Page 122 - 《橡塑技术与装备》2026年1期

橡塑技术与装备
HINA R&P TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

如表 1 ： 记录如表 3 ：
表 1 相关系数 表 2 试验因素与水平表
相关系数 r 因素
变量 水平
质量 等效应力 Z 向变形 P 2 /mm P 3 /mm P 4 /mm P 5 /mm
0.068 0.812 0.081 1 8 6 6 10
P 1
0.455 -0.187 0.643 2 10 8 8 12
P 2
0.558 -0.166 0.491 3 12 10 10 16
P 3
0.505 -0.069 0.429
P 4
0.338 -0.233 -0.017
P 5 表 3 正交试验结果记录表
0.125 -0.110 0.149
P 6
0.014 -0.082 0.146 最大应力 Z 向位移
P 7 序号 P 2 / mm P 3 /mm P 4 /mm P 5 / mm
-0.005 -0.002 -0.018 /MPa /mm
P 8
0.104 0.012 -0.032 1 8 6 6 10 91.596 -0.342
P 9
2 8 8 8 12 83.468 -0.300
3 8 10 10 16 71.473 -0.27
4 10 6 8 16 74.146 -0.291
5 10 8 10 10 91.405 -0.272
6 10 10 6 12 82.953 -0.276
7 12 6 10 12 83.378 -0.265
8 12 8 6 16 70.776 -0.272
9 12 10 8 10 90.991 -0.253
图 4 质量敏感性柱状图
表 3 中通过 9 次试验方案得出应力水平在 70.776
至 91.596 MPa， z 向变形在 -0.342~-0.253 mm 之间。
为比较各个设计变量对变形，应力的影响主次顺序，
需对正交试验结果需进一步分析，进而确定优化设计
方案。通常采用极差分析法评定最优方案。在正交试
验结果分析中，主要包含极差分析和方差分析两种方
图 5 位移敏感性柱状图
法，极差分析法计算简单方便故而广泛应用，表 4 为
应力极差分析数据，表 5 为 z 向位移均值分析数据 ：
表 4 应力均值分析数据
水平 P 1 /MPa P 2 /MPa P 3 /MPa P 4 /MPa
1 82.179 83.040 81.775 91.331
2 82.835 81.883 82.868 83.266
3 81.715 81.806 82.085 72.132
极差 1.120 1.234 1.093 19.199

图 6 应力敏感性柱状图 表 5 z 向位移均值分析数据
水平 P 1 /mm P 2 /mm P 3 /mm P 4 /mm
1 -0.304 -0.299 -0.297 -0.289
4 正交试验设计 2 -0.280 -0.281 -0.281 -0.280
4.1 试验因素与水平 3 -0.263 -0.266 -0.269 -0.278
极差 0.041 0.033 0.028 0.011
结合表 1 及图 4 可以看出，P 2 ，P 3 ，P 4 ，P 5 数值
变化对质量影响显著，且该四组设计变量对位移、应
结合表 4、5 数据可以得出 ： P 1 ，P 2 ，P 3 ，的水平
力影响也较为明显。结合结构形式，以该四组设计变
变化对应力变化均较很小，仅 P 4 对应力结果影响明显；
量作为因素，以应力为试验指标。另外，常见 Q235B
对于变形而言 ：仅 P 1 变化对变形结果影响较大，其余
钢板厚度为 6 mm，8 mm，10 mm，12 mm，16 mm，
参数对目标参数影响较小。因此，选取 P 1 ，P 4 选取高
20 mm，25 mm，故而板厚选取常用标准值作为不同
水平分别为 12 mm、16 mm ； P 2 ，P 3 选较低水平 8 mm。
水平。结合设计经验，设置因素及水平表如表 2 所示。
其余设计变量与原有方案保持不变。
4.2 试验结果及分析
选取标准正交试验表 L9(34)，结合前文所建立的
5 仿真验证
参数模型，施加相同的边界条件运行求解，试验结果
根据前文所确定的优化方案，建立仿真模型并求

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