优化设计的建模在具有确定的传动比和保证相同的承载能力的条件下，已知参数为其载荷、工作条件及各主要构件材料。为求得优解，可采用直接求解中的复合形法。博山清水泵它通过构造一个有k个顶点的初始复合形，在n维设计空间的约束可行域内，对复合形各顶点的目标函数逐一进行比较，不断去掉坏点，代之以既能使目标函数值有所下降，又满足所有约束条件的新点，逐步趋向优点。

    由于复合形是一种在可行域内直接求优的方法，因此要求个复合形就必须在可行域内生成。这一方法原理简单、运用方便，能有效处理不等式约束的优化设计问题。在专家系统确定设计方案后，优化程序能完成参数的详细设计，并对其解进行评价。同时可利用有限元分析程序对解作进一步分析，以得到一个较为满意的解。而且设计者可根据需要修改设计结果，直至达到设计要求。

    有限元分析谐波齿轮的强度校核包括柔轮的疲劳强度校核和波发生器柔性轴承寿命计算。利用有限元分析，可提高求解的效率和精度，同时为再设计提供依据。本系统采用ANSYS软件来进行有限元分析，它能和AutoCAD软件接口，实现数据的共享和交换。用户能以可视图形方式直观快速地进行网格自动划分，生成有限元分析所需数据，并按要求将大量的计算结果（如应力等）整理成变形图、等值线图，便于极值搜索和所需数据的列表输出，所得结论和数据返回系统。