利用Ansys Workbench中的Design Explorer模块进行优化设计分析是通过响应线（面）来实现的，响应面法（Response Surface Methodology，RSM）是一个渐进近似的优化方法。该方法具有试验次数少、成本低、精度高等优点，可以解决非线性和工作量大的工程优化问题。响应面法的基本思想是构造一个近似的多项式函数用来明确表达隐式功能的函数。它的本质是一种统计学算法，通过部分试验点用来寻找变量因素在不同取值条件下的最佳响应值^[84]。

由6.4.5节抛送叶轮振动特性分析可知，9R-40型揉碎机抛送装置抛送玉米秸秆时叶轮转速为2800r/min，叶轮的叶片数为4，叶轮叶片扰动气-固两相流产生的激励基频为186.67Hz，2倍频为373.34Hz，3倍频为560.01Hz。而叶轮预应力模态1阶频率为239.26Hz，与激振基频避开率为21.98%；叶轮预应力模态2阶频率为343.27Hz，与激振频率2倍频较接近，频率避开率为8.76%；叶轮预应力模态3阶频率为585.01Hz，与激振频率3倍频更接近，频率避开率仅为4.27%。

为增大叶轮低阶预应力模态频率与激振频率的避开率，避免发生共振，同时使叶轮动态性能更好地匹配抛送装置的运行状况，需对影响抛送叶轮振动特性的结构参数进行动态优化。(www.daowen.com)

将抛送装置气固两相非稳态流场计算中抛送叶轮监测点上的压力数据随时间变化曲线进行傅里叶快速变换，得到其功率密度频谱变化曲线[85]。由曲线可知，叶轮的基频186.67Hz激振能量最大，2倍频373.34Hz激振能量较小，3倍频560.01Hz激振能量更小，4倍频及以后倍频激振能量非常小可忽略不计。

叶轮低频耦合共振发生几率大于高频，故在不增加整体质量的前提下，以提高叶轮低阶固有频率为优化目标，对叶片厚度、架板半径（由于叶轮外径ϕ500mm为定值，故架板半径与叶片长度之和为定值，改变架板直径后叶片长度也相应地改变）和架板厚度进行优化。