | |
33,375 | 25,75 | 0,75 | 0,5625 | |||||||||
-7,625 | ||||||||||||
33,375 | -1 | -1 | ||||||||||
7,625 | ||||||||||||
33,375 | -1 | -1 | -1 | -1 | 25,75 | 2,25 | 5,0625 | |||||
-7,625 | ||||||||||||
33,375 | -1 | -1 | -1 | -1 | ||||||||
7,625 | ||||||||||||
33,375 | -1 | -1 | -1 | 25,75 | 3,75 | 14,0625 | ||||||
-7,625 | ||||||||||||
33,375 | -1 | -1 | -1 | -1 | -1 | |||||||
7,625 | ||||||||||||
33,375 | -1 | -1 | -1 | 25,75 | 2,25 | 5,0625 | ||||||
-7,625 | ||||||||||||
33,375 | -1 | -1 | -1 | |||||||||
7,625 | ||||||||||||
bi | 33,375 | -7,625 | - | - | - | 80,75 |
Таблица 14 - Вспомогательные данные для вычисления дисперсии адекватности (Ж)
№ опыта | bo | x1 | x2 | x3 | x1x2 | x1x3 | x2x3 | Ῠ | ӯэ | |Δ| | |Δ|^2 | |||
44,2359 | 28,5701 | 4,4299 | 19,624 | |||||||||||
-9 | -18,9 | 7,1092 | 5,125 | |||||||||||
44,2359 | -1 | -1 | -1 | 46,5701 | 4,4299 | 19,624 | ||||||||
-18,9 | 7,1092 | 5,125 | ||||||||||||
44,2359 | -1 | -1 | -1 | 18,3201 | 10,6799 | 114,06 | ||||||||
-9 | -18,9 | 7,1092 | -5,125 | |||||||||||
44,2359 | -1 | -1 | -1 | -1 | 36,3201 | 8,6799 | 75,3407 | |||||||
-18,9 | 7,1092 | -5,125 | ||||||||||||
44,2359 | -1 | -1 | -1 | 56,1201 | 2,1201 | 4,49482 | ||||||||
-9 | 18,9 | 7,1092 | -5,125 | |||||||||||
44,2359 | -1 | -1 | -1 | -1 | 74,1201 | 7,8799 | 62,0928 | |||||||
18,9 | 7,1092 | -5,125 | ||||||||||||
44,2359 | -1 | -1 | -1 | -1 | 66,3701 | 11,6299 | 135,255 | |||||||
-9 | 18,9 | 7,1092 | 5,125 | |||||||||||
44,2359 | -1 | -1 | -1 | 84,3701 | 4,6299 | 21,436 | ||||||||
18,9 | 7,1092 | 5,125 | ||||||||||||
44,2359 | 42,3451 | 1,3451 | 1,80929 | |||||||||||
-9 | 7,1092 | |||||||||||||
44,2359 | -1 | 60,3451 | 2,3451 | 5,49949 | ||||||||||
7,1092 | ||||||||||||||
44,2359 | 44,2359 | 0,2359 | 0,05565 | |||||||||||
Продолжение таблицы 14
44,2359 | -1 | 44,2359 | 2,7641 | 7,64025 | ||||||||||
44,2359 | 25,3359 | 2,3359 | 45,45643 | |||||||||||
-18,9 | ||||||||||||||
44,2359 | -1 | 63,1359 | 3,8641 | 14,9313 | ||||||||||
18,9 | ||||||||||||||
44,2359 | 44,2359 | 3,7641 | 14,1684 | |||||||||||
44,2359 | 44,2359 | 6,7641 | 45,753 | |||||||||||
44,2359 | 44,2359 | 3,2359 | 10,471 | |||||||||||
bi | 44,2359 | -9 | -18,9 | 7,1092 | 05,125 | 557,712 |