用正交试验法优选超高压阀芯的各种参数

利用正交试验法研究了影响超高压卸压阀寿命的3个因素:硬度、密封面粗糙度和冲蚀角.实验结果表明:材料的硬度对阀芯寿命的影响较大,随着材料硬度的提高,阀芯寿命大幅度提高.密封面粗糙度对阀芯寿命影响:Ra值在1.6～0.4μm范围内不大,但总的趋势为密封面粗糙度数值越小,寿命越长,当Ra》1.6μm时,会大大降低阀芯的使用寿命.冲蚀角在20°～30°之间对阀芯的寿命影响不大.     

基于正交试验的蓄滞型雨水花园结构参数优选研究

通过对济南地区水生态环境及水文特性的研究,选取影响试验指标的主要结构参数,包括种植植被、种植土层配料选择、人工填料层填料选择、人工填料层填料粒径,对4因素分别设置3水平,利用正交试验设计理论,通过人工降雨方式对9组试验进行实地试验模拟。利用TOPSIS综合评价法、极差及方差对试验指标雨水蓄存率、初始产流时间、洪峰延迟时间进行分析评价,结果表明:雨水蓄存率、初始产流时间、洪峰延迟时间分别在34.65%~82.83%,38.5~197.0 min,58.5~219.0 min之间,平均值分别为56.08%、103.94 min、146.5 min,植被选择、人工填料层填料粒径对雨水花园蓄滞效应的影响最显著,种植土层配料选择、人工填料层填料选择影响最弱;最佳雨水花园蓄滞效应的综合配置方案为千屈菜、5份园土+3份的腐叶土+2份河沙、30 cm石英砂+20 cm煤灰渣、下层:小粒径。     

均匀设计原理的基坑设计参数优选中的应用

基坑设计就是通过多次试算不断搜寻在保证支护结构安全可靠的前提下更为经济合理的设计参数组合的过程,专业性强,对设计人员执业经验依赖性高。将每一次试算都当作一次试验,应用均匀设计原理合理安排试算方案,可以有效降低对设计人员的经验依赖,明显减少试算次数,提高基坑设计的效率,保证基坑支护的结构的安全可靠性和经济合理性。以深厚软土地区水泥土搅拌桩重力式挡土墙基坑支护为例,选择挡墙宽度、嵌固深度、被动区加固土体深度及宽度作为因素进行均匀设计试验,在对试验结果进行回归分析的基础上建立各项安全指标与设计参数之间的近似函数关系;以每延米水泥土搅拌重力式挡墙的体积最小作为控制目标,结合规范相关要求作为约束条件,建立规划求解,快速完成基坑支护结构设计参数优选;最终给出基于均匀设计原理的基坑设计流程图。     

基于正交试验汽车冷却风机参数优化分析

由于结构复杂、精度和表面质量要求严格,导致影响冲压成形的因素很多,汽车车身罩盖决定了冲压过程中变形过程的复杂性。在汽车产品中,封面部件的市场生命周期很短,尤其是车身盖部件最短。随着汽车工业的发展,提高车身板件的制造精度,降低模具成本,缩短车身板件的开发周期具有重要的现实意义。为此,文章基于正交试验对汽车冷却风机进行了参数优化分析。     

正交试验优选大米中淀粉的提取工艺

为提高大米的附加值,运用正交试验优选大米中淀粉的提取工艺。以大米为原料,采用凯氏定氮法测其残留蛋白质、蒽酮比色法测其淀粉含量,并利用正交试验法对其试验结果进行比较和分析。通过验证性试验,最终确定了大米中淀粉的提取工艺最佳的试验方案为A₂B₂C₃,即反应温度为45℃、反应时间6h和反应pH值为10,其中制品残留蛋白质含量为0.39%,淀粉提取率为81.46%。     

回归正交试验求畦灌参数

前言研究和发展地面灌水技术,在迫切需要节能和要求易于普及和推广的今天,有着重要的意义。而地面灌水技术中,尤以畦灌适应的作物多,田间工程量小,易于推广。宁夏目前仍普遍采用大水漫灌,改进到畦灌,易于接受。我国北方和西北一些灌区虽普遍采用畦灌,但不少灌区采用的畦长为数百米,这是否合适,有待认识和研究。为此,我们在1982年进行了畦灌参数的正交试验,获得了初步成果,在此基础上,进行了回归正交设计的试验。试验地的土壤为半荒漠淡灰钙土,质地属粉砂土至砂壤土,容重为1.30～1.45,田间持水率为18%(重量比)。     

基于正交试验触电试验平台参数优化及触电信号分析

为解决农村低压电网剩余电流保护装置拒动、误动问题,搭建触电物理试验平台,并提出基于正交试验设计的触电物理试验平台参数优化方法。利用正交设计建立反映试验因素水平组合的正交表,通过对哺乳动物羊、猪的试验因素和触电试验结果的直观分析和方差分析获得较优的触电物理试验平台参数配置;利用CEEMDAN方法对触电信号分解,将其分解分量分别进行相关性分析及FFT研究剩余电流信号、触电电流的时频特性。分析结果表明:触电信号主要频率成分为50 Hz,且出现在imf7～imf8,剩余电流和触电电流信号的CEEMDAN分解层数相同;剩余电流imf1分量存在突变点,触电电流imf1分量必定存在突变点;仅在过零点时刻触电剩余电流信号的imf1分量无突变点存在,其余时刻均存在突变点。     

基于正交试验的轴流泵优化设计

对轴流泵进行正交试验法优化设计,为了研究叶轮、导叶、喇叭管对轴流泵性能的影响,设计了一个三因素二水平的正交方案。对每个方案进行试验测试,通过分析每个试验方案的性能曲线图,得到了对于各个性能的最优方案,对各个方案的试验数据进行极差分析,得到了轴流泵叶轮、导叶、喇叭管影响性能的主次顺序。通过分析与比较得出最优参数组合,即叶片角度ψ=0°的叶轮,加导流锥的导叶体,进口直径与叶轮直径比值为DL/D0=1.56、高度HL/D0=0.82的喇叭管。试验结果表明,最优组合方案在额定流量点扬程高于设计值6.16%,效率比规定值高出5.07%,轴流泵的高效区较宽,性能达到设计要求。     

生物滞留池结构参数优选与试验研究

为研究生物滞留池结构配置、参数选取对鲁中地区雨水蓄滞和净化效果,选取植物种类、土壤配置、过滤层、过滤层粒径4种代表性因素,对选定因素设置3个水平,通过室外正交试验设定9组试验方案,利用极差分析方法对蓄滞及净化效应对应的试验指标参数进行分析,利用TOPSIS多目标分析决策方法得到综合指标,确定显著因素,为结构配置提供方案.雨水蓄滞方面,平均雨水存蓄率达56.08%,平均产流起始时间及平均峰现时间分别为103.94,146.50 min,两者呈正相关关系;水体净化效应方面,对悬浮物(SS)、总磷削减整体效果明显,平均削减率分别达到62.89%和70.86%;对COD削减效果较明显,平均削减率为48.03%,对总氮的削减效果相对较弱,平均削减率为42.56%.构建生物滞留池分类方式,对于选定的弱蓄滞、强过滤型生物滞留池,影响因素中过滤层选择影响最显著,过滤层粒径影响次之,植物种类、土壤配置影响不显著,最佳的结构配置中植物种类为狼尾草;土壤配置为40%栽培土,30%草炭土,30%砂质土;填料为上层30 cm厚石英砂,下层20 cm厚沸石;过滤层粒径选择小粒径.     

摇臂式喷头稳流器结构参数正交试验

喷头中稳流器的作用是阻断喷管中的横向环流,消除二次流使水流平稳顺直,从而降低水流湍流程度、提高喷头出口速度的均匀性,达到增加射程的目的。在喷头设计中,对稳流器的考虑主要有三方面:稳流器形式、稳流器的长度及稳流器的安放位置。以Nelson公司的SR100喷头为例,以喷头的出口湍动能和流量作为考核指标,采用三因素三水平的正交设计,通过数值模拟,分析得到稳流器结构参数对喷头出口湍动能和流量的影响规律。研究结果表明,喷头内部安装稳流器能有效降低喷头出口水流的湍流程度,但会稍微降低喷头的流量;稳流器三因素中稳流器形式对喷头出口湍动能影响最大,长度次之,安放位置最小;对喷头流量的影响顺序依次为稳流器形式,安放位置和稳流器长度;筋片形稳流器的效果最好,稳流器的长度最好与喷管的长度相等。     

基于二次正交旋转回归试验的深松铲关键参数建模

对深松铲的关键参数翼张角α、刃角δ、翼倾角β进行多因素多水平二次正交旋转回归试验,以牵引阻力为观测指标,分析α、δ、β与观测指标之间的关系,得出两者之间的数学模型,为深松铲的优化设计提供参考依据。     

基于正交试验的深井泵优化设计

以深井泵叶片数、出口安放角、出口宽度等7个因素,每个因素取3个水平,按L18(37)正交试验方案,设计了18副叶轮.通过CFD技术对叶轮、导叶在内的两级深井泵的全流场进行了设计工况下的三维数值模拟,获得了18组设计方案的效率、扬程值.通过正交试验法探索了各几何参数对效率、扬程的影响规律,并通过极差分析找到了影响这些性能的主要因素和次要因素,根据优选结果结合内部流场测试及样机试验验证对模型泵提出了进一步优化设计方案.本试验结果对采用叶轮极大扬程设计法的深井泵水力设计具有一定的参考价值.     

基于灰色关联分析和层次分析法的水利工程方案优选

针对目前水利工程方案在选择过程中普遍存在的主观随意性和不确定性,结合工程中实际问题,将层次分析法的思想融入灰色关联法之中,使灰色关联模型的建立和求解更趋完善,并结合某水利工程多方案优选的实际案例,对模型的建立过程和求解的步骤进行逐步的验证,通过验证证实了层次分析法和灰色关联法联合使用能够在一定程度解决目前多方案选择过程中主观因素影响过大的问题,从而为水利工程中多方案的优化选择问题提出了一套客观化的方案.     

折射式微喷头水力性能试验及工作参数优选

为探究折射式微喷头水力性能并确定其适宜的工作参数,开展微喷头水力性能测试,明晰不同工况下单个微喷头水量分布特征,分析其流量、射程、喷灌强度随工作压力和喷嘴直径的变化趋势。探究在正方形和正三角形组合方式下,工作压力和组合间距变化对喷灌均匀系数CU的影响,基于主成分分析方法,统一相关评价指标,建立折射式微喷头工作参数综合评价模型。结果表明：单喷头的流量、喷灌强度均与工作压力呈正相关,而射程随压力的变化并不明显;正方形和正三角形两种组合方式下,组合间距变化对CU产生的影响明显大于工作压力和组合方式;依据各工况评分高低,对微喷头最优工况做出合理选择,实例应用的结果表明：折射式微喷头最优工况为正三角形组合,工作压力0.25 MPa,组合间距0.4 m。     

基于CFD正交试验的旋流泵优化设计与试验

为了优化旋流泵的水力性能,找出影响旋流泵性能的主要结构参数,采用正交试验方法,选取叶轮外径D2、叶片数Z、叶片宽度b2、叶片出口安放角β2、叶片进口安放角β1为主要因素,选取L16(45)正交表得到16组方案,由数值计算结果级差分析初步获得各因素的较优取值范围,再次进行少因素的正交试验,通过级差综合分析法,探索主要因素对旋流泵的影响规律,找到了影响旋流泵性能的主要因素和次要因素,最终得出较优方案组合。原型机和较优设计方案内流场和试验结果对比分析表明:旋流泵进口处产生两个不同程度的回流损失;优化方案内流场回流损失较少,优于原型泵;较优方案比原型机的效率高出4.2个百分点,扬程高出10 m左右;效率和扬程有一定的提高,满足设计要求,验证了正交试验的可行性。     

利用正交试验法选择最佳齿轮渗碳工艺参数

利用正交试验法可在多因素的试验环境中,迅速找出合理的工艺条件及组合,为制订工艺提供可靠的数据。     

清洁用自吸气脉冲喷头结构参数的正交试验

为研究吸气对脉冲喷头运行特性的影响,设计了一种用于智能马桶清洁的自吸气脉冲喷头,并搭建了喷头整体性能测试试验台.以提高脉冲喷头射流性能为优化目标,选取进气孔直径、进气孔位置和喷头腔体底面倾角为优化变量,采用正交试验设计优化方案对不同结构参数下的喷头进行测量.试验结果表明：自吸气脉冲喷头结构参数之间存在的交互作用不多,仅进气孔位置和喷头腔体下壁面倾角存在一定交互作用;对喷头射流击打力和射流脉冲主频率影响最大的单因素为进气孔直径;与优化前的不吸气脉冲喷头相比,优化后的自吸气脉冲喷头射流速度提高150.0%,且流速衰减更慢,射流范围更大;击打力提高44.4%,射流脉冲主频率提高33.3%;击打力幅值和清洁率相较于优化前更大,分别提高80.0%和23.3%.     

基于正交试验设计的气缸套变形研究

应用正交试验设计方法考察设计因素对柴油机气缸套变形的影响趋势和相互关系.选取螺栓预紧力、螺栓与气缸中心距离和螺栓孔下沉量作为考察因素,建立了气缸盖、气缸垫、气缸套和机体的组合有限元模型。基于正交试验设计法设计了16组计算方案,通过有限元分析,得出气缸套3个截面的变形和最小主应力结果,同时得到了以上3个因素对气缸套变形及受力的影响规律。结果表明,降低气缸套变形和最小主应力为优化目标时,选取合适的螺栓孔下沉量是最重要的优化目标;在保证气缸密封的前提下,适当降低螺栓预紧力;螺栓与气缸中心距离对优化目标影响最不明显。     

基于正交试验设计的RPC力学性能研究

采用正交试验设计方法对活性粉末混凝土（RPC）的配合比进行了试验设计,分别通过极差和方差分析了每个因素水平对RPC配合比的作用及各个水平之间的差异,探讨了水胶比、硅粉掺量、矿渣掺量对RPC各个基本力学性能影响的规律和机理。试验结果表明：水胶比与硅粉掺量对RPC抗压、抗折、劈裂抗拉有较为显著的影响;矿渣掺量对RPC各个强度影响均不显著。最后采用多元回归方法,建立了RPC强度与水胶比、硅粉掺量、矿渣掺量的经验公式,为RPC的进一步研究提供参考。     

基于正交试验的高扬程混流泵优化设计

为了提高高扬程导叶式混流泵的扬程和效率,选择叶轮叶片进、出口安放角、包角和叶轮外径等4个因素,每个因素取4个水平,利用正交设计软件SPSS进行正交试验方案的设计,应用CFD软件ANSYS CFX对设计的16副叶轮进行三维数值模拟,利用极差分析的方法分析得到各因素对扬程和效率的影响程度,进而得到最优组合方案,最后对比分析原始模型与优化模型的内部流动情况,验证优选方案的可行性.结果表明:叶轮叶片出口安放角对扬程影响程度最大,叶片包角对效率影响程度最大.在设计流量下,兼顾扬程和效率所选出的最优方案扬程和效率均有所提高,泵段内水流流态较好,压力分布均匀,达到优化设计的目的.因此,基于正交试验的高扬程混流泵优化可行,优化方案的参数搭配能够有效地减小高扬程混流泵的水力损失,提高其水力性能,并改善其内部流动.