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In questo lavoro di ricerca l'ottimizzazione del design del pistone viene eseguita utilizzando metodi DOE e simulando con il software Ansys FEM. Il metodo DOE Taguchi è selezionato per la progettazione di esperimenti per questo lavoro di ricerca. Cinque fattori in totale che sono i seguenti: materiale del pistone, temperatura della corona del pistone, pressione del gas del pistone, rivestimento termico della testa della corona e l'ultimo fattore è il design geometrico del pistone. Ogni fattore ha quattro livelli. L'array ortogonale per 16 esperimenti è stato risolto per lo studio della ricerca. Tutti i 16 esperimenti sono risolti utilizzando il software Ansys FEM. Due parametri di risposta denominati stress termico e deformazione sono selezionati per questo lavoro di ricerca. L'analisi del rapporto segnale/rumore viene eseguita per entrambe le risposte e il rango del fattore e il caso migliore viene identificato per questo studio. In entrambi i casi, il fattore di progettazione e la temperatura della superficie della corona sono le condizioni più identiche e migliori per l'ottimizzazione del design del pistone. L'analisi della varianza è anche eseguita per questo studio di ricerca e l'equazione di modellazione non lineare è generata con l'approvazione del controllo di adeguatezza per queste equazioni di modellazione. La funzione di desiderabilità composita è usata per modificare l'analisi ottimale per entrambe le risposte chiamate stress e deformazione.