图7-16 中心复合试验设计的几何空间模型

中心复合设计（Central Composite Design，简称CCD）是拟合二阶响应曲面模型最为常用的一种试验设计方法。中心复合设计包含三种类型的试验点，分别为经由筛选分析（Screening Analysis，简称SA）创建的轴点或星点、来自全析因设计（Full Factorial Design，简称FFD）的立方体点或角点以及名义设计（Nominal Design，简称ND）中的中心点，如图7-16所示。基于CCD的试验设计，一般要求设计变量具有5个水平。模具加热系统的优化设计问题共包含三个设计变量，相应地需要进行三因素五水平的中心复合设计。表7-9所示为对应的中心复合试验设计表。其中，设计变量A、B、D的取值范围分别为4～10mm、3～9mm和3～9mm。在上述设计空间内，电加热元件外壁距离型腔表面的距离和相邻加热棒壁面间的距离分别约为电加热元件直径的0.3～2.25倍和0.6～4.5倍。我们根据不同的设计变量组合，构建了相应的有限元分析模型，利用有限元模拟计算得出了对应的响应变量，相关结果列入表7-9。

表7-8 型腔板和电加热元件的热物理性能(www.daowen.com)

表7-9 中心复合试验设计表和试验结果