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材料试验设计
作者：杨华明 等 著
出版社：电子工业出版社
出版时间：2020-09-01
ISBN：9787121141508
定价：¥109.00
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内容简介
材料试验设计是材料、冶金、机械、矿物加工等工科类领域必备的研究手段，在化工、电子、建工建材、石油、交通、电力等领域有重要应用。全书共9章，第1章介绍了试验设计的概念和意义，试验的指标、因素与水平，试验设计的基本原则；第2章介绍了试验误差的来源及分析，包括误差的分类及表示方法、测量精度及误差的传递和分配；第3章主要介绍试验结果的处理和试验报告的编写；第4章介绍了方差分析，包括单因素方差分析、两因素不重复试验的方差分析及两因素等重复试验的方差分析；第5章介绍了回归设计与回归分析，包括回归模型的建立、一元线性回归分析及多元线性回归分析；第6章重点讨论单因素试验设计与分析，包括单因素试验设计的基本方法及在材料科学与工程中的实际应用；第7章主要介绍多因素试验设计与分析，包括多因素试验设计概述、分类及在材料科学与工程中的实际应用；第8章主要介绍正交设计，包括其原理、基本步骤及正交试验结果分析；第9章介绍均匀设计，包括均匀设计的基本思想、试验的安排、均匀设计的分析、均匀设计表的构造及均匀设计在材料学科中的实际应用。
作者简介
杨华明，教授、博士生导师，中南大学资源加工与生物工程学院副院长、矿物材料及其应用湖南省重点实验室主任。英国布里斯托大学、俄罗斯科学院固态化学所任访问学者，澳洲昆士兰大学任高级研究学者。享受国务院政府特殊津贴。***国家万人计划”领军人才、国家杰出青年科学基金获得者、国家中青年科技创新领军人才、湖南省科技领军人才、湖南省自然科学创新群体带头人、教育部新世纪优秀人才。长期从事无机功能材料、矿物材料、能源与环境材料、固废利用等研究。主持国家自然科学基金、国家科技支撑、863课题、973专题、博士点基金、教育部重点项目等，在Adv. Funct. Mater.、Chem. Mater.、Nano Res.、ChemComm、ACS Appl. Mater. Inter.、Sci. Rep.、J. Mater. Chem.、Appl. Clay Sci.等发表SCI论文160多篇，SCI引用2800余次，授权专利30件，撰写Elsevier著作1章，出版专著3部、教材3部，获省部级科技一等奖3项、二等奖2项和图书一等奖2项，获陈新民基金优秀年轻教师奖、宝钢优秀教师奖、中国硅酸盐学会青年科技奖等，指导湖南省优秀硕士论文5篇。担任Nature集团期刊Sci.Rep.编委、《材料导报》编委，兼任中国硅酸盐学会矿物材料分会副理事长和工艺岩石学分会副理事长、中国非金属矿工业协会常务理事等。
目录
第1章 试验设计简介 001
1．1 试验设计的概念与意义 001
1．2 试验设计的指标、因素与水平 002
1．2．1 试验指标 002
1．2．2 试验因素 003
1．2．3 试验水平 004
1．3 试验设计的基本原则 005
1．3．1 随机化原则 005
1．3．2 重复原则 005
1．3．3 局部控制原则 006
本章习题 007
第2章 试验误差分析 008
2．1 引言 008
2．2 误差的分类及表示方法 009
2．2．1 误差的分类 009
2．2．2 误差的表示方法 009
2．3 过失误差 011
2．3．1 过失误差的来源 011
2．3．2 过失误差的识别与处理 012
2．4 随机误差 016
2．4．1 随机误差的来源 016
2．4．2 随机误差的识别与处理 017
2．5 系统误差 023
2．5．1 系统误差的来源 023
2．5．2 系统误差的识别与处理 024
2．6 测量精度 032
2．7 误差的传递与分配 033
2．7．1 误差传递规律 034
2．7．2 误差传递公式的应用 038
2．7．3 误差的分配与应用 040
本章习题 044
第3章 试验数据处理 045
3．1 概述 045
3．2 参数估计 045
3．2．1 点估计 046
3．2．2 区间估计 047
3．3 假设检验 049
3．3．1 概述 049
3．3．2 一个正态总体的假设检验 053
3．3．3 两个正态总体的假设检验 056
3．4 方差分析 063
3．4．1 引言 063
3．4．2 单因子试验设计及其方差分析 063
3．4．3 两因子试验设计及其方差分析 084
3．5 回归分析 091
3．5．1 概述 092
3．5．2 最小二乘法原理 092
3．5．3 直线的回归 094
3．5．4 多元回归 097
3．6 试验数据处理常用软件 098
3．6．1 SPSS for Windows软件 099
3．6．2 SAS软件 099
3．6．3 Excel软件 101
3．6．4 DPS软件 101
3．6．5 MATLAB软件 102
3．6．6 Origin 软件 103
3．7 试验报告的编写 103
3．7．1 试验报告的分类 104
3．7．2 试验报告的特点 104
3．7．3 试验报告的结构 104
本章习题 110
第4章 方差分析 112
4．1 单因素方差分析 114
4．1．1 单因素方差分析简介 114
4．1．2 单因素方差分析的数学模型 114
4．1．3 单因素方差分析过程 115
4．1．4 单因素方差分析应用示例 117
4．2 两因素不重复试验的方差分析 118
4．2．1 两因素不重复试验数据的描述 119
4．2．2 平方和及其自由度的分解 120
4．2．3 两因素不重复试验的方差分析程序 123
4．3 两因素等重复试验的方差分析 124
4．3．1 交互作用的概念 125
4．3．2 考虑交互作用的方差分析 126
4．3．3 交互效应及因素效应的显著性检验 127
4．3．4 应用举例 132
本章习题 132
第5章 方差回归分析 135
5．1 引言 135
5．2 回归模型的建立方法 136
5．2．1 回归模型的一般形式 136
5．2．2 回归模型的建立过程 136
5．3 回归分析的主要内容及分类 141
5．3．1 回归分析的定义和特点 141
5．3．2 回归分析的主要内容 145
5．3．3 回归分析的分类 148
5．4 一元线性回归分析 151
5．4．1 一元线性回归方程的建立 154
5．4．2 一元线性回归方程的显著性检验 164
5．4．3 一元线性回归分析的具体应用 173
5．5 多元线性回归分析 183
5．5．1 多元线性回归方程的建立 185
5．5．2 多元线性回归方程的显著性检验 197
5．5．3 多元线性回归分析中各因素的重要性判断 203
5．5．4 多元线性回归分析的具体应用 209
本章习题 221
第6章 单因素试验设计 224
6．1 单因素试验设计概念 224
6．2 均分法 225
6．3 对分法 227
6．4 黄金分割法 229
6．4．1 黄金分割常数 229
6．4．2 黄金分割法试验 230
6．5 分数法 233
6．6 抛物线法 237
6．7 分批试验法 238
6．7．1 均分分批试验法 238
6．7．2 比例分割分批试验法 240
6．8 各种单因素优选法比较 240
6．9 单因素试验在材料科学与工程中的应用 241
本章习题 242
第7章 多因素试验设计 245
7．1 多因素试验设计概述与原则 245
7．1．1 多因素试验设计概述 245
7．1．2 多因素试验设计原则 246
7．2 两因素试验设计方法 248
7．2．1 对分法 249
7．2．2 从好点出发法 250
7．2．3 平行线法 251
7．2．4 两因素盲人爬山法 253
7．3 多因素试验设计方法 253
7．3．1 随机试验法 253
7．3．2 因素轮换法 256
7．3．3 拉丁方试验法 257
本章习题 260
第8章 正交试验设计 263
8．1 正交试验简介 263
8．1．1 正交表概述 263
8．1．2 正交试验设计的基本步骤 265
8．1．3 正交试验设计原理 268
8．1．4 正交试验结果的直观分析 269
8．1．5 考虑交互作用的正交试验设计 271
8．1．6 方差分析法 274
8．2 多指标试验 276
8．2．1 综合平衡法 276
8．2．2 综合评分法 278
8．2．3 水平不等的正交试验设计 280
8．3 混杂与混杂技巧 287
8．4 重复试验与重复取样的正交试验方差分析 288
8．5 直和法 293
8．6 直积法 298
8．7 正交试验设计的实际应用 303
本章习题 309
第9章 均匀设计 316
9．1 均匀设计简介 316
9．2 均匀设计的基本思想 317
9．3 试验的安排 322
9．4 均匀设计的分析 329
9．4．1 直接分析法 329
9．4．2 最小二乘回归分析法 330
9．4．3 偏最小二乘回归分析法 331
9．5 均匀设计表的构造 334
9．5．1 均匀设计表的结构 339
9．5．2 同余运算规则 339
9．5．3 构造均匀设计表的规则 340
9．6 应用均匀设计表的注意事项 342
9．6．1 如何确定各因素的考察范围 345
9．6．2 如何使水平少的因素与水平多的因素相适应 347
9．6．3 划分因素水平时要注意的问题 348
9．6．4 没有电子计算机时应用均匀设计考察工艺条件 349
9．6．5 试验次数为奇数时的均匀试验设计表的问题 350
9．7 均匀设计表的使用表的产生 351
9．7．1 均匀设计中安排因素的限制 351
9．7．2 Un（nm）使用表的布点原则 351
9．7．3 水平数为素数时使用表的产生 352
9．7．4 水平数为非素数时使用表的产生 353
9．7．5 如何选择均匀设计表及安排试验方案 355
9．8 配方均匀设计 357
9．8．1 配方均匀设计过程 357
9．8．2 有约束的配方均匀设计 359
9．9 均匀设计在材料科学与工程中的应用 362
9．9．1 均匀设计在混凝土胶凝材料强度确定中的应用 363
9．9．2 均匀设计在新型摩阻材料研制中的应用 366
9．9．3 均匀设计在新型胶凝材料配比确定中的应用 370
9．9．4 均匀设计在泡沫轻质材料研制中的应用 372
9．9．5 超声速电弧喷涂Ti-Al合金涂层结合强度与其
工艺参数之间的关系 373
9．9．6 均匀设计在其他领域中的应用 374
本章习题 376
附录 377
参考文献 389
1．1 试验设计的概念与意义 001
1．2 试验设计的指标、因素与水平 002
1．2．1 试验指标 002
1．2．2 试验因素 003
1．2．3 试验水平 004
1．3 试验设计的基本原则 005
1．3．1 随机化原则 005
1．3．2 重复原则 005
1．3．3 局部控制原则 006
本章习题 007
第2章 试验误差分析 008
2．1 引言 008
2．2 误差的分类及表示方法 009
2．2．1 误差的分类 009
2．2．2 误差的表示方法 009
2．3 过失误差 011
2．3．1 过失误差的来源 011
2．3．2 过失误差的识别与处理 012
2．4 随机误差 016
2．4．1 随机误差的来源 016
2．4．2 随机误差的识别与处理 017
2．5 系统误差 023
2．5．1 系统误差的来源 023
2．5．2 系统误差的识别与处理 024
2．6 测量精度 032
2．7 误差的传递与分配 033
2．7．1 误差传递规律 034
2．7．2 误差传递公式的应用 038
2．7．3 误差的分配与应用 040
本章习题 044
第3章 试验数据处理 045
3．1 概述 045
3．2 参数估计 045
3．2．1 点估计 046
3．2．2 区间估计 047
3．3 假设检验 049
3．3．1 概述 049
3．3．2 一个正态总体的假设检验 053
3．3．3 两个正态总体的假设检验 056
3．4 方差分析 063
3．4．1 引言 063
3．4．2 单因子试验设计及其方差分析 063
3．4．3 两因子试验设计及其方差分析 084
3．5 回归分析 091
3．5．1 概述 092
3．5．2 最小二乘法原理 092
3．5．3 直线的回归 094
3．5．4 多元回归 097
3．6 试验数据处理常用软件 098
3．6．1 SPSS for Windows软件 099
3．6．2 SAS软件 099
3．6．3 Excel软件 101
3．6．4 DPS软件 101
3．6．5 MATLAB软件 102
3．6．6 Origin 软件 103
3．7 试验报告的编写 103
3．7．1 试验报告的分类 104
3．7．2 试验报告的特点 104
3．7．3 试验报告的结构 104
本章习题 110
第4章 方差分析 112
4．1 单因素方差分析 114
4．1．1 单因素方差分析简介 114
4．1．2 单因素方差分析的数学模型 114
4．1．3 单因素方差分析过程 115
4．1．4 单因素方差分析应用示例 117
4．2 两因素不重复试验的方差分析 118
4．2．1 两因素不重复试验数据的描述 119
4．2．2 平方和及其自由度的分解 120
4．2．3 两因素不重复试验的方差分析程序 123
4．3 两因素等重复试验的方差分析 124
4．3．1 交互作用的概念 125
4．3．2 考虑交互作用的方差分析 126
4．3．3 交互效应及因素效应的显著性检验 127
4．3．4 应用举例 132
本章习题 132
第5章 方差回归分析 135
5．1 引言 135
5．2 回归模型的建立方法 136
5．2．1 回归模型的一般形式 136
5．2．2 回归模型的建立过程 136
5．3 回归分析的主要内容及分类 141
5．3．1 回归分析的定义和特点 141
5．3．2 回归分析的主要内容 145
5．3．3 回归分析的分类 148
5．4 一元线性回归分析 151
5．4．1 一元线性回归方程的建立 154
5．4．2 一元线性回归方程的显著性检验 164
5．4．3 一元线性回归分析的具体应用 173
5．5 多元线性回归分析 183
5．5．1 多元线性回归方程的建立 185
5．5．2 多元线性回归方程的显著性检验 197
5．5．3 多元线性回归分析中各因素的重要性判断 203
5．5．4 多元线性回归分析的具体应用 209
本章习题 221
第6章 单因素试验设计 224
6．1 单因素试验设计概念 224
6．2 均分法 225
6．3 对分法 227
6．4 黄金分割法 229
6．4．1 黄金分割常数 229
6．4．2 黄金分割法试验 230
6．5 分数法 233
6．6 抛物线法 237
6．7 分批试验法 238
6．7．1 均分分批试验法 238
6．7．2 比例分割分批试验法 240
6．8 各种单因素优选法比较 240
6．9 单因素试验在材料科学与工程中的应用 241
本章习题 242
第7章 多因素试验设计 245
7．1 多因素试验设计概述与原则 245
7．1．1 多因素试验设计概述 245
7．1．2 多因素试验设计原则 246
7．2 两因素试验设计方法 248
7．2．1 对分法 249
7．2．2 从好点出发法 250
7．2．3 平行线法 251
7．2．4 两因素盲人爬山法 253
7．3 多因素试验设计方法 253
7．3．1 随机试验法 253
7．3．2 因素轮换法 256
7．3．3 拉丁方试验法 257
本章习题 260
第8章 正交试验设计 263
8．1 正交试验简介 263
8．1．1 正交表概述 263
8．1．2 正交试验设计的基本步骤 265
8．1．3 正交试验设计原理 268
8．1．4 正交试验结果的直观分析 269
8．1．5 考虑交互作用的正交试验设计 271
8．1．6 方差分析法 274
8．2 多指标试验 276
8．2．1 综合平衡法 276
8．2．2 综合评分法 278
8．2．3 水平不等的正交试验设计 280
8．3 混杂与混杂技巧 287
8．4 重复试验与重复取样的正交试验方差分析 288
8．5 直和法 293
8．6 直积法 298
8．7 正交试验设计的实际应用 303
本章习题 309
第9章 均匀设计 316
9．1 均匀设计简介 316
9．2 均匀设计的基本思想 317
9．3 试验的安排 322
9．4 均匀设计的分析 329
9．4．1 直接分析法 329
9．4．2 最小二乘回归分析法 330
9．4．3 偏最小二乘回归分析法 331
9．5 均匀设计表的构造 334
9．5．1 均匀设计表的结构 339
9．5．2 同余运算规则 339
9．5．3 构造均匀设计表的规则 340
9．6 应用均匀设计表的注意事项 342
9．6．1 如何确定各因素的考察范围 345
9．6．2 如何使水平少的因素与水平多的因素相适应 347
9．6．3 划分因素水平时要注意的问题 348
9．6．4 没有电子计算机时应用均匀设计考察工艺条件 349
9．6．5 试验次数为奇数时的均匀试验设计表的问题 350
9．7 均匀设计表的使用表的产生 351
9．7．1 均匀设计中安排因素的限制 351
9．7．2 Un（nm）使用表的布点原则 351
9．7．3 水平数为素数时使用表的产生 352
9．7．4 水平数为非素数时使用表的产生 353
9．7．5 如何选择均匀设计表及安排试验方案 355
9．8 配方均匀设计 357
9．8．1 配方均匀设计过程 357
9．8．2 有约束的配方均匀设计 359
9．9 均匀设计在材料科学与工程中的应用 362
9．9．1 均匀设计在混凝土胶凝材料强度确定中的应用 363
9．9．2 均匀设计在新型摩阻材料研制中的应用 366
9．9．3 均匀设计在新型胶凝材料配比确定中的应用 370
9．9．4 均匀设计在泡沫轻质材料研制中的应用 372
9．9．5 超声速电弧喷涂Ti-Al合金涂层结合强度与其
工艺参数之间的关系 373
9．9．6 均匀设计在其他领域中的应用 374
本章习题 376
附录 377
参考文献 389
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