健壮性分析

健壮性分析
健壮性分析

什么是鲁棒性(健壮性)

【版本1】

鲁棒是英文Robust的音译。

健壮性是指软件对于规范要求以外的输入情况的处理能力。

所谓健壮的系统是指对于规范要求以外的输入能够判断出这个输入不符合规范要求,并能有合理的处理方式。

另外健壮性有时也和容错性,可移植性,正确性有交叉的地方。

比如,一个软件可以从错误的输入推断出正确合理的输入,这属于容错性量度标准,但是也可以认为这个软件是健壮的。

一个软件可以正确地运行在不同环境下,则认为软件可移植性高,也可以叫,软件在不同平台下是健壮的。

一个软件能够检测自己内部的设计或者编码错误,并得到正确的执行结果,这是软件的正确性标准,但是也可以说,软件有内部的保护机制,是模块级健壮的。

软件健壮性是一个比较模糊的概念,但是却是非常重要的软件外部量度标准。软件设计的健壮与否直接反应了分析设计和编码人员的水平。即所谓的高手写的程序不容易死。

【版本2】

鲁棒是Robust的音译,也就是健壮和强壮的意思。

鲁棒性(robustness)就是系统的健壮性。它是在异常和危险情况下系统生存的关键。比如说,计算机软件在输入错误、磁盘故障、网络过载或有意攻击情况下,能否不死机、不崩溃,就是该软件的鲁棒性。所谓“鲁棒性”,是指控制系统在一定(结构,大小)的参数摄动下,维持某些性能的特性。根据对性能的不同定义,可分为稳定鲁棒性和性能鲁棒性。以闭环系统的鲁棒性作为目标设计得到的固定控制器称为鲁棒控制器。

产品结构设计等方面的checklist

模具的checklist表: 产品名称模具编号材料收缩率 序号内容自检确认 1 与客户交流清楚外观面位置及外观要求如镜面,皮纹,亚光等。 2 清楚产品的安装方向,产品的出模方向及它们之间的关系。 3 产品在出模方向无不合理结构。 4 壁厚合理,壁厚均匀,没有过薄,过厚及壁厚突变。 5 圆角齐全,所有外观面倒圆角(特殊要求除外),所有非外观面倒圆角,非外观面圆角足够大。且圆角处壁厚均匀,无漏掉的圆角。 6 脱模斜度齐全,正确,无放反的情况,脱模斜度足够大,已用DRAFT CHECK命令进行检查。 7 透明件,皮纹处理的外观面,插穿面脱模斜度足够大,满足标准。 8 透明件已考虑外观效果,可见结构,并与客户进行交流。 9 需贴膜的件已经考虑到膜在实际安装方向的定位, 10 电镀件装配考虑到镀层厚度和装配间隙, 11 一面用插接,一面用卡爪的结构已考虑到装配过程中是否有与外观干涉,是否有造成外观面破坏的情况,卡爪是否易断 12 加强筋高度,宽度,脱模斜度结构及工艺均合理。 13 外观件检查产品结构如壁厚,加强筋(尤其是横在制品侧壁的筋考虑与侧壁的防缩)、螺钉柱等不会引起缩水,已采取防缩措施。 14 产品变形,收缩等注塑缺陷轻微,且已与客户协商,得到客户的书面认可。 15 需出斜顶,滑块,抽芯的结构活动距离及空间足够,结构能否简化。 16 产品无引起模具壁薄,尖角等不合理结构。 17 带嵌件的产品考虑嵌件在模具中的牢固固定,内桶底的嵌件要求将嵌件和包嵌件的胶位合并到一起作为模具嵌件。 18 与客户交流清楚分型面的位置,外观面滑块,抽芯允许的夹线位置。 19 备份产品已检查所有修模报告及更改记录并进行了更改,重要装配尺寸进行了样件的实际测绘验证。 笔记本的CHECKLIST Design Check List By Sub-Assy. 1. U-Case 1-1 上下蓋嵌合部份 1-1-1 上下蓋PL是否Match 1-1-2 Lip 是否完成,是否符合外觀要求(修飾溝) 1-1-3 側壁之TAPER / 與下蓋是否配合/ 考慮到開模 1-1-4 上下蓋之配合卡勾共幾處,是否位置match 1-1-5 卡勾嵌合深度多少 1-1-6 卡勾兩側有無夾持Rib,拆拔時是否易斷裂 1-1-7 卡勾是否造成側壁縮水(如果太厚) 1-1-8 公模內面形狀(如各處高度). 1-1-10 PL切口處是否有刀口產生( 全週Check ) 1-2 BOSS 1-2-1 上下蓋BOSS 孔位是否相合 1-2-2 BOSS 尺寸是否標準化,內緣有沒有倒角

面向对象 需求模型、健壮性分析

一、选择题 1. 需求分析中,分析人员要从用户那里解决的最重要的问题是___A_。 (A )要让软件做什么 (B )要给该软件提供什么信息 (C )要求软件工作效率如何 (D )要让该软件具有何种结构 2. 需求分析产生的文档是__C_ 。 (A )项目开发计划 (B )可行性分析报告 (C )需求规格说明书 (D )软件设计说明书 3. 在RUP 开发过程模型的主要特征是____。 (A )迭代和原型 (B )增量和原型 (C )迭代和增量 (D )瀑布和原型 4. 具有风险分析的软件生存周期模型是__C__。 (A )瀑布模型 (B )喷泉模型 (C )螺旋模型 (D )增量模型 5. 软件生命周期中,__D__阶段所占的工作量最大。 (A )分析阶段 (B )设计阶段 (C )编码阶段 (D )维护阶段 6. UML 类图中,以下不属于类之间关系的是 A 。 (A )包含 (B )依赖 (C )泛化 (D )实现 7. UML 类图中,每个类中包含类名、属性列表、 A 。 (A )操作集合 (B )类之间的关系 (C )构造函数 (D )抽象方法 8. 以下哪个选项不是UML 用例图中用例与用例之间的关系?B A 包含 B 依赖 C 泛化 D 扩展 9. UML 类图中,可以表示整体与部分关系的是 C 。 A 泛化 B 依赖 C 组合 D 继承 10. 用例图是从谁的角度出发对如何使用系统进行描述的? A A 、用户 B 、系统分析师 C 、系统设计师 D 、程序员 11. 用例图展示了外部参与者与系统所提供的用例之间的连接,UML 中的外部参与者是 指?D A .人员 B .单位 C .人员或单位 D .人员或外部系统 12. 类是一组具有相同属性的和相同服务的对象的抽象描述,类中的每个对象都是这个类 的一个 C ? A 、例证 B 用例 C 实例 D 例外 13. 领域模型又称为 C 。 A .业务流程模型 B.用例模型 C.概念模型 D.设计模型 14. 在类图中,下面哪个符号表示实现接口 C 。 15. 汽车(Car )由轮子、发动机、油箱、座椅、方向盘等组成。那么car 类和其他类 (Wheel 、Engin 、Tank 、Chair 、SteeringWheel )之间的关系是:( D ) A 、泛化关系(Generalization ) B 、实现关系(Realization ) C 、包含关系(Inclusion ) D 、组合关系(Composition ) 16. 在一个网络游戏系统中,定义了类Cowboy 和类Castle ,并在类Cowboy 中定义了方法 (((

健壮设计及方法评介

综台评连——健壮设计及方法评介 健壮设计及方法评介 100084北京机械工业学院滕启 250014济南市山东建筑工程学院王秀叶 摘要介绍了健壮设计的概念、设计方法及其在现代工业中的发展前景。 关键词健壮设计方法前景 中图分类号TB4726 随着世界经济的飞速发展和市场竞争日趋剧烈,以及用户对机电产品的多样化要求,促使了生产工艺和经营的不断进步,于是各工业发达国家把产品质量、成本和交货时间归结为现代产品生产的三个基本要素。 1健壮设计概述 不言而喻,产品质量是企业生存和赢得用户的 收蔫日期:2001埘—04 作者简介:藤启,男。58岁,副教授.手攻现代设计方法研究 造技术研究一体化与国际化。先进制造技术是集机械、电子、信息、材料和管理技术于一体的综合技术,它的发展涉及到规模管理、资金保障、研究开发、生产应用等多个方面。 (2)确定优先资助领域,支持应用前景明确的先进制造技术基础研究,加快研究成果的应用转化。当今世界科学技术化、技术科学化的科技一体化趋势日益明显,技术的生命周期不断缩短。 (3)持续开展制造业的技术改造。制造技术的发展是通过技术改造过程实现的,通过技术改造逐步淘汰老工艺、老设备,推广应用先进的新工艺和新设备,以提高企业的制造技术水平,最终达到提高产品性能、质量和对市场的应变能力。 (4)采用新型的生产模式,改进生产组织管理,提高人员技术素质。先进制造技术既包括工艺技术设备,义包括生产的组织管理和人员技术素质。只有相适应的生产组织管理和人员技术素质与其配套,先进的工艺技术装备才能充分发挥其应有的作用,形成先进制造技术。 总之,我国制造技术的发展应结合自身的特点,形成特色发展。可以预言,随着人们对先进制造技术一个最关键因素。任何一种产品,它的总体质量一般可分为用户质量(外部质量)和技术质量(内部质量)。前者是指用户所能感受到、见到、触到或听到的体现产品好坏的一些质量特性;后者是指产品在优良的设计和制造质量下达到理想功能的健ttf¥(Ro—bustness)q 20世纪90年代以来,设计已成为各发达工业国家的热点,认识到产品的质量首先是设计出来的,并把产品质量从以往被动的靠产品检验和生产过程控制来保证,发展到主动的从产品质量设计人手,以从根本上确立产品的优良品质。健壮设计(Robust一+H+十一m~一一-4-一一…+的研究和应用的不断深入,在新世纪内,它将得到更大的发展和壮大,以提高企业的国际竞争力和技术创新能力。 参考文献 1胡燕{每,叶飞帆.国外实施先进制造技术的成效、问题与对策等、工业工程与管理.200l(1):3扣38 2李亨昭.邱敬之,戚法云先进制造技术的发展趋势与战略设想2000.84(2):3-6 3刘色.21世纪制造业的绿色变革与创新机械工程学报.213110,36(1):7—10. 4严隽琪,倪炎榕,马翳哲.基于网络的敏捷制造中国机械_[程.2000,11(1-2):101~104 5真彤,祁国宁.吴昭同,杨世锝.敏捷制造的实施方法探讨.中国机械_:[程.1999.10(7) 6李伯虎.现代集成制造系统——制造业赢得竞争的新切人点 7姚健,严隽琪等.分布式虚拟制造系统的框架体系中国机槭工程。1999,10(4) 8黎明.雷源忠现代制造科学展望.中国机械工程.2000,ll(3):345-347 9谢锋,刘正士先进翩造技术学科发展趋势分析组合机床与自动化加工技术,2000,11:1—4. 10刘新砸先进制造技术在组台机床制造中应用99巾国国际机床展先进制造技术专稿  万方数据

HyperStudy——健壮性设计开发的参数化研究和多学科优化工具

HyperStudy——健壮性设计开发的参数化研究和多学科优化工具HyperStudy是一个HyperWorks软件包中的一款主要产品。它主要用于CAE环境下DOE (试验设计),优化,以及随机分析研究。HyperStudy的前身是Altair公司HyperWorks系列产品中的StudyWizard。 HyperStudy具有导向式结构易于学习。适用于研究不同变化条件下设计变量的特性,包括非线形特性。 还能应用在合并不同类型分析的跨学科领域中。模型易于参数化。除了传统意义上定义输入资料为设计变量,有限元的形状也能够被参数化。 HyperStudy具有良好的集成性,可以从HyperMesh, HyperForm, 和MotionView软件直接启动同时获取设计参量等。HyperMorph可用于是形状参数的生成。同时可与多种外部求解器合并使用,进行线性和非线性的DOE、优化和随机分析。 外部求解器类型 ?Abaqus ?Ansys ?XY data ?Dads ?LS-Dyna ?Adams ?Pam-Crash ?Nastran ?Excel data ?Madymo ?Altair OptiStruct ?Simpack ?Altair HyperForm ?Radioss ?Altair MotionSolve ?HyperMesh result file DOE研究

DOE又称试验设计,目的在于进行试验设计以减少试验次数,并且保证获得充分的信息,从而简化数据处理,节省人力物力和时间。正确合理的试验设计,可使试验结果的可靠性显著提高。试验设计还可以为寻求参数的优化数值和选择最佳工艺方案指明方向。 试验研究的目标在于研究参数变化对于模型特性的影响,确定哪一种因素对于特定响应最具有影响。 确定输入变量为何值时使得响应接近期望值,或者输出响应的变化性非常小,以及非控制变量的效应最小化。试验设计能够定义一系列测试用于有目的识别或观察参数变化对输出响应变化。在这种研究中,设计变量的影响和相互作用也作为研究对象,模型重复计算按照设定的一系列的组合参数。响应被描述为的参数代数表达式函数,即称为响应面,也就是建立一个近似模型被用做实际问题精确求解的替代模型。模型的响应面一经产生,这些响应面就被作为整个精确求解方法的代理表达式。新的设计变量的组合不再用于原来的求解过程中,而是被插入响应面方程以快速估算模型的响应,不需要实际运算整个分析。 试验研究类型 ?Full factorial全参数法 ?Fractional factorial部分参数法 ?Box-Behnken法 ?Plackett-Burman法 ?Central composite designs中心复合法 ?Latin HyperCube拉丁超立方体法 ?用户自定义型 设计变量 ?连续型(Continuous) ?离散型(Discrete ) ?字符串型(String) 后处理 ?主要效果(Main effects) ?变异数分析(Analysis of Variance (ANOVA) ?敏感度指数(Sensitivity index)

健壮设计

健壮设计 引言 在机械系统设计完成而进入制造和使用阶段时, 由于一系列不确定因素的影响, 可能会出现性能上大的变化, 甚至造成产品失效, 从而导致质量不稳定。如何使设计出的产品具有健壮性, 亦即使产品和过程具有抵抗外界干扰所引起的质量波动的能力, 是目前设计方法前沿课题。由此提出了机械健壮性设计的概念。 1 基于质量工程的健壮设计 1. 1 质量工程 质量工程( QE ) 是对产品开发全过程质量保证和质量控制的系统工程方法, 包括设计总质量工程和制造质量工程。设计质量工程主要有: 健壮性设计; 可靠设计; 满足产品全面质量指标的计算机集成化智能设计; 以健壮性、可靠 性为重点的全面质量管理和质量保证技术。制造质量工程主要解决设计质量的符合性问题。 1. 2 健壮性设计的概念 所谓健壮性设计, 就是赋予产品或过程健壮性、高性能和低成本的设计。它是种性能、质量和成本综合的功能优化设计方法, 是一种着眼于经济效益, 立足于程技术的质量设计和管理技术。这种设计方法是在传统的工程设计方法上发展而的, 其发展过程为: 数学优化→工程优化( 试验设计) →田口方法( Ta gnchi method)→健壮设计。健壮设计能解决大规模产品设计问题。它加强了田口 方法的系统设计, 突出了QDF( 质量功能展开) 的先导作用。 1. 3 健壮性设计方法的改进 ( 1) 不确定因素的不同形式: 田口方法仅考虑了随机不确定因素。文献[ 1] 论了其它形式的不确定因素, 并指出这些因素对优化目标及质量信噪比有影响, 从而改进了S/ N 表达式。 ( 2) 其它的搜索方法: 田口方法仅仅用试验方法在整个设计空间中进行搜索,经过一系列的正交试验, 可以选出一组最优的设计参数。田口方法使用的是两参数试验设计方法, 其改进方法: 使用二进式搜索; 在设计空间使用爬山法; 还可使用随机搜索方法等。 ( 3) 有约束条件的设计: 田口方法是在无约束条件下使用的, 如果存在约束,可利用约束搜索方法, 将原约束转换为概率形式。另一种方法是使用定义边界的方法, 定一个分段函数。还可使用Mo nt e-Carlo 法求解。文献[ 2] 指出了田口方法在处理约束及多目标问题方面的不足, 发展了田口方法, 使它可以处理约束及多目标的问题。文中使用统计分析ANOVA 的概念来确定优化目标函数中各因素的重要性, 排除了不重要因素的影响, 得出唯一的可行最优解。文献[ 3]成功地利用单调性分析技术将有约束的健壮性设计问题简化为无约束优化问题,以此来减小计算量。文献[ 4] 提出一个基于单调性分析的方法, 来解决或帮助解决以下问题: 找出设计变量x 的值, 使不可控的任意参数..对性能特性y= f ( x , ..) 的影响最小, 即对不可控因子的变异的敏感性最小, 以此完成健壮设计。这种方法与田口方法相比在于它不需要统计试验, 而是基于性能特征函数 ---------------------------------------------------------精品文档

产品研发中的鲁棒性设计

产品研发中的鲁棒性设计 作者:安世亚太戴若犁 通常的情况下,在我们设计结构的时候总是基于产品需要承受的各种结构载荷、温度分布等预先给定的条件。然而,生产工艺、材料特性、乃至产品运行环境很少能够像预想的精确。诸如此类的环境参数在一定的范围内变动,导致生产出不合格产品,以及产品在使用当中的失效。 ANSYS的鲁棒性设计功能使得工程师们能够最大程度上减少此类问题的产生,使得产品能够抵抗不同的环境参数的影响,像设计预期那样工作。通过相关功能,用户可以量化产品失稳率(失效率),并由此抵消设计中的不确定性,例如材料参数的起伏,产品工作环境的变化,生产工艺变动以及产品老化等等。 鲁棒性设计方法着眼于提高工程生产率,五十年来不断发展,帮助全球产业界(包括汽车、航空、商用设备、电讯、电子以及软件等行业)节约了数亿美元的成本。 鲁棒性设计几乎可以应用于生产流程的每个阶段,包括财务处理。而在ANSYS当中,该功能用于求出模型中的未定因素对最终结果(如形变,应力分布)的影响程度。基于概率表征法,通过对不确定性的静力分析来量化产品的可靠度以及质量。 鲁棒性设计并不仅仅是一种概率表征方法,它使得用户可以优化设计参数已达到某种预期的状态,例如六西格玛标准:每百万件产品中只有3.4件不合格。六西格玛标准主要集中于成产流程,并由此优化生产工艺,而工艺的改进使得产品生产自动符合六西格玛质量标准。 六西格玛标准设计 产品的设计在很大程度上直接影响产品的质量,由此应运而生的是被称为六西格玛标准设计(DFSS)的设计优化方法,它可使生产出来的产品自动符合六西格玛质量标准,目前流行的算法源于美国通用电气公司的早期工作。对于鲁棒性设计及六西格玛设计,质量是优化过程中显见的目标,鲁棒性设计由此成为采用六西格玛标准公司的有力工具。

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