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机械自动化设计与制造研究
Research on Mechanical Automation Design and Manufacturing

及各种可靠性试验为依据，以保证产品的可靠性为目标的一种现代设计方法。其
主要特点是将传统设计中作为单值而实际上具有多值性的设计变量（如载荷、材
料性能和应力等）如实地作为服从某种分布规律的随机变量来对待，用概率统计
方法定量设计出符合机械产品可靠性指标要求的零部件和整机的有关参数和结构
尺寸。

可靠性设计的主要内容有以下几个方面：从规定的目标可靠性出发，设计
零部件和整机的有关参数发结构尺寸；根据零部件和机器（或系统）目前的状况
及失效数据，预测其可能达到的可靠性，进行可靠性预测；根据确定的机器（或

系统）可靠性，分配其组成零件或子系统的可靠性，这对复杂产品和大型系统来
说尤为重要。
4. 有限元法
有限元法是随着计算机技术的发展而迅速发展起来的一种现代设计方法，
是将连续体简化为有限个单元组成的离散化模型，再对这一模型进行数值求解的

一种实用的有效方法。其假想地把任意形状的连续体或结构分割成有限个方位不
同、形状相似的小块（即单元），各单元之间仅在有限个指定点（即节点）处相
互连接，并将承受的各种外载荷按某种规则移植成作用于节点处的等效力，将边

界约束也简化为节点约束，从而转换为一个由有限个具有一定形状规则、仅在节
点处相连接、承受外载和约束的单元组合体。然后按分块近似的思想，用一个简
单的函数近似地表示每个单元位移分量的分布规律，并按照弹、塑性理论建立单
元节点力和节点位移之间的关系。再将所有单元的这种特性关系集合起来，得到
一组以节点位移为未知量的代数方程组。最后求出原有物体有限个节点处位移的

近似值及其他物体参数。
5. 摩擦学设计
摩擦学设计就是运用摩擦学理论、方法、技术和数据，将摩擦和磨损减小

钊最低程度，从而设计出高性能、低功耗、具有足够可靠性及合适寿命的经济合
理的新产品。
摩擦学是研究相互运动、相互作用的表面间的摩擦行为对机械系统的影响，
包括接触表面及润滑介质的变化，失效预测及控制的理论与实践，它是以力学、
流变学、表面物理与表面化学为主要理论基础，综合材料科学、工程热物理学，

以数值计算和表面技术为主要手段的边缘学科。它的基本内容是研究工程表面的

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