本文回顾了稳健设计的发展及其国内外的研究现状,在此基础上总结了现有稳健设计方法的缺陷和不足,指出多质量特性指标的稳健设计方法已经成为稳健设计的一个研究重点。本文将多质量特性指标的稳健设计思想应用于固体火箭发动机的结构设计中,以提高火箭发动机在生产和工作过程中的稳健性。 本文采用基于试验设计的田口稳健设计方法,针对多指标质量特性的整体波动度量上存在的难点,应用信息论中信息熵可以对随机变量进行度量的特性,通过对多目标稳健设计方法的输出特性的协方差矩阵的分析,应用其主成分的整体波动进行的度量,建立一种多指标质量特性的整体波动的度量方法,即定义一种多指标稳健设计的信噪比公式。 应用本文介绍的基于试验设计的稳健设计方法,对某型号固体火箭发动机喷管堵盖进行应力分析,定量的指出喷管堵盖各设计参数对堵盖的应力的影响,从而为堵盖在设计、制造过程中提供重要的参考依据。 针对现代固体火箭发动机的多质量指标的特点和设计要求,应用本文介绍的多目标稳健设计方法,对火箭发动机用某带颈连接法兰盘进行多质量特性指标的稳健设计。结果表明最佳的稳健设计方案不仅满足了火箭发动机的设计要求和设计目标,而且同时还将发动机结构性能对各噪声因素的敏感性降低到最小,即火箭发动机的结构性能对噪声因素的变差具有稳健性。