题目：质量设计中的波动问题研究及在多学科稳健性优化设计中的应用

产品质量的优劣是衡量一个国家工业文明以及科学技术、经济发展水平的重要标志，是改善企业经营管理、降低成本、提高经济效益、增强市场竞争能力、开辟世界市场、发展外向型经济的重要保证。随着产品设计的日益复杂化、多样化、小批量化及上市周期紧迫化，借助于现代先进设计方法的多学科稳健性优化设计已成为质量设计的新趋势。本文在研究质量发展历程的基础上重点研究了现有的稳健性优化设计方法及质量波动的数学描述；建立了适用于多学科稳健性优化设计的质量波动数学模型；在概念设计阶段，利用波动数学模型即可得到复杂多学科机械产品稳健性优化解。本文在以下几方面作了一些实质性的工作：1、 在对国内外关于质量波动及不确定性的研究基础上提出了波动与不确定性的定义，对设计过程中的质量波动进行分类，分析波动产生的原因：不确定性产生质量波动，波动造成质量目标值偏移，故不确定性是产品质量的大敌。2、 在研究国内外多学科不确定波动数学模型的基础上建立适用于多学科稳健性质量设计的波动数学模型，该模型能综合各学科之间的耦合关系和不确定因素，将各子学科的质量波动以量化表示。与现有的波动数学模型相比结构更加简化，计算效率更高；3、 提出波动数学模型的应用策略，将一般的机械设计过程分为有确定函数表达式、可以建立仿真模型及不能建立仿真模型三大类。对于能以数学表达式描述的系统可根据波动数学模型得出系统中各子系统量化的质量波动值 ，各 影响因素的Pareto排序可通过iSIGHT软件得到。经过敏感性分析，得到影响产品质量主要不确定变量，通过对子系统的进一步优化，可得稳健性参考变量集。以此为设计起点，可将主要影响因素的波动减少到最小，获得稳健性高质量的产品设计方案。波动值 为后续的评价提供量化的理论参考依据；4、 利用NASA实例对质量波动模型的有效性进行验证。