【中学】健壮设计

第六章

健壮设计1.第6章

健壮设计本章，将介绍优化工具的一次实际应用-将健壮设计的概念用于大量生产将包括如下的内容：A. 定义健壮设计B. 用优化工具获得一个健壮设计C. 练习演示和/或自己做练习2.健壮设计

A.定义什么是健壮设计？一个对噪声参数的改变不敏感的设计，噪声参数如：制造公差材料属性环境条件-温度，湿度等等。例如，这样的设计就是健壮的！即如,铺路材料的设计考虑到卡车过载，次等混凝土，和冬天解冻时的种种情况。3.健壮设计

定义健壮设计的概念对大量生产特别有用，因为这时生产特性变化最小就和得到优化设计一样重要。一项研究表明*,在美国和日本制造的电视机有同样的设计和公差。美国工厂用微小缺陷判据。日本工厂用健壮设计的概念。日本生产的电视机色彩密度更接近设计要求，也更能得到美国消费者的偏爱。*QualityEngineeringUsingRobustDesign,MadhavS.Phadke,PrenticeHall,19894.健壮设计

B.如何进行ANSYS优化工具-梯度，乘子，和扫描法-可以有效地应用健壮设计的概念。一种办法是：1. 区分噪声参数和控制参数。2. 创建一个噪声和控制参数的参数化模型。3. 确定哪一个噪声参数对设计影响最大。4. 确定改变哪一个控制参数可以减低噪声参数的影响。5.健壮设计

如何进行1.确定噪声参数和控制参数噪声参数是非常随机的，并且不在设计师的控制范围之内的一些因数，即：材料属性制造公差环境，即温度和湿度随时间而下降的因素控制参数

是设计师可以改变，以减低噪声参数影响的一些因数。6.健壮设计

如何进行2.创建参数化模型用两个噪声参数和两个控制参数建立参数化模型。指定噪声参数和控制参数为DV。记住，DV只能取正值。例如，如果一个尺寸

thk=2.5有制造公差

thktol=0.001，可用thk+thktol作为厚度尺寸来建模：thk=2.499tol=0.0027.健壮设计

如何进行3.确定影响最大的噪声参数显然要采用梯度工具，这可表明每个DV的1%改变，对一个给定设计（参考设计）的影响。在这种情况下，参考设计就是当前的可以接受的设计。斜率最陡的曲线表明，该噪声参数对设计影响最大。8.健壮设计

如何进行这里，一种选择可一定程度地降低关键噪声参数的影响。例如，如果一项公差认为是重要的，则可收紧此项制造公差。

但是，根据定义，大多数噪声参数，不在设计师的控制之下。另一种选择就是移到第四步，去考察这些噪声参数的影响是否可通过控制参数来降低。9.健壮设计

如何进行4.确定哪个控制参数可以改变为此显然应选择乘子工具

可用于确定噪声参数和控制参数间两者和三者之间的交互影响。例如，什么样的

THK值将对

THKTOL影响最小？另一种方法是用扫描工具，对一个给定的噪声参数，扫描全部若干个控制参数值。10.健壮设计

如何进行如你确定了一个控制变量，如THK的不同的值，真的降低一个噪声参数的影响，你就需要确定，新的设计还要执行要求的标准。这只是关于健壮设计概念和

ANSYS优化工具如何用来解决问题的一个简单介绍。要获得更多