為了便于衡量各因素對試驗指標的影響,在這里選取最初的設(shè)計尺寸作為基本尺寸,各尺寸以基本尺寸為基準上下變動,同數(shù)量及尺寸變化幅度大致相等。初步將試驗水平定為3,可以獲得正交試驗因素水平表,如表1 所示,單位:mm。
表1 正交試驗因素水平表

1.2 正交試驗設(shè)計方案
正交試驗的試驗樣本的選取不是隨機的,而是按照正交表來選取和安排試驗,使試驗中每一因素的不同水平的試驗次數(shù)相同,且和不同因素的各水平相遇幾率相等。這種方案能夠比較全面地反映各因素各水平對試驗指標的影響程度。因此,可以利 用較少的試驗次數(shù)得到較為精確的試驗結(jié)果[6]。
根據(jù)表1 建立L18(3^5)正交表,L 為正交表代號,試驗次數(shù)為18 次,觀察5 個因素,每個因數(shù)為3 水平,其試驗方案的正交表如表2 所示。
表2 試驗方案正交表

根據(jù)正交表確定每號試驗的方案,然后進行試驗,得到以試驗指標形式表示的試驗結(jié)果。試驗的過程是使用有限元法,建立18 組試驗號的模型,對每一組試驗號進行有限元計算,得到其試驗指標。
2 參數(shù)優(yōu)化設(shè)計
優(yōu)化設(shè)計是20 世紀60 年代初發(fā)展起來的一門學科它是將最優(yōu)化原理和計算技術(shù)應(yīng)用于設(shè)計領(lǐng)域[7],為工程設(shè)計提供一種重要的科學設(shè)計方法。利用這種新的設(shè)計方法,就可以從眾多的設(shè)計方案中尋找出最佳設(shè)計方案,從而大大提高設(shè)計效率和質(zhì)量。