技术试验及其类型

1 / 5 技术试验及其类型 第二章 技术世界中的设计 技术试验及其类型（讲稿） 三、设计的可靠性验证 技术试验及其类型（讲稿） 设计活动始终贯穿着试验 技术试验作为设计的一个重要环节，始终贯穿在设计活动之中。根据不同的需要，试验安排在方案设计之前，有的则须安排在设计之中，有的是在设计的最后阶段进行，还有的整个设计过程都在试验。下面我们来看几个例子。 例一、某城市要设计一个 “ 减少汽车废气污染 ” 的控制方案。为了给方案的设计提供依据，他们先对全市的各种汽车（大车、小车、汽油车、柴油车等 ）的废气排放情况进行测试，找出污染最严重的车型，接着他们又进行了不同时段、不同路段的测试，找出了污最严重的时段和路段。这种测试就是一种技术试验，它的作用是为设计方案的制定提供数据。 有了数据，他们从管理、油料和汽化技术等几个方面制定了一个综合控制方案。管理，是提出对某些车辆的数量、行驶路段和时段的控制措施；油料，是提出对某些油料的更换方案；汽化技术，是改进汽车发动机的汽化装置。在确定这些措施的过程中，又要经过试验。方案出来之后，正式实施之前，还得试行，这是整体方案的试验。经过试验发现问2 / 5 题，进行修改和优 化，才能正式实施。 例二、飞机设计过程中的某些试验 在飞机总体设计中有一个任务是确定飞机的外形。外形的确定除了进行必要的计算外，更主要的依据是来自 “ 风洞试验 ” 取得气动力数据。这可以说是方案确定前的试验。 在飞机设计进行之中，需要进行的试验就更多了。可以说每一个部件、每一个工艺都得进行试验，以确保其可行性。 飞机造出来之后，还得进行整机试验，其中包括 “ 静力破坏试验 ” 和 “ 试飞 ” 。这是设计最后阶段的试验。 例三、 “ 降温减少枣子成熟期落果，避雨防止枣子开裂 ” 的技术试验 某产枣区， 为了提高枣子的产量和质量，设计了用降温来减少枣子落果，用避雨来防止开裂的技术方案。方案是否可行？设备是否好用？须要进行全过程的试验。从 7 月，高温到来之时起，就对被试的枣树罩上 “ 防晒网 ” ；从 8 月雨季到来之时起，就给枣树支上防雨布，直到枣子完全成熟，整个过程都在试验。 从上面的例子我们可以看到，技术试验对设计来说是何等的重要，可以说，设计过程始终都是伴随着试验而进行的。 什么是技术试验 根据上面的例子，我们可以这样来表述技术试验：在设3 / 5 计工作中，为了解决某些设计问题而进行的测试、验证、探究优化等实践活动。这些活动所取得的数据、资料和过程现象是确定、优化设计方案的重要依据，是提高设计可靠性的重要手段。 技术试验的目的 对设计活动来说技术试验的目的是多种多样的，归纳起来有如下几点： 1、验证设计方案的可靠性。 从本质上说，设计是属于思维活动，设计方案是思维活动用文字、图形、模型或样品等方式的呈现。因此，其可靠性是需要验证的。可以说，只有通过试验验证，并认为合格的方案，才是可行的方案； 2、为设计提供可行的参考信息。这实际上也是保证设计方案可行性的另一种表现形式； 3、为改进和优化设计提供可选择的方案； 4、确定所设计产品的最终性能。一个产品的最终性能不是由设计方案来定的，而是由最终的性能试验来定的。只有经过试验确定的性能，才是产品可以确保的性能。 以上几个目的，可以说都是和产品的可靠性有关，因此我们把本节的标题定为设计的可靠性验证。 4 / 5 技术试验的类型 （我把教材上的方法改为了类型，因为从内容上看，我认为用 “ 类型 ” 更合适） 1、优选试验。这类试验是用 于设计参数或设计方案的对比和筛选。在进行参数筛选时，往往是用改变某一参数或某组参数进行重复试验的方法来对比方案的优劣。而进行方案优选时，则须进行不同方案的性能试验。 2、模拟试验。这种试验是利用相似原理而进行的性能测试。如果是模型试验，就是利用了几何相似物理相似而进行的。如飞机（或部件）的风洞试验就是这类试验；如果是模拟计算机来做的试验，就是利用的数学模型相似。 3、强化试验。有的试验如果需要很长的时间才能得到试验结果，如产品在常规状态下的使用寿命试验，有的需要几年，甚至十几年。为了减少试验时间 ，可以人为地强化试验条件，以达到相同的效果。 4、破坏试验。这类试验是检验产品的最大承载能力或某种特殊状态下的安全性能而进行的试验。如前面介绍的“ 飞机静力试验 ” ，还有汽车的碰撞试验都是属于破坏试验。 5、整体运行试验。这是在产品在正式投入使用前进行的正常运行试验。如飞机的试飞、铁路的试运行，都属于整体运行试验，我们下 “ 粤海铁路跨海工程 ” 在正式投入客运5 / 5 之前的运行，也是这种类型的试验。 6、虚拟试验。这是利