Файл: Баженов, Ю. М. Перспективы применения математических методов в технологии сборного железобетона.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2024
Просмотров: 97
Скачиваний: 0
со
из
ь
3
С —
о
к Л*
и
22<У
S Я
3 в*
2 2
;>>н
$■>—
к о
о t(
£ = >
л ^ а
ь
S
&>
г
S
а . а>
с
о
*
S
н
и
я
си
<ѵ
н
яcd cdS - u3"
X о
-* ja
s E
fe °
4 >
О ^
& s
,1) A
cd
Sf
я
=; |
|
vo |
|
cd |
о c |
H |
|
|
c j о |
<U X
HSÉ
« s
ca e-
0.0
ca я
X &
<
<
и
in
ІП
Ü
in
in
tâ
<
<:
<
3
о
- + |
|
Г .Ч + |
Я |
с |
|
|
си |
І х |
|
X
I э^: |
|
<u |
|
|
|
|
|
|
c c |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
Н ' |
wк a |
s |
|
|||
|
ac |
а) a |
• |
<D |
о |
R«n S |
|
|
I |
w |
S |
ё |
|||
|
cj |
S |
ea о |
S |
|||
r* |
s |
<DCUОro |
|||||
|
|
|
Q , 5 |
|
со |
|
|
: |
а . |
Я |
C |
CJ |
c S |
H |
|
t |
<X} |
« |
o |
С |
|
О |
Cj |
L« c; |
ss |
у |
со си |
2 |
|||
Ң « HC |
S |
||||||
t 5 |
g |
|
|
|
|
|
с
+
о
ч
Общее число N mN N + m — 1 Nn rnNn n ( N + m — l ) N + n — l m(N-\-n— 1) N+nrn- измерений
93
=?^const во всех точках встречается не часто и рассмат
ривается в работе [33].
Эксперимент без дублирующих опытов. Ошибку вос производимости опытов определить нельзя. Ошибка из мерений определяется в зависимости от комбинации схем А и Б: схема А-А-А (во всех точках одно измере ние) не позволяет определить s2w ; схема Б-Б-Б (во всех
точках по m измерений) позволяет определить среднюю
по |
всем N точкам дисперсию по измерениям srö — |
|
|
|
N |
= |
Л |
1 ' 'u/w , если допущена гипотеза об однородности |
|
N |
^ |
ц =1
ряда дисперсий1; схема Б-А-А (серия измерений в пер вой точке) позволяет определить s^w, которая условно
распространяется на весь эксперимент.
Эксперимент с іі сериями опытов в каждой точке.
Средняя дисперсия воспроизводимости по всем опытам
N |
|
|
|
|
7 1 = — S |
su/o |
ПРИ числе степеней свободы f =N( n —1). |
||
11=1 |
|
s^: при схеме В-В-В не опреде |
||
Ошибка измерений |
||||
ляется, |
при |
схеме |
Г-Г-Г определяется |
как s^ = |
N |
|
|
|
|
= — ^ s |
2u/üKj, |
при схеме Г-В-В определяется |
s2l/vw, ко- |
іі=і торая распространяется на весь эксперимент.
Эксперимент с дублированием опытов в одной точке.
Дисперсия воспроизводимости по первой опытной точке s2/v с числом степеней свободы f= n —1 распространяет
ся на весь эксперимент.
Ошибка измерений s2^ : при схеме В-А-А не опреде ляется, при схеме Г-Б-Б определяется средняя =
пN
= |
sl/w) >ПРИ схеме Г-А-А по пер- |
о=1 и—2
вой опытной точке определяется s2/vw, которая распро страняется на весь эксперимент.
В сводке метрологических характеристик экспери
1 Далее таких оговорок при введении дисперсии s2 мы делать не будем, считая, что гипотеза однородности проверена.
94
мента в табл. III.6 указано общее число опытов и изме рений. Эти характеристики оказывают существенное влияние иа регрессионный анализ полиноминальных статистических моделей (см. ниже, гл. IV).
Пример III.12. Определить метрологические характеристики эксперимента при изучении влияния Ц/В на прочность бетона. Экс
перимент организован по схеме Г-Б-Б, его результаты приведены
втабл. ІІ1.7.
Та б л и ц а II 1.7. Результаты эксперимента (кгс/смг)
впримере 111.12
Изменение фактора X Щ{В) |
|
|
|
1,5 |
2 |
2,5 . |
||||
Номер и-той опытной точки |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
||||
Номер о-того дублирующего опыта |
1 |
2 |
Нет |
Нет |
||||||
Номер |
ш-того измерения: |
|
I |
142 |
153 |
198 |
240 |
|||
|
|
|
|
|
2 |
141 |
156 |
205 |
248 |
|
|
|
|
|
|
3 |
МО |
156 |
200 |
238 |
|
а) |
результат |
опыта |
у i . u w = |
1 |
(142+141 + 140) = |
141; |
||||
~ |
||||||||||
б) |
результат |
опыта |
У\.о/т = |
— |
(153+156+156) = |
155; |
||||
|
|
|
|
|
|
О |
|
1 |
|
|
в) |
результат |
в |
первой |
опытной |
|
|
||||
точке Ui/vw = — (141 + 155) = |
||||||||||
= 148; |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
г) |
результат |
во |
второй |
опытной |
точке |
(198+205+ |
||||
г/2/,0(и = — |
||||||||||
+ 200) = 201; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
д) |
результат |
в |
третьей |
опытной |
точке |
У щ т = — |
(240+248+ |
+238) =242; е) дисперсия, характеризующая воспроизводимость опытов и рас
пространяемая на весь эксперимент при числе степеней свободы
/=2—1= 1:
s\,v = (141 — 148)2 -I- (!55 _ 148)а = 98;
s3V = 9,9 кгс/см2;
ж) дисперсии, характеризующие точность измерений:
в опыте № 1 первой точки |
= — [I2 + О2 + (— I)2] = 1; |
95
в опыте № 2 первой точки |
|
“ |
[(— 2)а + 1г -| |
12] — 3; |
|
|||
в первой точке |
= — |
(1 + |
3) = |
2; |
|
|
|
|
предварительно |
по критерию F = s\.iiw'- si-i/w = 3<^табл = |
19 |
||||||
при числе степеней свободы fi.2= fi.i = |
2 определяем, что такое объ |
|||||||
единение возможно; |
|
|
|
|
|
|
|
|
во второй точке |
4/0ш = |
К- |
3)2 + |
42 + |
(— I)2] = |
13; |
|
|
в третьей точке |
5з/0и) = |
К— 2)2 + |
62 + |
(— 4)2] = |
28; |
|
||
з) |
для оценки среднеквадратичной ошибки эксперимента |
по |
мерениям:
проверим по G-критерию (прнл. VII) однородность ряда дис
персий |
Sj.o/jj,, Sy0w |
и ^з/ош ■' |
|
||
|
G = |
|
28 |
0,G22 < |
Охабл =0,768; |
|
|
|
|||
|
1 + 3 + 1 3 |
+ 28 |
|
||
определим s ^ = |
— |
(1+3+13+28) = |
11,25. |
||
Следовательно, |
s31„ = 3,4 kbcJcm2 при |
числе степеней свободы |
|||
f = (т—1) |
(Ѵ +п—1) = |
(3—1) (3 + 2 -1 ) = 8 . |
Следует отметить, что одной из актуальных задач отраслевой метрологии является выявление фактиче ских значений погрешностей при проведении всевозмож ных измерений в бетоноведенин с целью установления предельно допустимых ошибок измерений и воспроизво димости, превышение которых будет указывать на не удовлетворительное состояние техники и организации экспериментальных работ.
111.5. Функция случайных величин и закон распро странения ошибок. В материаловедческой и технологи ческой практике весьма часто результат эксперимента (или контроля качества) представляет собой некоторую функцию У=ср{Х} от одной или нескольких (/е>1) раз личных случайных величин х{. В общем виде [19] ошиб ка а{У) вычисляется по формуле, учитывающей част ные производные функции У = ср{А'} по каждой случай ной величине хѵ.
Vw + (i|)v w+---+
+ 2р {*! х21Ш © ”{х,1<тЫ+" " (IIU9)
96
Т а б л и ц а |
111.8. Приближенное определение ошибок |
функции |
К=ср(х) |
одного переменного ( а = const, 6 = const, с |
= const) |
Номер
фор- У = Ф (а ) мулы
(1)а х
(2) |
а х ± b |
С
(3)
а х ± Ь
Абсолютная ошибка а {у} |
Относительная ошибка |
б {у} |
||||
от а ( а-) |
от б (х} |
от а |
( а ) |
от б |
{*} |
|
а а ( х ) |
а х 6 {а } |
а {а } : а |
б {А} |
|||
а а (а ) |
а х б ( а ) |
а а {а } |
а х б (а ) |
|||
а х + |
Ь |
а х i |
b |
|||
|
|
|||||
а с |
а с х |
а |
|
ах |
|
|
0 { х ) |
б ( а ) |
- , . |
ст{а ) |
а х + Ь |
б (а ) |
|
( О Х ± Ь ) 2 ' 1 ( а х ± Ь ) 2 1 1 а х ± Ь |
|
1 |
(4) |
|
|
а х |
|
ab |
|
|
a b x |
|
b |
|
_ |
0 { а ] |
ь |
- |
S { a } |
|
|
Ь ± с х |
( ь ± с £ у - а ^ |
|
- |
б ( х } |
|
|
b і |
|||||||||
|
|
(Ь + с х ) 2 |
1 ’ А (6 ± |
CA) |
|
ах |
|
||||||||||
(5)' |
|
Ьхл |
abx~a |
^ 0 |
{х} |
а Ь х я б {а } |
а 0 |
(а ) |
: а |
а |
б |
(а ) |
|||||
(6) |
|
|
b |
|
ab |
|
|
ab |
|
а 0 { а } |
: а |
а б |
{а } |
||||
|
|
X й |
- а + 1 |
11 |
М |
~ z |
б |
(а ) |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(7) |
|
')/ ' а х |
|
|
|
. . |
V |
ах |
|
_ |
|
0 |
(а ) |
0 , 5 |
6 ( а ) |
||
|
|
___ CT М |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
2 1 |
X |
|
|
2 |
б М |
2 а |
|
|
1 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
(8) |
|
а , ------ |
V |
ЬХ |
CT(A} |
|
|
. |
- |
|
ст(а ) |
— |
|
6 ( а } |
|||
|
У |
Ьх |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
a x |
|
|
а |
б (а ) |
ах |
|
|
а |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
(9) |
|
|
ь а х |
abnx ln bü{x) |
abaxX |
а ln |
Ь 0 |
{х} |
ах ln |
b б {а } |
|||||||
|
|
Х і п |
b -х б ( а ) |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
(10) |
|
|
еах |
ae?x a{x} |
ахепх б (а ) |
а 0 |
{а ) |
ах б {а } |
|||||||||
( П ) |
|
|
X х |
|
Xх |
(1 + |
|
х (х+х) (1+ |
|
(L+ |
|
A ^ l - j - |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
+1п.ѵ)а{.ѵ) +1п а ) ст{а } + In а ) 0 (а } |
+1п а ) б {а } |
||||||||||||
(12) |
•I |
г |
, |
|
X 0 { x } |
а '2 б {а } |
х |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
ö {-4 |
|||||
1 |
|
а 2 ± х - |
|
1 а 2 ± а 2 |
У а 2 -±а 2 |
--------— <*{*} |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
а 2 ± А 2 |
|
а 2і - ѵ 2 |
7— 1023 |
97 |