预制舱起吊梁的正交试验设计

针对预制舱起吊梁设计中主梁结构形式、起吊板厚度和加强板厚度等因素组合问题,基于交试验方法设计了9个最有代表性的试验方案,采用极差法和方差法对试验结果进行分析,优选出使起吊梁Mises等效应力和结构变形达到最小因素水平的最优组合方案,进一步试验验证方案的可靠性与合理性,对类似产品的设计具有重要的指导意义。     

基于正交试验的钎焊板式换热器优化设计

按钎焊板式换热器设计制造要求,本文选择波纹深度、波纹倾角、波距为影响钎焊板式换热器换热性能的主要因素,以传热系数为目标函数设计正交试验方案,基于Fluent仿真软件分析了各参数对换热性能的影响。由极差分析得到各结构参数对换热性能影响的主次关系,波纹深度是影响换热器换热性能的最主要因素,最后得到了一组优选参数。     

基于正交试验的硫化机热板温度场优化设计

针对平板硫化机工作时热板表面温差分布不均匀的问题,对电加热热板的温度分布均匀性进行了研究。应用ANSYS有限元软件建立了热板三维模型,采用正交试验法对热管排布间距和热传导温度场进行了分析及优化设计。结果显示,经优化后的热板表面温差为3.943℃,大大提高了产品硫化的效率和质量。最后通过试验验证了优化模拟的可靠性。     

基于SolidWorks/COSMOS的正交试验优化设计

以法兰零件为具体对象介绍了正交试验设计的方法,进行了正交试验的设计,基于SolidWorks/COSMOS原件进行有限元分析,得出了最佳设计方案.试验表明,通过Solidwors/COSMOS模块与正交试验相结合的方法,能较好地实现零件优化设计,计算过程简单、迅速、有效.     

基于正交试验的S管道参数优化设计

在泵送混凝土过程中,换向阀中的S管道常出现堵塞现象。为防止混凝土堵塞S管道,采用Fluent软件建立S管道仿真数值模型,并结合正交试验表在给定条件下对模型进行多次数值模拟,得到S管道各参数的最佳值。将优化前后数值模拟结果进行对比分析,分析表明,优化后S管道混凝土流动更流畅。     

基于正交试验的温挤压模具磨损优化设计

以汽车转向螺杆的杯-杆件温热挤压凹模为例,通过对温挤压成形工序的分析,得到影响温挤压凹模磨损寿命的4个主要因素,即凹模入口处圆角大小、模具初始硬度、模具初始温度、摩擦因子。设计四因素四水平标准正交实验表,通过Deform 3D数值模拟软件,基于Archard磨损理论进行温挤压凹模型腔磨损正交试验。以凹模磨损量最小为目标获得凹模模具的最优四因素组合,并得出在温挤压内孔工序中模具初始硬度对凹模磨损影响最大,对实际生产中模具材料的选择和热处理有一定指导作用。在最优参数组合下,通过数值模拟计算得到凹模在温挤内孔中稳定阶段的磨损量,并预测出模具的使用寿命。     

基于正交试验程序设计的注塑工艺参数优化设计

利用MATLAB软件设计的正交试验程序对注塑工艺参数进行了优化设计，通过输出图形和文本文件得到各参数的最优组合和影响排序，并进一步确定了各因素的调整方向。     

基于正交试验的矿用车驾驶室多参数优化设计

矿用自卸车驾驶室防翻滚(ROPS)系统优化设计的主要目的是在确保驾驶室强度、刚度和动态性能的前提下,减轻驾驶室的质量,以达到轻量化的目的;因为驾驶室本身的部件较多,每个部件对驾驶室性能影响程度也不同,因此该系统的优化设计问题属于多参数与多目标优化问题。为此采用正交实验设计对驾驶室骨架多参数进行实验设计,对设计参数进行显著度分析。运用方差分析法(ANOVA)计算各设计参数对系统响应的方差来评估各参数的显著水平.在此基础上,选取对系统响应影响较为显著的设计参数作为优化变量,利用TPS-HDMR模型构建优化变量与响应的近似模型,采用NSGA-II遗传算法进行优化求解,对优化后驾驶室进行实验验证,实验结果与仿真结果基本吻合,达到企业要求。     

基于正交试验的高频电磁泵单向阀优化设计

针对高频电磁泵的单向阀配流问题,对单向阀进行优化来提升电磁泵的性能。通过应用Fluent的UDF程序和动网格技术对整个电磁泵进行瞬态仿真计算,以电磁泵净输出流量最大为目标,同时利用正交实验设计的方法研究单向阀径孔比、行程、刚度对泵流量性能的影响。研究结果表明,通过优化单向阀参数能够有效地提升泵净输出流量,流量同比提高了17.65%。搭建了高频电磁泵试验平台,试验测试结果与仿真相吻合,验证了模型的正确性,同时为高频电磁泵性能的提升提供理论基础。     

基于磨损正交试验的温挤压模具优化设计

以汽车转向螺杆的杯-杆件温热挤压凹模为例,通过对温挤压成形工序的分析,得到影响温挤压凹模磨损寿命的4个主要因素,即凹模入口处圆角大小、模具初始硬度、模具初始温度、摩擦因子。设计四因素四水平标准正交实验表,通过Deform-3D数值模拟软件,基于Archard磨损理论进行温挤压凹模型腔磨损正交试验。以凹模磨损量最小为目标获得凹模模具的最优四因素组合,并得出在温挤压内孔工序中模具初始硬度对凹模磨损影响最大,对实际生产中模具材料的选择和热处理有一定指导作用。在最优参数组合下,通过数值模拟计算得到凹模在温挤内孔中稳定阶段的磨损量,并预测出模具的使用寿命。     

基于正交试验薄壁件注塑分析及优化设计

利用Moldflow软件对薄壁件的注塑成型过程进行了模拟分析,设计了两种注塑成型方案,并进行了模流分析和翘曲情况分析,选择出最优的注塑方案。使用正交试验法分析翘曲变形的影响因素,寻找最优参数使薄壁件的翘曲变形最小。分析结果表明:薄壁件最优的注塑方案为两个浇口注塑方案;各因素对翘曲变化的影响程度为保压压力保压时间熔体温度模具温度;最优工艺参数为A2B1C2D2,即熔体温度280℃、模具温度60℃、保压时间10s、保压压力140MPa。最大翘曲变化量由优化前的2.781mm降到优化后的1.661mm。     

基于正交试验的稳健优化设计方法及其工程应用

提出了一种较为实用的、准确的稳健优化设计方法。作为优化设计整体中的一部分，该方法允许设计者准确地考虑和控制设计变量和设计参数变化的影响，且能限制或减小偏差对目标函数或约束条件的影响。对优化设计和稳健优化设计所得的结果进行了比较、分析和讨论，结果表明，稳健优化设计后滑履的性能得到了较大改善和提高。     

基于正交试验法的薄壁角接触球轴承优化设计

对于机器人用薄壁角接触球轴承而言,在满足其一定寿命的基础上,接触刚度是轴承第一性能指标,轻量化是其另外一个重要指标,为此,以某机器人用薄壁角接触球轴承为对象,对其结构参数进行了多目标优化设计。首先,根据轴承的实际工况要求,建立了以内圈沟道曲率半径系数、外圈沟道曲率半径系数、滚珠直径、节圆直径和滚珠数为影响因素,以接触刚度、接触疲劳寿命和质量为目标函数的薄壁角接触球轴承优化数学模型,并采用数值模拟计算方法,得到了每个因素不同水平值所对应的目标值;然后,基于正交试验法对轴承结构参数进行了多目标优化设计;最后,通过极差分析和综合平衡分析法确定了轴承的最优结构参数。研究结果表明：针对一定寿命条件、较高刚度和轻量化的设计要求,采用正交试验法对轴承进行多目标优化设计是一种高效可行的方法,可对其他类型轴承的优化设计提供有价值的参考。     

基于二次回归正交试验的迷宫密封优化设计

基于二次回归正交试验,结合数值模拟方法,研究各结构参数及其共同作用对迷宫密封泄漏量的影响,并建立可靠且不失拟的回归方程对迷宫密封的结构参数进行优化。正交试验结果表明:汽封腔深、凸台高度、汽封齿厚和齿顶间隙对泄漏量均有较大的影响,其中齿顶间隙对泄漏量的影响最为显著;四者之间的交互项对泄漏量也有一定的影响且存在着使泄漏量最小的最佳结构参数。通过检验,回归方程具有较好的显著性和不失拟性。通过对优化前、后迷宫密封内流场特性的分析可知:优化后的迷宫密封齿顶熵增升高、能量耗散大、腔室内平均速度低、惯性作用弱,从而具有更好的阻漏作用。     

基于正交试验的机床移动横梁多目标优化设计

为了提高机床移动横梁静、动态综合性能,机床横梁必须具有合理的筋板布局和结构特性。建立了横梁振动力学模型,理论计算了横梁最大耦合变形量,在三维设计软件中对机床横梁进行三维建模,并使用Ansys对横梁进行静态、模态分析。文中以机床横梁质量、最大耦合变形、最大耦合应力、一阶固有频率作为评价机床横梁设计优劣的目标函数,以横梁筋板结构、筋板厚度,上导轨支撑筋板倾斜角度作为设计变量进行多目标优化设计。采用正交试验法,设计了3因素4水平的正交试验;运用综合平衡法确定最优水平,从而得出最优的试验方案。结果表明,横梁理论计算变形量与仿真分析值相近,且横梁"井"型筋板结构,筋板厚度25 mm,上导轨支撑筋板倾斜55°设计为最优方案,其中与原设计方案相比质量减轻了473 kg,横梁总形变减少了7.455%,一阶固有频率提高了2.956%。研究证明,采用正交试验法合理设计横梁试验因素与水平,可以以较少的试验次数获得最优的试验结果,说明正交试验法具有较高的工程运用性。     

基于正交试验法的汽车B柱结构优化设计

针对通过优化B柱结构来改善整车轻量化的问题,对B柱结构和材料进行了优化设计。选取了上下板厚度和焊缝等因素,建立了L9正交试验表,将质量、最大侵入量、最大侵入速度作为目标,进行了B柱结构优化设计,得到了DP780 1.5 mm,DP590 1.2 mm,焊缝高度为455 mm的最优组合;进行了落锤试验台架分析,对比了优化前后B柱的抗撞性和轻量化效果。试验结果表明:优化设计后B柱的抗撞击性能略有提升,侵入量、侵入速度明显降低,承载则有所增加,同时实现了轻量化11%。     

基于CFX正交试验的深井离心泵导叶的优化设计

为提高深井离心泵的水力性能,针对100QJ16型深井泵,按照L9(34)正交表,选取空间导叶的进口冲角、包角、叶片出口安放角和叶片数等4个因素,每个因素取3个水平,设计出9个导叶模型,并分别与同一个叶轮装配。基于CFX软件,对两级模型泵进行了全流场数值模拟,获得9组方案在额定工况下的扬程和效率。采用极差分析法分析了各几何参数对扬程和效率的影响规律以及影响空间导叶性能的主要因素和次要因素。空间导叶进口冲角和叶片包角对两级泵的扬程和效率的影响较大。将优化方案进行了样机试验,其效率达到了设计要求。     

基于正交试验的潜水器耐压壳体的结构优化设计

潜水器的质量大小直接影响其性能,设计时要求潜水器在满足强度、刚度等要求的前提下,要尽可能减小其质量。应用正交试验的方法来实现潜水器耐压壳体结构的优化,但用正交试验方法处理约束问题比较复杂。因此将以质量最小化为目标和以强度要求为约束条件的优化设计问题转化为无约束多目标的优化设计问题。得出各个参数对壳体的强度和质量的影响规律,最后运用综合平衡法得出最优的设计方案。