基于正交試驗的風電機組塔架結構參數的優化設計

　　為了便于衡量各因素對試驗指標的影響，在這里選取最初的設計尺寸作為基本尺寸，各尺寸以基本尺寸為基準上下變動，同數量及尺寸變化幅度大致相等。初步將試驗水平定為3，可以獲得正交試驗因素水平表，如表1 所示，單位：mm。

表1 正交試驗因素水平表

　　1.2 正交試驗設計方案
　　正交試驗的試驗樣本的選取不是隨機的，而是按照正交表來選取和安排試驗，使試驗中每一因素的不同水平的試驗次數相同，且和不同因素的各水平相遇幾率相等。這種方案能夠比較全面地反映各因素各水平對試驗指標的影響程度。因此，可以利　用較少的試驗次數得到較為精確的試驗結果[6]。
　　根據表1 建立L18（3^5）正交表，L 為正交表代號，試驗次數為18 次，觀察5 個因素，每個因數為3 水平，其試驗方案的正交表如表2 所示。

表2 試驗方案正交表

　　根據正交表確定每號試驗的方案，然后進行試驗，得到以試驗指標形式表示的試驗結果。試驗的過程是使用有限元法，建立18 組試驗號的模型，對每一組試驗號進行有限元計算，得到其試驗指標。
　　2 參數優化設計
　　優化設計是20 世紀60 年代初發展起來的一門學科它是將最優化原理和計算技術應用于設計領域[7]，為工程設計提供一種重要的科學設計方法。利用這種新的設計方法，就可以從眾多的設計方案中尋找出最佳設計方案，從而大大提高設計效率和質量。