摘要：大功率IGBT模块作为能源转换与传输的核心器件,在导弹等军用武器装备的电极驱动系统、伺服电极系统中广泛运用,对器件的耐高温、高可靠能力提出了更高的要求。现有IGBT模块未根据多元化使用需求进行封装设计,因此从封装的材料和结构出发,建立热-电-力有限元仿真模型,确定关键指标提取方法;计算不同材料组配下的指标参数,用极差分析法确定该需求下的最优搭配,并明确各因素的影响程度;随后按照影响程度从高到低对几何结构进行优化设计,并进行服役性能仿真,确定优化后模块的性能。得到在对热阻和应力都要求较高的场合,最适合的结构为AlSiC+Si3N4+纳米银的组合,优化后的IGBT模块Rth(j-c)为0.052℃/W,FRD芯片Rth(j-c)为0.81℃/W,一阶共振频率为2278 Hz,模块稳态工作时的最高应力为245.35 MPa。

摘要：为了得到额定工况下柴油机喷嘴参数的最优设计,利用AVL FIRE仿真软件建立12种不同喷嘴参数的模型,进行仿真计算后得到燃油消耗率、碳烟排放体积分数和氮氧化物排放体积分数等指标,利用极差分析法根据这三个指标进行分析得到了喷嘴参数最优设计。

摘要：讲述了用正交试验极差分析法对湿喷砂加工硬质合金刀片工艺参数进行优化的方法。在硬质合金加工中,湿喷砂工艺用于切削刀片切削刃处理、表面清洁及涂层后处理。以国产通过式湿喷砂机为例,分析影响加工效果的工艺参数,并通过正交试验极差分析法,减少工艺实验次数,确定了主次因素的大小趋势和最优组合。就工件输送定位距离、喷枪Y轴速度、喷枪Y轴移动频次、喷枪压力及砂水浓度5个工艺参数设计正交试验,用极差分析法对湿喷砂时间和刀片切削刃钝化半径大小进行了数据分析,得出各因素的主次关系及最优组合。该方法已经应用于硬质合金刀片湿喷砂处理大批生产。

摘要：结合淄博市舒香苑项目的基坑工程实践,采用正交试验建立了土钉支护结构内部整体稳定性安全的计算模型,利用极差分析方法分析了基坑开挖深度、基坑周围建(构)筑物距离基坑开挖边缘的水平距离、开挖土层的弹性模量、土层的粘聚力、土层的内摩擦角等因素之间的关系,得到了一些具有价值的分析结果,为土钉支护优化设计提供了重要依据,对淄博地区土钉支护设计和施工具有一定的指导意义。

摘要：为有效解决传统生态混凝土(ECC)力学性能和生态效果无法兼顾的难题,采用粉煤灰以及偏高岭土代替部分水泥作为胶凝材料,以不同粒径范围的石灰岩碎石作为粗骨料,运用正交试验方法,针对水胶比、骨料粒径、粉煤灰添加量与偏高岭土添加量这四个影响因素进行四因素三水平试验研究。研究各因素在设计孔隙率为25%和减水剂添加量为0.69%时对其抗压强度、孔隙率、透水性和pH值的影响,通过极差分析法对正交试验结果进行分析,从而设计出一种能够满足边坡防护需求且符合生态环境要求的ECC最优配合比。研究表明:当水胶比为0.30,粗骨料粒径为3~6 mm,粉煤灰掺量为15%,偏高岭土掺量为10%时,ECC物理力学性能最佳,孔隙率适宜,透水性能良好且pH值最低。该配合比下的ECC可应用于河道及路堤边坡,不仅能够显著提升景观效果,还能有效保持水土稳定,并对生态环境起到良好的修复作用。

摘要：在前人相似材料研究的基础上,应用正交设计方法,以(铁粉+重晶石粉)/骨料、铁粉/(铁粉+重晶石粉)、黏结剂浓度、石膏含量为4个因素,每个因素设置5个水平,设计了25组材料配比方案,进行了称重、单轴压缩、劈裂和直剪试验,获得了不同配比相似材料的密度、抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比、内摩擦角和黏聚力等物理力学性质指标。试验结果表明:不同配比相似材料的物理力学参数分布的范围较大,能够满足不同性质岩体模型试验对岩体相似材料的要求;采用极差分析法分析了各因素的敏感性,发现(铁粉+重晶石粉)/骨料对试件密度、内摩擦角起主要控制作用,黏结剂浓度对试件的抗压强度、抗拉强度、弹性模量、黏聚力起主要控制作用;并作出了各因素对相似材料物理力学参数影响的直观分析图,分析了各因素对相似材料参数的影响规律。

摘要：内燃机活塞-缸套系统摩擦减小对节能减排产生巨大影响。以LX-2V型汽车内燃机为试验母体。将贝壳表面的减阻、耐磨条纹形态应用于内燃机中的主要摩擦副—活塞裙部上。制定三水平三因素正交实验方案。在裙部最恶劣工况下,对标准活塞和9个仿生活塞模型进行有限元接触分析,得出三个最典型试验指标,并将其对比研究。采用极差分析法进行试验优化设计。最后,选取标准活塞、最优性能仿生活塞、最优组合活塞,进行内燃机耐久性台架试验。结果表明:仿生活塞在卸载活塞回油孔集中应力和减阻、耐磨性能均高于标准活塞;仿生活塞平均磨损量较标准活塞减小了42.9%;仿生活塞平均气缸压力变化率较标准活塞平稳性提高了50.2%。

摘要：对显著影响平板微小器件注塑成型的翘曲现象进行了研究。为了减少翘曲量,以带十字微沟槽的微流控芯片的基片为研究对象,研究了注塑工艺涉及的工艺参数。从注塑残余应力角度分析了翘曲变形的产生机理与演化过程。然后,以数值仿真和工艺实验为手段,建立了平板微小器件翘曲的测量方法。设计加工了基于硅型芯的注塑模具,以翘曲测量方法为基础,利用正交试验获得了最优注塑工艺参数。最后,通过极差分析法定量分析工艺参数对翘曲的影响。实验显示,通过工艺优化获得的最小翘曲量为141μm,工艺参数对翘曲的影响由大到小依次为:保压时间、模具温度、保压压力、熔体温度、冷却时间。该研究成果为平板微小器件注塑工艺提供了参考依据。

摘要：为了提高毛管射流三通的脉冲特性,采用正交设计方法,选取喷嘴宽度、喷嘴深度、控制管宽度、位差、劈距、侧壁夹角6个因素,每个因素取5个水平参数,设计了共25组不同结构的毛管射流三通模型.采用CFX数值模拟技术,对25组三通模型进行模拟计算.以脉冲频率、水头振幅和压差作为试验评价指标,通过极差法分析了结构参数对脉冲特性的影响规律,确定影响各因素的主次顺序;利用方差法确定影响因素显著特性,确定最优结构尺寸模型.经过试验验证,结果表明在进口压力为50~120 kPa下,与4 mm喷嘴宽度射流三通相比,优化模型射流三通脉冲频率提高了3~10次/min,水头振幅(压力)提高了3.2~11.1 kPa,灌水均匀系数提高了0.53%~1.94%,流量偏差率降低了0.81%~5.33%.优化射流三通模型可提供持续稳定脉冲水流,脉冲特性得到较大提高,可有效改善灌水均匀度.

摘要：为了探究影响负压反馈射流喷头水力性能的重要参数对水力性能的影响程度,并选出综合水力性能最优下的重要参数组合,首先设计了4因素3水平正交试验,并根据试验要求分别加工出3种长度(4.2,5.6,7.0 cm)的喷管、3种直径(3,4,5 mm)的喷嘴,以及射流进口宽×深为4 mm×8 mm、位差1.80 mm、侧壁夹角20°、劈距28.0 mm、3种喷射仰角(20°,30°,40°)的射流机构,用于水力性能测试.采用综合评分法和极差分析法对正交试验结果进行处理,并引入了射程和喷灌均匀系数对试验结果进行评价.结果表明:影响喷头综合水力性能的重要参数,影响程度由大到小依次为喷射仰角、主副喷嘴直径、工作压力、主副喷管长度.得到了在此射流机构下的最优重要参数组合为工作压力0.35 MPa、主×副喷嘴直径5 mm×4 mm、喷射仰角30°、主×副喷管长度4.2 cm×4.2 cm.试验结果可为该型国产喷头的产品化和未来工程应用提供理论数据支撑.