通過DOE試驗(yàn)設(shè)計(jì)的整車空氣動(dòng)力學(xué)開發(fā)流程，工程師可以在較短時(shí)間內(nèi)得到最優(yōu)設(shè)計(jì)變量的組合解、設(shè)計(jì)變量對(duì)響應(yīng)的效應(yīng)大小以及設(shè)計(jì)變量之間對(duì)響應(yīng)的交互效應(yīng)，對(duì)于工程實(shí)踐具有極大的指導(dǎo)意義。

1. DOE優(yōu)化流程

DOE優(yōu)化方法的主要功能是對(duì)變量的控制，首先在控制條件下有效地操縱或改變自變量，使響應(yīng)的變化得到觀察；其次對(duì)輸入、輸出響應(yīng)的影響性大小排列，進(jìn)行系統(tǒng)理解性的靈敏度分析；最后探索出設(shè)計(jì)變量對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響計(jì)算，確認(rèn)參數(shù)間的交互效應(yīng)和粗略估計(jì)最優(yōu)設(shè)計(jì)；同時(shí)為響應(yīng)面(RSM)模型和Kriging代理模型的構(gòu)建準(zhǔn)備數(shù)據(jù)庫（詳見圖1）。

2. 網(wǎng)格變形-Morphing

DOE方法的整車空氣動(dòng)力學(xué)開發(fā)流程中，自動(dòng)網(wǎng)格變形技術(shù)相比手動(dòng)網(wǎng)格變形既能節(jié)省大量的時(shí)間又保證網(wǎng)格質(zhì)量的一致性。整車網(wǎng)格變形的質(zhì)量直接影響到CFD計(jì)算的收斂性和精度，從而影響DOE設(shè)計(jì)空間尋優(yōu)的結(jié)論。

CAE模型的網(wǎng)格變形通過給定的表述形式實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)，表述形式可以是矩陣表示的數(shù)學(xué)形式，也可以是由目標(biāo)形狀定義的幾何形式。網(wǎng)格變形技術(shù)中節(jié)點(diǎn)可以分為控制節(jié)點(diǎn)、可變形節(jié)點(diǎn)和固定節(jié)點(diǎn)?？刂乒?jié)點(diǎn)通過多種變換方式運(yùn)動(dòng)，如平移、旋轉(zhuǎn)、比例縮放和投影等，以驅(qū)動(dòng)整個(gè)變形過程；可變形節(jié)點(diǎn)隨控制節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。網(wǎng)格變形大體可以分為兩種方式：自由變形和基于控制塊的變形（見圖2）。

3. DOE取樣技術(shù)

DOE方法的整車空氣動(dòng)力學(xué)開發(fā)流程中，DOE取樣技術(shù)選擇決定了樣本點(diǎn)數(shù)量和整個(gè)設(shè)計(jì)空間的響應(yīng)面或代理模型的精度。

如取樣數(shù)目太多就失去了取樣的意義，同時(shí)會(huì)加大CFD計(jì)算的時(shí)間; 如果樣本點(diǎn)數(shù)目太少會(huì)失去代表性，反應(yīng)不了整個(gè)設(shè)計(jì)空間的實(shí)際情況。在實(shí)際工程應(yīng)用中，均勻拉丁超立方和正交數(shù)組取樣較為常用。均勻拉丁超立方取樣能取出具有代表性、不重復(fù)的初始樣本點(diǎn)，以較少的樣本點(diǎn)數(shù)進(jìn)行CFD計(jì)算。

4. DOE數(shù)據(jù)處理

DOE方法的整車空氣動(dòng)力學(xué)開發(fā)流程中，DOE 將會(huì)運(yùn)行設(shè)計(jì)樣本中的每一個(gè)采樣試驗(yàn)點(diǎn)，每個(gè)采樣試驗(yàn)點(diǎn)都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)響應(yīng)。當(dāng)獲得所有的響應(yīng)信息后，建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的2階最小二乘多項(xiàng)式響應(yīng)面來近似試驗(yàn)點(diǎn)，會(huì)產(chǎn)生一系列的多項(xiàng)式的系數(shù)。以兩個(gè)獨(dú)立因子X1，X2為例，考慮多項(xiàng)式:

設(shè)計(jì)變量和響應(yīng)之間的關(guān)系成為主效應(yīng)，通常是通過擬合的多項(xiàng)式的系數(shù)來計(jì)算設(shè)計(jì)變量和響應(yīng)之間的關(guān)系得到，主效應(yīng)反應(yīng)了在平均意義上，設(shè)計(jì)變量是如何影響響應(yīng)的。

帕累托（Pareto）分析，在整個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)空間內(nèi)，為了達(dá)到優(yōu)化目標(biāo)（風(fēng)阻最小等），設(shè)計(jì)變量所必須達(dá)到的組合狀態(tài)。圖5為Pareto貢獻(xiàn)率圖，通過對(duì)多項(xiàng)式的系數(shù)進(jìn)行了正則化處理，通過柱狀的長(zhǎng)度來直觀的反應(yīng)出因子對(duì)響應(yīng)的效應(yīng)，并對(duì)因子影響響應(yīng)的大小貢獻(xiàn)做出排序。