采用正交设计法对塑料波纹管参数的优化

在工程应用中，应用正交设计法对塑料波纹管的各个影响参数进行了优化设计。

用正交表安排多因素设计的方法，称为正交设计法。它具有均衡分散性与整齐可比性，即在数学上称为正交性，是正交表安排设计试验最重要的特点之一。由正交设计得到的最佳条件，即便不是全面设计中的最佳条件，也往往是接近于最佳的条件。由正交试验确定的最坏条件，即便不是全面设计中最坏条件，也往往是接近于相当坏的条件。正交设计法之所以对于安排多因素试验效率高，往往能用较少的设计次数获得或推断出最佳设计结果，这也是桥梁优化所需要的，有关正交设计的理论。

分析正交设计数据的方法，有直观分析法和方差分析法。由于直观分析法判断因素效应的精度差，不能给出试验误差大小的估计，在试验误差较大时，往往有可能造成误判。而方差分析能充分利用设计所得到的信息，估计设计误差，判断因素效应的精度高。

容易知道影响塑料波纹管几何形状有r、α、D、Hl、t5个独立的几何参数。作者把塑料波纹管单独拿出来进行试验与计算研究时，发现在塑料波纹管的几何参数中，角度α、壁厚t、波距Hl、直径D对塑料波纹管的吸能影响较大;过渡圆弧半径r影响较小。限于篇幅，本文仅给出厚度对于塑料波纹管的加速度时间历程曲线的影响图。

根据文献提出的原理可知，把塑料波纹管放在整车上和把塑料波纹管单独拿出来进行研究，其变化趋势是一样的。

塑料波纹管正交优化时的影响因素与影响水平数如表l所示。

把正交优化设计法应用于桥梁性能研究中，使得计算次数由64次降低到10次(最后一次是优化结果验证)，便得到了最理想的优化结果参数。这解决了桥梁问题中的单次计算时间长与优化问题所需要的计算次数多的矛盾，为桥梁特性中的优化问题开辟了一条新路。