参数设计的深入研究

2014-2015学年第一学期

统计质量管理课程论文

题目：参数设计的深入研究

姓名： xx 学号： xxxxxxx 专业： xxx 授课教师： xxx 完成时间：

参数设计的深入研究

摘要：田口玄一的参数设计的思想和方法已经在实际中取得了巨大的成功 ,同时也引起了学术界的重视。近十年来人们对此作了大量的研究.这些研究涉及参数设计的各个方面.本文试图对参数设计深入研究。

关键词: 参数设计交互作用

一、参数设计简述:

参数设计是产品开发三个阶段中的第二个阶段,即在给定基本结构后,系统中个参数如何确定,是的产品性能指标接那个达到目标值,又使它在各种环境下波动小,稳定好。譬如在惠斯顿电桥中如何选择A,B,D,F的电阻值和电动势E,使得电阻y能准确测量出来,并且在各种使用环境下测量值的波动小,稳定性好。

二、参数设计的基本方法:

参数设计是一个多因素选优问题。由于要考虑三种干扰对产品质量特性值的波动影响，找出抗干扰性能好的设计方案，故参数设计比正交试验设计要复杂得多。田口博士采用内侧正交表和外侧正交表直积来安排试验方案，用信噪比作为产品质量特性的稳定性指标来进行统计分析。

为什么即便采用质量等级不高、波动较大的元件，通过参数设计，系统的功能仍十分稳定呢？这是因为参数设计利用了非线性效应。

通常产品质量特性值y与某些元部件参数的水平之间存在着非线性关系，假如某一

D(一般呈正产品输出特性值为y，目标值为m，选用的某元件参数为x，其波动范围为

D，引起y的波动为Dy1，通过参数设计，将x1态分布)，若参数x取水平x1，由于波动

，引起y 的波动范围缩小成Dy2，由于非线性效应十分移到x2，此时同样的波动范围

明显，即提高了元件质量等级后，对应于x1的产品质量特性y的波动范围仍然比采用较低质量等级元件、对应于水平x2的y波动范围D y2要宽，由此可以看出参数设计的优越性。

三、参数设计的基本流程

在产品设计阶段，研究不一样的产品在使用环境下，不同设计参数是如何影响产品性能的。而参数设计作为一种“放大器”，可以利用比较少的试验费用和时间来获得决策所需的信息。田口参数设计的关键部分就是致力于减少方差，或者说减少产品质量特

性的波动。把y 的标准差σ减下来，使产品质量较为稳定。这一步常称为稳健设计。若假设质量特性y 服从正态分布N （2σμ，），其中心μ与目标值m 尚有一定距离，其标准差σ也较大。稳健设计目的在于减少σ，这样就可以减少较大损失出现的机会。具体实施过程是借鉴正交试验设计，先确定影响输出质量特性的因素及其水平，下一步对因素进行分类，运用内外正交表安排试验，采用SIN 比进行数据分析，确定因素的最佳水平。具体的实施流程图见下图。

田口参数设计流程图

田口博士的参数设计为设计工程师们提供了一种在绩效和成本的基础上，来决定最佳设计参数的系统而有效的方法。

四、参数设计的目标：

参数设计的目标是要明确参数设计问题，对系统设计部分要有全面的了解，特别对

其功能和质量特性要有清楚的认识，要选好质量特性y ，找出影响质量特性y 的因子，要

了解y 与这些因子的函数关系是否确定。若能确定，则写出函数关系；若不能确定，那看能否确定因子水平的变化对y 的影响趋势，哪怕是部分因子也好。最后还要明确y 的测量系统，使其能准确和精确地测量y 的值。

从统计分析所获得的一些结论需要通过试验验证其准确性与可重复性。若验证试验的结果与预期相符，则可采用。若与预期不符，则需要寻找原因，采取补救措施。失败的可能原因有：

1.质量特性选择不当。

2.少数可控因子间的交互作用不应忽略，致使可加模型失败。

3.信噪比失灵，要寻求更适宜的波动指标。

4.诸ij y 的测量有误。

5.统计分析中的计算有误等。五、参数设计的案例分析例如 --电感电路的参数设计

由电路知识知道,电感电路由电阻R(单位: Ω ),电感L(单位：H) 和一个电源组成

（见图）

电感电路图

当输入交流电压V （单位：V ）和电流频率f （单位：Hz ）时输出电流强度y （单位：

A ）可有下列公式算得：

y =

（6.2.10）

如今在输入电压V=100±10V 和频率f=55±5Hz 的条件下，要求输出电流强度的目标值为m =10A 时，如何确定元件R 与L 的参数值？这是一个望目特性的参数设计，又是一个

可计算特性的参数设计。因为此电路的指标（电流强度）可通过公式（6.2.10）获得，从而可用计算代替试验，下面分几步来完成这个参数设计。

（1）因子及因子分类

在这个电路设计问题中共有四个因子：R,L,V和f，其中R和L是可控因子，而噪声因子有四个，'R和'L是零件间的噪声，V和f是外部噪声，这些都是人们不能控制的。

（2）确定因子水平

根据专业知识所确定的可控因子R和L的三个水平如表（6.2.3）所示。四个噪声因子亦各选三个水平，其中'R和'L水平按三级品的波动量为±10﹪给出，V按±10﹪给出，f 按±5Hz给出，具体见表6.2.3的下部。

表6.2.3 因子水平表

（3）内外表设计

L(43)的第1,2列上，把噪声因子'R，'L，V，f顺把可控因子R和L放在正交表

L（43）的第1，2,3,4列上，由此内外表组成的直积表如表6.2.4次放在另一张正交表

所示。

1 2 3 4 5 6 7 8 9

R 1 1 1 1 2 2 2 3 3 3

'L 2 1 2 3 1 2 3 1 2 3 R L V 3 1 2 3 2 3 1 3 1 2

1 2 f 4 1 2 3 3 1 2 2 3

1 i y

2i s i η

1 1 1 15.87 14.44 13.24 14.7 17.45 11.81 17.6

2 11.9 14.42 14.61 4.47 16.78 2 1 2 10.6 9.64 8.84 9.81 11.65 7.88 11.77 7.95 9.6

3 9.75 2 16.76 3 1 3 7.95 7.23 6.63 7.36 8.75 5.92 8.83 5.96 7.23 7.32 1.13 16.75

4 2 1 12.4

5 12.13 11.6

6 11.86 13.

7 9.89 13.25 9.64 11.32 11.77 1.85 18.74 5 2 2 9.37 8.85 8.31 8.82 10.31 7.23 10.16 7.16 8.52 8.75 1.24 17.9 6 2 3 7.39 6.8

8 6.4 6.91 8.13 5.62 8.0

9 5.61 6.72 6.86 0.84 17.46 7 3 1 8.78 9.1 9.23 8.57 9.66 7.4 9.05 6.98 7.98 8.53 0.8 19.59 8 3 2 7.47 7.44 7.29 7.18 8.22 6.06 7.85 5.84 6.79 7.13 0.61 19.22 9

6.35 6.15 5.89 6.04 6.98 5.02 6.77 4.91 5.77 5.99 0.49 18.63

6.2.4直积表（4）计算指标值

用公式（6.2.10）计算电流强度值y ，以内表第一号试验（i=1）为例来说明其计算过程。在内表第1号试验中可控因子R 与L 均取1水平，即1R =0.5 Ω，

1L =0.02H,于是根据表6.2.3立即可算得噪声因子'R 和'L 的三个水平如下：

'1R =0.5*0.9=0.45， '

1L =0.02*0.9=0.018， '2R =0.5,'2L =0.02，

'3R =0.5*1.1=0.55，'3L =0.02*1.1=0.022，

结合表6.2.3列出的另外两个噪声因子V 和f 的三个水平就可按外表设计计算出11y ，12y ，···，19y ，如 11y =2'1

)

f 2(L R V π+=15.87

12y =

222'1

'f 2）

（L R V π+=14.44

所得结果列于表6.2.4的中部第一行，列斯计算可对另外8张外表进行，全部结果见表6.2.4中下部。（5）计算信噪比

用表6.2.4上每一行上九个数据分别计算均值，方差估计，和SN 比。（6）内表的统计分析

按正交设计法进行统计分析。首先在内表（见表6.2.5）上计算各列各水平SN 比之和，然后计算各列的偏差平方和1S ,2S ,3S ,4S 和总的偏差平方和T S 。譬如1S 和T S 的计算如下：

1S =）（22244.5710.5429.503

++—CT=8.53

T S =）

22263.18贩 76.1678.16(+++—CT=9.85 其中修正项CT=2T /9=2909.88，这里T 是内表的9个SN 比之和。由于T S = 1S +2S +3S +4S ，这说明上述计算无误。

把表6.2.5上各各列偏差平方和移入方差分析表（见表6.2.6），空白列（第3,4列)的偏差平方和最小，可认可控因子R 与L 之间无交互作用，经方差分析表明，可控因子R 高度显著，而L 不显著。

（7）确定最佳参数设计方案

根据方差分析结果，高度显著的因子R 应选其使SN 比最大的水平Ω=5.93R .而不显著因子L 的水平可以任意选择，宜取SN 比较大水平1L =0.02H 为好。这样一来，最佳水平组合是13L R ,它是内表的第7号试验，该号试验的SN 比在9个试验中是最大的。

设计指标

内蒙古工业大学信息工程学院课程设计报告(A9) 课程名称：模拟电子技术班级：学生姓名：指导教师：成绩：学校代码： 10128 学号：

内蒙古工业大学信息工程学院课程设计任务书（9A）课程名称：模拟电子技术专业班级：通信12-1 一、设计题目模拟传感器信号调理电路设计二、设计目的 1．掌握基本电子电路的分析和设计方法，培养学习专业知识能力。 2．掌握基本电子电路故障识别与诊断基本方法，培养分析问题、解决问题能力。 3．掌握学习总结报告和设计说明书的基本书写方法，培养技术交流能力。三、设计内容和要求 1．设计内容选用一个U S=（5-10）mV、I S=100μA、R S=2kΩ的毫伏级缓慢连续变化信号（小直流电压信号）来模拟传感器信号。（1）设计一个模拟传感器信号调理电路，要求信号调理电路的增益（放大倍数）在2-10倍之间分5档可调。（2）调理电路的输入电阻不低于1MΩ，输出电阻不高于10Ω。（3）调理电路有加法运算功能，实现对U S信号的1-2V直流偏移。（4）设计应体现实用性好、成本低、功耗小特点。（5）设计实验测试方案，通过实测U O、输入电阻、输出电阻等参数，验证设计的正确性。 2．设计要求（1）查找资料，比较实现基本功能的几种设计方法（要求至少2种，主要根据器件选型不同来进行对比分析，例如，一种方案是实验室现有可提供器件；一种方案是查找资料得到的性价比更高的器件），理解原理，比较它们的优缺点，完成框架设计。要求从设计任务分析、设计方案选择、选取器件材料、设计制作、测试分析等方面归纳阐述并总结成文，列出参考文献目录清单。（2）确定电路设计方案，绘制原理框图或流程图，简述所选电路设计方案的工作原理；确定电路结构，给出具体参数。（3）搭建Multisim仿真电路，完成所设计电路的仿真测试。（4）进行功能仿真，安装、调试实测电路，完成电路性能指标测试，记录并分析实验测试结果。完成实验报告。（5）得出结论（是否针对设计任务完成电路设计，通过什么方式验证设计的正确性，设计电路的性能如何，还可以在哪些方面做进一步改进等）。（6）写出设计说明和实验报告，分析说明实验过程中出现故障的原因及排除方法。（7）创意设计或自主扩展设计。想一想自己的设计作品具有哪些方面的市场竞争力，是否可以通过进一步拓展和深化，开展项目开发，参加创新性设计，怎样才能销售出去等。主要参考文献 [1] 童诗白，模拟电子技术基础（第4 版）高等教育出版社2006 [2] 阎石，数字电子技术基础（第5版）高等教育出版社2006 [3] 课程设计专栏，内蒙古工业大学“模拟电子技术”精品课程公共网站

数学建模_零件参数的优化设计说明

零件参数的优化设计摘要本文建立了一个非线性多变量优化模型。已知粒子分离器的参数y 由零件参数)72,1( =i x i 决定，参数i x 的容差等级决定了产品的成本。总费用就包括y 偏离y 0造成的损失和零件成本。问题是要寻找零件的标定值和容差等级的最佳搭配，使得批量生产中总费用最小。我们将问题的解决分成了两个步骤：1.预先给定容差等级组合，在确定容差等级的情况下，寻找最佳标定值。2.采用穷举法遍历所有容差等级组合，寻找最佳组合，使得在某个标定值下，总费用最小。在第二步中，由于容差等级组合固定为108种，所以只要在第一步的基础上，遍历所有容差等级组合即可。但是，这就要求，在第一步的求解中，需要一个最佳的模型使得求解效率尽可能的要高，只有这样才能尽量节省计算时间。经过对模型以及matlab 代码的综合优化，最终程序运行时间仅为3.995秒。最终计算出的各个零件的标定值为： i x ={0.0750,0.3750,0.1250,0.1200,1.2919,15.9904,0.5625}, 等级为：B B C C B B B d ,,,,,,= 一台粒子分离器的总费用为：421.7878元与原结果相比较，总费用由3074.8（元/个）降低到421.7878（元/个），降幅为86.28%，结果是令人满意的。为了检验结果的正确性，我们用计算机产生随机数的方式对模型的最优解进行模拟检验，模拟结果与模型求解的结果基本吻合。最后，我们还对模型进行了误差分析，给出了改进方向，使得模型更容易推广。

关键字：零件参数非线性规划期望方差一、问题重述一件产品由若干零件组装而成，标志产品性能的某个参数取决于这些零件的参数。零件参数包括标定值和容差两部分。进行成批生产时，标定值表示一批零件该参数的平均值，容差则给出了参数偏离其标定值的容许围。若将零件参数视为随机变量，则标定值代表期望值，在生产部门无特殊要求时，容差通常规定为均方差的３倍。进行零件参数设计，就是要确定其标定值和容差。这时要考虑两方面因素：一是当各零件组装成产品时，如果产品参数偏离预先设定的目标值，就会造成质量损失，偏离越大，损失越大；二是零件容差的大小决定了其制造成本，容差设计得越小，成本越高。试通过如下的具体问题给出一般的零件参数设计方法。粒子分离器某参数（记作y ）由7个零件的参数（记作x 1,x 2,...,x 7）决定，经验公式为： 7616 .1242 3 56 .02485 .01235136.0162.2142.174x x x x x x x x x x x Y ??? ? ????? ? ???????? ??--???? ? ??-????? ???=- y 的目标值（记作y 0）为1.50。当y 偏离y 0+0.1时，产品为次品，质量损失为1,000元；当y 偏离y 0+0.3时，产品为废品，损失为9,000元。零件参数的标定值有一定的容许围；容差分为Ａ、Ｂ、Ｃ三个等级，用与标定值的相对值表示，Ａ等为+1%，Ｂ等为+5%，Ｃ等为+10%。7个零件参数标定值的容许围，及不同容差等级零件的成本（元）如下表（符号／表示无此等级零件）：

产品设计与验证规定

××有限公司企业标准Q/HL.801.035-2017 产品设计与验证规定 1.范围本标准规定了对产品的设计的分类、依据、程序、设计各阶段的工作及要求和验证的方法等内容。本标准适用于新产品的设计与验证。 2.职责 2.1新产品的设计工作由公司办领导。 2.2技质科负责新产品的设计、验证工作。 2.3公司办负责设计过程中的组织与协调工作。 2.4技质科做好协助与配合工作。 2.5技质科负责样机的检验和试验工作 3.设计分类 3.1全新产品设计：根据样机、用户提供的性能参数及大致结构原理而进行设计。 3.2一般产品设计：在原有产品设计基础上为实现用户的特殊要求材料而进行设计。 4.设计依据设计依据主要包括以下一些内容： a)年度新产品开发计划及技术任务书； b)产品订货合同； c)产品技术协议； d)用户提供的资料等； e)其他法律、法规的要求。 5.设计主要程序 5.1新产品设计的工作程序可分为如下三种类型： 5.1.1三段设计程序内容 a)方案设计； b)技术设计； c)工作图设计 5.1.2二段设计程序内容 a)扩大初步设计（包括方案设计、技术设计） b)工作图设计 5.1.3一段设计程序内容一段设计也即工作图设计 5.2结构复杂且技术不够成熟、批量较大的全新产品，宜采取三段设计。结构简单且技术上比较成熟的一般产品，宜采用二段设计或一段设计。 5.3由技质科组织有关人员对设计院的产品进行分析，提出设计建议，报技术总经理批准。 5.4设计时应考虑到新产品及其制造过程中符合相关法律法规要求，尽量采用新材料、新技术，提高设计的合理性和技术先进性。 6.方案设计 6.1技质科对设计的产品进行分析的理论计算，提出先进、合理、可行的结构和材料，以满

零件参数设计matlab程序(数学建模)

Min=90000; global H A C %全局变量 H=[10000,25,10000;20,50,10000;20,50,200;50,100,500;50,10000,10000;10,25,100;10000,25,100 ]; %成本矩阵 A=[0.1 0.05 0.01;0.1 0.05 0.01;0.1 0.05 0.01;0.1 0.05 0.01;0.1 0.05 0.01;0.1 0.05 0.01;0.1 0.05 0.01]; %容差矩阵 C=zeros(7,3); 把容差选择矩阵元素全部赋值为0 for z=1:1:3 for x=1:1:3 for c=1:1:3 for v=1:1:3 for g=1:1:3 for n=1:1:3 for m=1:1:3 D=[z x c v g n m]; C=zeros(7,3); for i=1:1:7 C(i,D(i))=1; end %产生7 3列矩阵，该矩阵特点是每一行只有一个 1 ，其它两个数为0。本矩阵是为了对零件容差等级进行选择 lb=[0.075 0.225 0.075 0.075 1.125 12 0.5625]; ub=[0.125 0.375 0.125 0.125 1.875 20 0.935]; X0=[0.075 0.225 0.075 0.075 1.125 12 0.5625]; [xopt fopt]=fmincon(@mubiao,X0,[],[],[],[],lb,ub,[]); if fopt

机械零件的可靠性优化设计

题目：机械零件的可靠性优化设计课程名称：现代设计理论与方法机械零件自从出现机械，就有了相应的机械零件。随着机械工业的发展，新的设计理论和方法、新材料、新工艺的出现，机械零件进入了新的发展阶段。有限元法、断裂力学、弹性流体动压润滑、优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计（CAD）、系统分析和设计方法学等理论，已逐渐用于机械零件的研究和设计。更好地实现多种学科的综合，实现宏观与微观相结合，探求新的原理和结构，更多地采用动态设计和精确设计，更有效地利用电子计算机，进一步发展设计理论和方法，是这一学科发展的重要趋向。机械零件是指直接加工而不经过装配的机器组成单元。机械零件是机械产品或系统的基础，机械产品由若干零件和部件组成。按照零件的应用范围，可将零件分为通用零件和专用零件二类。通用的机械零件包括齿轮、弹簧、轴、滚动轴承、滑动轴承、联轴器、离合器等。机械零件设计就是确定零件的材料、结构和尺寸参数，使零件满足有关设计和性能方面的要求。机械零件除一般要满足强度、刚度、寿命、稳定性、公差等级等方面的设计性能要求，还要满足材料成本、加工费用等方面的经济性要求。机械零件优化设计概述进行机械零件的设计，一般需要确定零件的计算载荷、计算准则及零件尺寸参数。零件计算载荷和计算准则的确定，应当依据机械产品的总体设计方案对零件的工作要求进行载荷等方面的详细分析，在此基础上建立零件的力学模型，考虑影响载荷的各项因素和必要的安全系数，确定零件的计算载荷;对零件工作过程可能出现的失效形式进行分析，确定零件设计或校核计算准则。零件材料和参数的确定，应当依据零件的工作性质和要求，选准适合于零件工作状况的材料;分析零件的应力或变形，根据有关计算准则，计算确定零件的主要尺寸参数，并进行参数的标准化。所谓机械零件优化设计是将零件设计问题描述为数学优化模型，采用优化方法求解一组零件设计参数。机械零件设计中包含了许多优化问题，例如零件设计方案的优选问题、零件尺寸参数优化问题、零件设计性能优化问题等。国内机械设计领域技术人员针对齿轮、弹簧、滚动轴承、滑动轴承、联轴器、离合器等零件优化设计问题开展了大量的工作，解决了齿轮传动比优化分配、各种齿轮参数优化、各种齿轮减速器优化设计、各种齿轮传动的可靠性优化、齿轮传动和减速

设计开发验证与确认报告

设计开发验证与确认报告设计开发验证及确认报告 RD-F-010 序号: 项目名称圆周切割机型号规格 YQJ-1500 验证单位及参加验证人员试验样品编号试验起止日期 2014.3.31- 2014.04.2 设计开发输入综述(性能、功能、技术参数及依据的标准或法律法规等): 一、依据的标准或法律法规(包括名称、编号、版本、章节号等): GB7258-2012机动车安全运行条件 GB1589-2004道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限制 GB26504-2011移动式道路施工机械通用安全要求 GB16710.1-1996 工程机械噪声限值二、产品功能描述: 本产品的主要功能是对水泥路面进行圆周切割，为清除井盖周围的破损面提供分割区域，适用于混凝土抗折弯强度不大于7.5Mpa的水泥路面。该产品自带动力，配备无线遥控装置，可实现旋转、下切的自动控制，切割半径可调，旋转速度两档可调。工作时以井盖中心为回转中心进行圆周切割，适用于直径不小于700mm的圆形井盖。回转中心定位装置简单可靠，易操作。行走方式为托牵式，整机通过性能好，适用于多种工作场所，能满足汽车单车道上的施工要求。配备自动水除尘和降噪装置。配备安全防护及警示装置。

三、技术参数及性能指标: 产品技术参数序号项目设计目标备注 1 长x宽x高(mm) 1100x()x1700 参考尺寸 2 自重(kg) 350 上下20kg 3 最小切割直径(mm) 750 4 最大切割直径(mm) 1500 5 最大切割深度(mm) 120 6 旋转角度(o) 360 7 切割速度(r/m) 5-6 速度可调 8 水箱容量(L) 55 类型双缸、风冷、四冲程美国百力通汽油机功率(HP/Kw) 18/13.3 发排量cc 570 动 9 输出方式键槽水平轴机输出转速(r/m) 3600 参启动方式手启动+电启动数燃油箱容量(L) 7 产品主要配置序号名称性能描述备注 1 发动机百力通18马力水平轴汽油发动机 35kg 山东豪迈集团回转支承 2 回转支撑 011.30.560.001 齿轮圆周力约为40kN 011.16.339.001.04.11F1 最大拉力2000N，行程200mm 3 提升器 MOTECK直流电动推杆 THOMSON PPA12-58B65-08N 4 回转电机直流回转电机法雷奥电机 403 872 5 半径调节器 MOTECK 直流电动推杆待定 6 回转定位器直流电磁铁吸盘，或插销定位插销定位 7 ?切割头切割转速与普通切割机同，安装方式待定普通刀片，刀片直径约400mm 8 遥控装置无线遥控，控制回转、提升无线遥控，控制回转、提升 9 电瓶容量待定由发动机供电 10 底盘可折叠，托牵式车架焊接，左右独立车轮四、产品结构要求: 本产品主要结构有回转中心定位装置、回转平台、半径调节架、提升平台、切割装置、底盘、配重等组成。 4.1、回转中心定位装置:带四个铆钉的定位板，工作时，铆钉插入地面固定，切割装置放在定位板上，具体看测绘照片。

数模-零件的参数设计

零件的参数设计摘要：本题目对零件的参数这一问题，综合考虑重新设计零件的参数（包括标定值和容差），并与原设计进行比较，得出最优化的数学模型，并对模型进行求解，最后用计算机模拟对模型的最优解进行检验。由题意知粒子分离器的参数y 由零件参数1234567,,,,,,x x x x x x x 的参数决定，参数i x 的容差等级决定了产品的成本，y 偏离0y 的值决定了产品的损失，问题就是寻找零件的最优标定值和最优等级搭配，使得批量生产时的总费用最少。一、问题的重述：一件产品由若干零件组装而成，标志产品性能的某个参数取决于这些零件的参数。零件参数包括标定值和容差两部分。进行成批生产时，标定值表示一批零件该参数的平均值，容差则给出了参数偏离其标定值的容许范围。若将零件参数视为随机变量，则标定值代表期望值，在生产部门无特殊要求时，容差通常规定为均方差的３倍。进行零件参数设计，就是要确定其标定值和容差。这时要考虑两方面因素：一是当各零件组装成产品时，如果产品参数偏离预先设定的目标值，就会造成质量损失，偏离越大，损失越大；二是零件容差的大小决定了其制造成本，容差设计得越小，成本越高。试通过如下的具体问题给出一般的零件参数设计方法。粒子分离器某参数（记作y ）由7个零件的参数（记作x 1,x 2,...,x 7）决定，经验公式为： 7616 .1242 3 56 .02485.01235136.0162.2142.174x x x x x x x x x x x Y ??? ? ????? ? ????? ??? ??--???? ? ??-????? ???=- y 的目标值（记作0y ）为1.50。当y 偏离0y ±0.1时，产品为次品，质量损失为1,000元；当y 偏离0y ±0.3时，产品为废品，损失为9,000元。零件参数的标定值有一定的容许范围；容差分为Ａ、Ｂ、Ｃ三个等级，用与标定值的相对值表示，Ａ等为±1%，Ｂ等为±5%，Ｃ等为±10%。7个零件参数标定值的容许范围，及不同容差等级零件的成本（元）如下表（符号／表示无此等级零件）：

数学建模竞赛-零件参数设计

零件参数设计例8.5 (零件参数设计) 一件产品由若干零件组装而成，标志产品性能的某个参数取决于这些零件的参数。零件参数包括标定值和容差两部分。进行成批生产时，标定值表示一批零件该参数的平均值，容差则给出了参数偏离其标定值的容许范围。若将零件参数视为随机变量，则标定值代表期望值，在生产部门无特殊要求时，容差通常规定为均方差的3 倍。粒子分离器某参数(记作y )由7个零件的参数(记作7 2 1 ,,,x x x ?)决定, 经验公式为 7 616 .1242 356 .024 85.012 35136.0162.2142.174x x x x x x x x x x x y ??? ? ????? ???????? ? ??--????? ??-???? ??=- 当各零件组装成产品时，如果产品参数偏离预先设定的目标值，就会造成质量损失，偏离越大，损失越大。y 的目标值(记作0 y )为1.50.当 y 偏离1.00 ±y 时, 产品为次品, 质量损失为1000(元); 当y 偏离3 .00 ±y 时,产品为废品,损失为9000(元). 问题是要求对于给定的零件参数标定值和容差，计算产品的损失，从而在此基础上进行零件参数最优化设计。表8.2给定引例中某设计方案7个零件参数标定值及容差。容差分为A ﹑B ﹑C 三个等级, 用与标定值的相对值表示, A 等为%1±, B 等为%5±, C 等为%15±。求每件产品的平均损失。

表8.2 零件参数标定值及容差解：在这个问题中，主要的困难是产品的参数值y是一个随机变量，而由于y与各零件参数间是一个复杂的函数关系，无法解析的得到y的概率分布。我们采用随机模拟的方法计算。这一方法的思路其实很简单：用计算机模拟工厂生产大量"产品"（如10000件），计算产品的总损失，从而得到每件产品的平均损失。可以假设7个零件参数服从正态分布。根据表8.2及标定值和容差的定义，x1～N(0.1, (0.005/3)2), x 2～N(0.3,0.0052), x 3～N(0.1, (0.005/3)2), x4～N(0.1,0.0052), x5～N(1.5,(0.225/3)2), x6～N(16,(0.8/3)2), x ～N(0.75,(0.0375/3)2), 下面的M脚本eg8_5.m产生1000对零件参数7 随机数，通过随机模拟法求得近似解约f=2900元。 %M文件eg8_5.m clear;mu=[.1 .3 .1 .1 1.5 16 .75]; sigma=[.005/3,.005,.005/3,.005,.225/3,.8/3,.0375/3]; for i=1:7 x(:,i)=normrnd(mu(i),sigma(i),1000,1);

有关设计参数的问题

新的建筑结构设计规范在结构可靠度、设计计算、配筋构造方面均有重大更新和补充，特别是对抗震及结构的整体性，规则性作出了更高的要求，使结构设计不可能一次完成。如何正确运用设计软件进行结构设计计算，以满足新规范的要求，是每个设计人员都非常关心的问题。以SATWE软件为例，进行结构设计计算步骤的讨论，对一个典型工程而言，使用结构软件进行结构计算分四步较为科学。 1．完成整体参数的正确设定计算开始以前，设计人员首先要根据新规范的具体规定和软件手册对参数意义的描述，以及工程的实际情况，对软件初始参数和特殊构件进行正确设置。但有几个参数是关系到整体计算结果的，必须首先确定其合理取值，才能保证后续计算结果的正确性。这些参数包括振型组合数、最大地震力作用方向和结构基本周期等，在计算前很难估计，需要经过试算才能得到。 (1)振型组合数是软件在做抗震计算时考虑振型的数量。该值取值太小不能正确反映模型应当考虑的振型数量，使计算结果失真；取值太大，不仅浪费时间，还可能使计算结果发生畸变。《高层建筑混凝土结构技术规程》5.1.13-2条规定，抗震计算时，宜考虑平扭藕联计算结构的扭转效应，振型数不宜小于15，对多塔结构的振型数不应小于塔楼的9倍，且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90％。一般而言，振型数的多少于结构层数及结构自由度有关，当结构层数较多或结构层刚度突变较大时，振型数应当取得多些，如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式。振型组合数是否取值合理，可以看软件计算书中的x，y向的有效质量系数是否大于0.9。具体操作是，首先根据工程实际情况及设计经验预设一个振型数计算后考察有效质量系数是否大于0.9，若小于0.9，可逐步加大振型个数，直到x,y两个方向的有效质量系数都大于0.9为止。必须指出的是，结构的振型组合数并不是越大越好，其最大值不能超过结构得总自由度数。例如对采用刚性板假定得单塔结构，考虑扭转藕联作用时，其振型不得超过结构层数的3倍。如果选取的振型组合数已经增加到结构层数的3倍，其有效质量系数仍不能满足要求，也不能再增加振型数，而应认真分析原因，考虑结构方案是否合理。（2）最大地震力作用方向是指地震沿着不同方向作用，结构地震反映的大小也各不相同，那么必然存在某各角度使得结构地震反应值最大的最不利地震作用方向。设计软件可以自动计算出最大地震力作用方向并在计算书中输出，设计人员如发祥该角度绝对值大于15度，应将该数值回填到软件的“水平力与整体坐标夹角”选项里并重新计算，以体现最不利地震作用方向的影响。（3）结构基本周期是计算风荷载的重要指标。设计人员如果不能事先知道其准确值，可以保留软件的缺省值，待计算后从计算书中读取其值，填入软件的“结构基本周期”选项，重新计算即可。上述的计算目的是将这些对全局有控制作用的整体参数先行计算出来，正确设置，否则其后的计算结果与实际差别很大。 2.确定整体结构的合理性整体结构的科学性和合理性是新规范特别强调内容。新规范用于控制结构整体性的主要指标主要有：周期比、位移比、刚度比、层间受剪承载力之比、刚重比、剪重比等。

零件的参数设计-论文

A题零件的参数设计摘要零件的参数设计是工业生产中经常遇到的一个问题。本文通过题中具体例子给出一般零件参数设计的原则与方法。模型一：蒙特卡罗模型。在确定各个参数标定值与容差的情况下，利用蒙特卡罗方法，尽可能模拟真实零件的生产状况。根据各个参数的分布，每个零件随机产生1000个实际值，代入公式算出每一个产品的Y值，根据其与目标值的关系判断损失费用。运用MATLAB算出总费用= Q314.57万元模型二：概率模型。此问题是一个关于概率的非线性规划模型。首先，将产 x的复杂的函数关系式运用泰勒级数展开成线性函数。一品参数Y关于零件参数 i x概率密度的情况下，易求出Y的概率密度，进而求出次品及废品方面，在已知 i 的概率。另一方面，本文引入选择矩阵与等级矩阵，统一零件损失费用，而不需讨论108种分配情况。以工厂损失总费用最小为目标，建立关于积分方程的非线性规划模型。并用lingo编程得到表1-1的结果：表1-1 算出总费用为：128 = Q万元。节省的总费用为274.442万元。 40 . 由上述例题概括出参数设计的一般方法： S1：在误差范围内，线性化产品参数关于零件参数的函数（可运用泰勒公式）； S2：确定产品参数的密度函数； S3：计算不同等级产品出现的概率； S4：确定产品的质量损失费用函数（可利用期望求解）； S5：设计零件成本矩阵，计算总成本函数； S6：确保总费用最小，求解零件参数的组合（可运用非线性规划求解）。关键词：蒙特卡罗、泰勒公式、非线性规划、正态分布、0-1变量

一、问题重述 1、背景知识机械零件作为组成机械和机器的不可拆分的基本单元，在制造业中至关重要。机械零件是从机械构造学和力学分离出来的。随着机械工业的发展，新的设计理论和方法、新材料、新工艺的出现，机械零件进入了新的发展阶段。对零件也有了更加严格的要求。有限元法、断裂力学、弹性流体动压润滑、优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计（CAD ）、实体建模（Pro 、Ug 、Solidworks 等）、系统分析和设计方法学等理论，已逐渐用于机械零件的研究和设计。更好地实现多种学科的综合，实现宏观与微观相结合，探求新的原理和结构，更多地采用动态设计和精确设计，更有效地利用电子计算机，才能进一步发展设计理论和方法。 2、问题重述一件产品由若干零件组装而成，标志产品性能的某个参数取决于这些零件的参数。零件参数包括标定值和容差两部分。进行成批生产时，标定值表示一批零件该参数的平均值，容差则给出了参数偏离其标定值的容许范围。若将零件参数视为随机变量，则标定值代表期望值，在生产部门无特殊要求时，容差通常规定为均方差的3倍。零件参数的设计，就是要确定其标定值和容差。这时要考虑两方面因素：一是当各零件组装成产品时，如果产品参数偏离预先设定的目标值，就会造成质量损失，偏离越大，损失越大；二是零件容差的大小决定了其制造成本，容差设计得越小，成本越高。粒子分离器某参数（记作y ）由7个零件的参数（记作x 1,x 2,...,x 7）决定，经验公式为： 7616 .124 2 3 56 .02485 .012 35136.0162.2142.174x x x x x x x x x x x Y ??? ? ????? ? ???????? ??--????? ??-????? ???=- y 的目标值（记作y 0）为1.50。当y 偏离y 0±0.1时，产品为次品，质量损失为1,000元；当y 偏离y 0±0.3时，产品为废品，损失为9,000元。零件参数的标定值有一定的容许范围；容差分为Ａ、Ｂ、Ｃ三个等级，用与标定值的相对值表示，Ａ等为+1%，Ｂ等为+5%，Ｃ等为+10%。7个零件参数标定值的容许范围，及不同容差等级零件的成本（元）如下表（符号／表示无此等级零件）

零件的优化设计

景德镇陶瓷学院第四组钟哲卢彧文吴俊杰

粒子分离器零件参数设计的计算机仿真模型摘要本文建立起模型对离子分离器参数优化问题进行讨论。参照与原始的标定值选择区间，用lingo进行求解计算的到最佳标定值为[0.075 0.2993 0.075 0.125 1.125 12 0.5812]。然后需要对7个零件的加工等级进行讨论，综合考虑零件加工成本和由零件误差导致的离子分离器的质量损失与废品损失。利用计算机仿真的优势，对粒子分离器参数设计进行计算机仿真模拟，并用计算机统计出20次（每次1000个零件）的仿真结果，从结果中找出统计规律来确定粒子分离器的参数选择，得到了【B B B C C B B】的零件容差等级选择方案。使用该方案得到的平均总费用为495182元，而平均最小损失费用为220182 。并通过计算求得原始方案费用，总费用共减少了4391818元，可以得出结论：使用所得方案可获得较大的效益。最后分析了模型的优缺点，并对模型进行了一定范围的推广，为其他同类问题提供相似的解决方案。关键词：计算机仿真计算机统计统计规律

一、问题的重述一件产品通常由若干零件组装而成，这些零件的参数决定着标志产品性能的某个参数，进而影响到产品的合格率，产品的合格率低将会给企业造成一定的经济损失。零件参数包括标定值（即设计值）和容差（即最大允许误差）两部分，标定值有一定的容许变化范围：容差一般以相对于标定值的误差表示，分为若干个等级，零件参数的容差越小，则组装的产品的质量越高，即质量损失越小，但相应的零件加工成本越高，反之亦然。因此，合理地设计零件参数的标定值和容差等级，是降低生产成本及质量损失，提高企业经济效益的关键。例如，粒子分离器的性能参数（记作y ）由7个零件的参数（记作x 1,x 2……，x 7）决定，经验公式为： y=174.427 616 .1242 /356.024*******.0162.21x x x x x x x x x x x ??? ? ?????? ???? ?? ?? ??--? ? ? ??-???? ???-0.85 y 的目标值（记作y 0）为1.50。当y 偏离y 0±0.1时，产品为次品，质量损失为1，000元；当y 偏离y 0 3.0±时，产品为废品，质量损失为9，000元。各零件参数的标定值范围、容差等级及其相应的加工成本如表1所示：表1 各零件参数的标定值范围、容差等级及其相应的加工成本标定值容许范围 C 等 B 等 A 等 X 1 [0.075,0.125 ] / 25 / X 2 [0.225,0.375 ] 20 50 / X 3 [0.075,0.125 ] 20 50 200 X 4 [0.075,0.125 ] 50 100 500 X 5 [1.125,1.875 ] 50 / / X 6 [12,20] 10 25 100 X 7 [0.5625,0.93 5] / 25 100 现批量生产粒子分离器，每批1000个，在原设计中，7个零件参数的标定值为：x 1=0.1，x 2=0.3，x 3=0.1，x 4=0.1，x 5=1.5，x 6=16，..x 7=0.75；容差均取最便宜的等级。现在问题是： 1、综合考虑y 偏离的y 0造成的损失和零件成本，为该粒子分离器设计出合理的零件参数，与原设计比较总费用降低了多少。 2、给出了一般产品的零件参数设计方法。

螺栓疲劳强度计算分析

螺栓疲劳强度计算分析摘要：在应力理论、疲劳强度、螺栓设计计算的理论基础之上，以疲劳强度计算所采取的三种方法为依据，以汽缸盖紧螺栓连接为研究对象，进行本课题的研究。假设汽缸的工作压力为0~1N/mm2=之间变化，气缸直径D2=400mm，螺栓材料为5.6级的35钢，螺栓个数为14，在F〞=1.5F，工作温度低于15℃这一具体实例进行计算分析。利用ProE建立螺栓连接的三维模型及螺杆、螺帽、汽缸上端盖、下端盖的模型。先以理论知识进行计算、分析，然后在分析过程中借助于ANSYS有限元分析软件对此螺栓连接进行受力分析，以此验证设计的合理性、可靠性。经过近几十年的发展，有限元方法的理论更加完善，应用也更广泛，已经成为设计，分析必不可少的有力工具。然后在其分析计算基础上，对于螺栓连接这一类型的连接的疲劳强度设计所采取的一般公式进行分类，进一步在此之上总结。关键词：螺栓疲劳强度，计算分析，强度理论，ANSYS 有限元分析。

Bolt fatigue strength analysis Abstract:In stress fatigue strength theory， bolt， design calculation theory foundation to fatigue strength calculation for the three methods adopted according to the cylinder lid， fasten bolt connection as the object of research， this topic research. Assuming the cylinder pressure of work is 0 ~ 1N/mm2 changes， cylinder diameters between = = 400mm， bolting materials D2 for ms5.6 35 steel， bolt number for 14， in F "= 1.5 F below 15 ℃， the temperature calculation and analysis of concrete examples. Using ProE establish bolt connection three-dimensional models and screw， nut， cylinder under cover， cover model. Starts with theoretical knowledge calculate，analysis， and then during analysis， ANSYS finite element analysis software by this paper analyzes forces bolt connection， to verify the rationality of the design of and reliability. After nearly decades of development， the theory of finite element method is more perfect， more extensive application， has become an indispensable design， analysis the emollient tool. Then in its analysis and calculation for bolt connection， based on the type of connection to the fatigue strength design of the general formula classification， further on top of this summary. Keywords: bolt fatigue strength， calculation and analysis， strength theory，ANSYS finite elements analysis.

方法验证”和“方法确认”其实不一样

方法验证”和“方法确认”其实不一样！“方法验证和方法确认到现在还混淆不清？那简直弱爆了！本文小析姐教你几招，告诉你两者最大的区别是什么？国内外方法验证和确认的参数有何不同，分别有什么步骤？很多实验室认为方法确认或验证困难重重原因有？......方法验证和确认的定义方法验证（Validation of method） USP：方法验证是一个通过实验室研究来证明程序的性能参数符合期望的分析应用要求的过程。 ICH：分析方法验证的目的是显示分析方法适用于它所期望的应用目的。 FDA：方法验证是一个阐述分析方法适合于其使用目的的过程。方法确认（Verification of method） USP<1225>：USP-NF所收载方法的使用者不需要验证这些方法的准确性和可靠性，但需要确认这些方法在实际使用条件下的适应性。 USP<1226>：确认包括所涉及方法的性能参数，如那些在<1225>中描述的，以建立恰当的、相应的数据，而不是重复验证的过程。 FDA：出现在USP中的方法被认为已验证，对于法定方法，厂家必须阐明该方法在实际使用情况下的状态。总体来讲，方法验证是阐明方法适合于它使用目的的一个过程，方法确认是通过已验证的方法进行检测的条件确实适合于该已验证方法的过程。

方法验证的步骤方法的确认的步骤（1）详细说明有关要求（指的是我们得知道我们要满足的“特定要求”是什么，其中包括客户要求）（2）确定检测和/或校准方法的特性；（3）检查核实使用该方法能够满足有关要求；（4）声明有效性如果我们对于所使用新的非标准方法进行了如上的确认，则在适用范围内就不需要对后期使用再进行确认了。（当然，如发现方法特性变差等可能方法不适用时，需要重新确认）。标准方法也需做进一步的验证？ ISO/IEC 17025 要求：“应优先使用以国际、区域或国家标准发布的方法。”，这些标准方法被认为已经得到验证。因此，许多技术人员错误地认为标准方法不需要在实验室中做任何进一步的验证、证实或试验即可投入使用。 ISO/IEC 17025 在5.4.2 中有类似的要求：“在引入检测或校准之前，实验室应证实能够正确地运用这些标准方法。如果标准方法发生了变化，应重新进行证实。”

数学建模零件参数的优化设计

数学建模零件参数的优化设计 Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】

零件参数的优化设计摘要本文建立了一个非线性多变量优化模型。已知粒子分离器的参数y由零件参数)7 2,1 ( = i x i 决定，参数 i x的容差等级决定了产品的成本。总费用就包括y 偏离y 造成的损失和零件成本。问题是要寻找零件的标定值和容差等级的最佳搭配，使得批量生产中总费用最小。我们将问题的解决分成了两个步骤：1.预先给定容差等级组合，在确定容差等级的情况下，寻找最佳标定值。2.采用穷举法遍历所有容差等级组合，寻找最佳组合，使得在某个标定值下，总费用最小。在第二步中，由于容差等级组合固定为108种，所以只要在第一步的基础上，遍历所有容差等级组合即可。但是，这就要求，在第一步的求解中，需要一个最佳的模型使得求解效率尽可能的要高，只有这样才能尽量节省计算时间。经过对模型以及matlab代码的综合优化，最终程序运行时间仅为秒。最终计算出的各个零件的标定值为： i x={,,,,,,}, 等级为：B B C C B B B d, , , , , , = 一台粒子分离器的总费用为：元与原结果相比较，总费用由（元/个）降低到（元/个），降幅为%，结果是令人满意的。为了检验结果的正确性，我们用计算机产生随机数的方式对模型的最优解进行模拟检验，模拟结果与模型求解的结果基本吻合。最后，我们还对模型进行了误差分析，给出了改进方向，使得模型更容易推广。

关键字：零件参数非线性规划期望方差一、问题重述一件产品由若干零件组装而成，标志产品性能的某个参数取决于这些零件的参数。零件参数包括标定值和容差两部分。进行成批生产时，标定值表示一批零件该参数的平均值，容差则给出了参数偏离其标定值的容许范围。若将零件参数视为随机变量，则标定值代表期望值，在生产部门无特殊要求时，容差通常规定为均方差的３倍。进行零件参数设计，就是要确定其标定值和容差。这时要考虑两方面因素：一是当各零件组装成产品时，如果产品参数偏离预先设定的目标值，就会造成质量损失，偏离越大，损失越大；二是零件容差的大小决定了其制造成本，容差设计得越小，成本越高。试通过如下的具体问题给出一般的零件参数设计方法。粒子分离器某参数（记作y ）由7个零件的参数（记作x 1,x 2,...,x 7）决定，经验公式为： y 的目标值（记作y 0）为。当y 偏离y 0+时，产品为次品，质量损失为1,000元；当y 偏离y 0+时，产品为废品，损失为9,000元。零件参数的标定值有一定的容许范围；容差分为Ａ、Ｂ、Ｃ三个等级，用与标定值的相对值表示，Ａ等为+1%，Ｂ等为+5%，Ｃ等为+10%。7个零件参数标定值的容许范围，及不同容差等级零件的成本（元）如下表（符号／表示无此等级零件）：

MWorks模型验证与参数标定

MWorks试验设计工具模型标定苏州同元软控信息技术有限公司 2010年10月

目录 1. 概述 (1) 2. 功能特征 (1) 3. 使用前的准备 (1) 3.2 SimpleCar模型 (2) 3.3 测量数据文件 (3) 3.4 模型验证与标定准则 (4) 4. 模型验证 (5) 5. 模型参数标定 (12) 5.1 参数标定 (12) 5.2 检查参数灵敏度 (19) 6. 高级选项 (23) 6.1 复用先前的设置 (23) 6.2 使用命令接口 (23) 7. 参考文献 (24)

1.概述对于物理系统建模与仿真，一般情况下其中的组件（部件或子系统）会包含很多参数，这些参数对应实际的环境参数、运行工况等。在这些参数中，一部分可以很容易地从设计资料中获取，一部分来自物理实验中的测量结果。然而，有些参数通常不是很容易得到，例如惯性矩、摩擦力、质量损失等。如果通过多次试验的方式来确定，不仅效率低下，而且得到的结果也不够精确。对于仿真模型的参数标定（也称参数预估）可以满足这种需求，在数学上，参数调节过程实际为一种优化过程，旨在最小化仿真结果与测量数据之间的误差。 MWorks参数标定工具支持用户进行这种参数研究，以试验得到的测量数据为依据，在某一范围内自动调整参数值并同时进行仿真，通过比对模型仿真数据与试验测量数据的差异，使得模型输出与测量结果达到最大程度的吻合。参数标定工具在仿真环境（MWorks Simulator）中运行，与物理模型的编译结果（仿真实例及其对应的求解器）紧密集成。参数标定工具的界面入口位于MWorks Simulator“试验(Experiment)”菜单，包括模型验证、模型标定、检查参数灵敏度。 2.功能特征 MWorks参数标定工具提供了向导式的窗口支持参数研究，主要特征如下。 (1).支持模型变量与测量数据关联，通过最小化数据差异实现在线调参。 (2).随着参数变化自动调用求解器，输出动态结果比较曲线。 (3).提供参数相关性分析工具，支持对关联参数进行标定灵敏度检查。 3.使用前的准备使用参数分析工具之前做好下列准备工作。 (1).启动MWorks Studio，打开模型，编译生成可运行的求解器。 (2).启动MWorks Simulator，更新求解器，生成对应的仿真实例。 (3).测量数据文件是进行参数标定的重要依据，要求其尽可能准确。具体的操作步骤结合MWorks实例库中的模型SimpleCar进行说明（详细的文件路径为MWorks\Samples\SimpleCar.mo）。

疲劳强度设计

疲劳强度设计对承受循环应力的零件和构件，根据疲劳强度理论和疲劳试验数据，决定其合理的结构和尺寸的机械设计方法。机械零件和构件对疲劳破坏的抗力，称为零件和构件的疲劳强度。疲劳强度由零件的局部应力状态和该处的材料性能确定，所以疲劳强度设计是以零件最弱区为依据的。通过改进零件的形状以降低峰值应力，或在最弱区的表面层采用强化工艺，就能显著地提高其疲劳强度。在材料的疲劳现象未被认识之前，机械设计只考虑静强度，而不考虑应力变化对零件寿命的影响。这样设计出来的机械产品经常在运行一段时期后，经过一定次数的应力变化循环而产生疲劳，致使突然发生脆性断裂，造成灾难性事故。应用疲劳强度设计能保证机械在给定的寿命内安全运行。疲劳强度设计方法有常规疲劳强度设计、损伤容限设计和疲劳强度可靠性设计。简史19世纪40年代，随着铁路的发展，机车车轴的疲劳破坏成为非常严重的问题。1867年，德国A.沃勒在巴黎博览会上展出了他用旋转弯曲试验获得车轴疲劳试验结果，把疲劳与应力联系起来，提出了疲劳极限的概念，为常规疲劳设计奠定了基础。 20世纪40年代以前的常规疲劳强度设计只考虑无限寿命设计。第二次世界大战中及战后，通过对当时发生的许多疲劳破坏事故的调查分析，逐渐形成了现代的常规疲劳强度设计，它非但提高了无限寿命设计的计算精确度,而且可以按给定的有限寿命来设计零件,有限寿命设计的理论基础是线性损伤积累理论。早在1924年，德国 A.帕姆格伦在估算滚动轴承寿命时，曾假定轴承材料受到的疲劳损伤的积累与轴承转动次数（等于载荷的循环次数）成线性关系，即两者之间的关系可以用一次方程式来表示。1945年，美国M.A.迈因纳根据更多的资料和数据,明确提出了线性损伤积累理论，也称帕姆格伦-迈因纳定理。随着断裂力学的发展，美国A.K.黑德于1953年提出了疲劳裂纹扩展的理论。1957年，美国P.C.帕里斯提出了疲劳裂纹扩展速率的半经验公式。1967年，美国R.G.福尔曼等又对此提出考虑平均应力影响的修正公式。这些工作使人们有可能计算带裂纹零件的剩余寿命，并加以具体应用，形成了损伤容限设计。用概率统计方法处理疲劳试验数据，是20世纪20年代开始的。60年代后期，可靠性设计从电子产品发展到机械产品，于是在航天、航空工业的先导下，开始了可靠性理论在疲劳强度设计中的应用。 1961年联邦德国H.诺伊贝尔提出的关于缺口件中名义应力-应变与局部应力-应变之间的关系，称为诺伊贝尔公式。1968年加拿大R.M.韦策尔在诺伊贝尔公式的基础上，提出了估算零件裂纹形成寿命的方法，即局部应力-应变法，在疲劳强度设计中得到了应用和发展。常规疲劳强度设计假设材料没有初始裂纹，经过一定的应力循环后，由于疲劳损伤的积累，才形成裂纹，裂纹在应力循环下继续扩展，直至发生全截面脆性断裂。裂纹形成前的应力循环数，称为无裂纹寿命；裂纹形成后直到疲劳断裂的应力循环数，称为裂纹扩展寿命。零件总寿命为两者之和。根据零件所用材料的试样的疲劳试验结果，以最大应力为纵坐标、以达到疲劳破坏的循环数N为横坐标，画出一组试样在某一循环特征下的应力-