可靠性作为衡量产品质量的一个重要指标，已受到世界各工业国家的高度重视。可靠性试验数据的获得需要做大量的试验，由于发动机构件造价很高，疲劳试验的费用昂贵，试验件数少，所以很难得到轮盘结构的可靠性寿命。因此设计出模拟件代替实际构件，来进行可靠性试验是十分必要的，这也是模拟件设计的意义所在。本文以飞机发动机轮盘的寿命试验为例，就模拟件优化设计的理论和方法展开讨论，具体内容如下： 1.应用ANSYS对轮盘结构进行有限元分析。由分析结果的等值线图可以看出，应力集中的区域在榫槽槽底中间部位圆弧的一侧。确定出最大应力点的应力和应变情况，并以此作为设计模拟件的依据。 2.基于模拟理论提出局部应力法。由S-N曲线分析可知，若应力保持一致，既可满足寿命一致。又根据疲劳累积损伤和圣维南原理，确定模拟件设计中进行应力一致性的模拟准则和模拟件设计的一般方法。 3.应用局部应力法设计模拟件。在得到比较合适的缺口形状后，分别按最大主应力比近似、应力分量比近似和应力梯度近似设计模拟件，得到合适的模拟件尺寸值。 4.运用回归分析，确定模拟件结构的主要影响因素与应力的关系式。通过ANSYS的APDL语言实现有限元分析的参数化，并使用宏语言控制程序流程，实现模拟件结构的优化设计。 5.尝试应用寿命模型设计模拟件。依据低循环寿命模型中的应变分布影响系数寿命模型，得到应变梯度近似的设计方法。调整确定出新的模拟件形状，利用APDL参数化语言建立模型，分析确定适当的模拟件尺寸值。 本文通过对轮盘榫槽模拟件的设计，为模拟技术提供了一个新的理论与方法。