横梁作为桥式龙门铣床的主要移动部件,其结构设计直接影响机床整机的工作性能。为此,提出了一种以质量屋为核心,融合正交试验设计、模糊线性回归理论和(0~1)目标规划优势于一体的横梁优选设计方法。在调研咨询确定横梁设计需求的基础上,运用层次分析法计算设计需求相对权重;通过正交试验设计制定横梁候选方案,获得横梁工程特性三维建模仿真值,并进行横梁设计方案符合度等级的评定,从而完成质量屋的构建;运用模糊线性回归理论建立质量屋中参数之间的函数关系,并构建(0~1)目标规划模型进行方案优选,确定参数组合为“箱中箱—井—20mm—线轨”的横梁优选方案。研究结果表明优选设计后,横梁的静动态性能明显得到改善,且实现了轻量化设计,验证了所提方法的正确性和可行性。

根据软刚臂单点系泊系统结构几何参数和运动位移特征建立软刚臂结构数学计算模型,推导出水平系泊力与软刚臂结构尺寸之间的关系。基于响应曲面分析对软刚臂结构进行参数优化,经过优化,软刚臂结构整体重量减小21.84%,系统刚度保持良好;同时,软刚臂结构优化后最大靠近与最大远离位移时提供的水平回复力分别提高4.1%和9.66%。优化过程表明在多目标参数优化设计中,合理选取目标参数并结合正交试验设计,以响应曲面分析为基础,可以减小优化设计计算量。

国内外研究者在探讨悬置系统参数对解耦率影响时,一般都是采用"其它固定,单个变动"的方法,即固定其它结构参数,单独讨论一种结构参数变动时的影响,这种方法应用起来简单,结果明显,但不能直接应用于工程实践的指导,针对于此,采用正交优化设计的方法对驾驶室主要激振力方向RZ和RXX解耦率影响最大的轴向刚度、径向刚度、X向距离和Y向距离综合起来考虑,寻找到了使两个方向解耦率最大的最优结构参数组合,分别给出了影响参数主次顺序,这为驾驶室悬置系统优化提供了较直接的理论支持。

为了对自动光学检测设备（A0I）的重复定位精度进行测试与分析,在介绍了其功能结构和工作原理的基础上,设计了一种针对其重复定位精度的简便有效的测试方法,然后根据正交试验设计思想,选取了算法类型、光源亮度和相机速度三个主要因素进行了试验,并借助极差分析法和方差分析法对试验数据进行了分析。结果表明：该测试方法简单快捷且准确可靠,该正交试验设计方案正确合理。

针对8′-150LB轴流式止回阀研究其流阻特性,并对其阀芯结构和文丘里阀口结构进行优化设计。为获得轴流式止回阀全开状态下的最小流阻,采用Nystrom法对阀门设计参数进行了确定,利用正交试验方法列出3因素,5水平的25组试验。在此基础上,建立设计参数与性能的Kriging响应面模型。最后利用遗传粒子群算法对Kriging模型进行优化,选取阀门减阻优化设计最优结构参数。

为提高3D打印机出丝的连续性与稳定性,提出送丝机构和喷嘴协同优化方法,克服了已有的打印机喷嘴和送丝机构单独优化而忽略两者之间耦合效应的不足。以喷嘴加热段长度、散热段长度、出口长度、送丝速度为优化参数,以喷嘴截面平均速度和平均温度为优化目标,设计正交试验,进行流体仿真。为快速得到最优方案,基于神经网络与NSGA-Ⅱ算法进行优化分析,结果表明:加热段长度为6 mm、散热段长度为4 mm、出口长度为0.7 mm、送丝速度为4.5 mm/s时,最大喷嘴截面

在微型轿车正面碰撞过程中，乘员容易受到严重伤害，优化乘员约束系统对于乘员的保护极其重要。利用MADYMO软件建立了包含座椅、安全带、仪表板及转向系统在内的某微型客车乘员约束系统的分析模型，并通过试验验证了模型的有效性。最后利用验证后的模型对约束系统的参数应用正交试验设计的方法进行优化，实现了对该车正面碰撞过程约束系统的较全面且较可靠的评价。

借助Hypermesh得到了系统的有限元模型。对模型运用Nastran进行传递力谐响应分析,由分析可知传递力超出工程范围,不符合要求。通过正交试验设计的方法对橡胶吊耳Z方向的刚度进行优化,来减小吊钩传递到车身的传递力;以整个系统的约束模态频率和激励频率耦合最小为优化目标得到各吊耳最优刚度值;最后通过优化前后吊钩的传递力对比分析,验证了优化的有效性。

针对最大压制力为25000kN的耐火砖自动液压机的双轴搅拌布料系统,采用正交试验的设计方法,研究此布料系统的4个主要设计参数对4个模腔粉料均匀性的影响规律,并依据此规律进行回归分析。根据分析结果,对双轴搅拌布料系统进行参数优化,使其在满足均匀性要求的前提下,提高生产效率。

采用滑移网格技术对直叶片垂直轴风机风轮进行二维非定常数值模拟获得在不同风轮设计参数下风轮的转矩。通过以风轮功率最大为性能指标选取对风轮功率有直接影响的叶片安装半径、叶片弦长、叶片数和叶片高度四个主要因素作为自变量采用正交试验优化设计方法对风轮参数进行优化对正交试验结果进行极差分析。结果表明直叶片垂直轴风机风轮空气动力性能最优的一组风轮参数为R=1.05mN=5C=0.14mH=1.4m。所得到的最优解与一般优化设计所得的结果类似能够达到对直叶片垂直轴风机风轮进行优化的目的。