材料選擇是設(shè)計(jì)成敗的基石。工程師需在性能、工藝、成本與可持續(xù)性間取得平衡。先需分析零件的服役條件：載荷類(lèi)型（靜載、沖擊、交變）、應(yīng)力狀態(tài)、工作溫度、介質(zhì)環(huán)境（腐蝕、磨損）等。

對(duì)于承力結(jié)構(gòu)件，靜強(qiáng)度分析是基礎(chǔ)。根據(jù)許用應(yīng)力法或安全系數(shù)法，結(jié)合材料的屈服強(qiáng)度σ_s或抗拉強(qiáng)度σ_b進(jìn)行設(shè)計(jì)。但更多失效源于疲勞、蠕變或失穩(wěn)。交變載荷下需繪制S-N曲線，考慮應(yīng)力集中系數(shù)、表面加工狀態(tài)與尺寸效應(yīng)，進(jìn)行疲勞壽命預(yù)估。高周疲勞與低周疲勞的分析方法迥異。

有限元分析（FEA）已成為核心評(píng)估工具。靜力學(xué)分析驗(yàn)證剛強(qiáng)度；模態(tài)分析避免共振；熱-力耦合分析解決熱應(yīng)力問(wèn)題。但仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性極度依賴(lài)于：準(zhǔn)確的材料本構(gòu)模型（彈塑性、超彈性）、合理的網(wǎng)格劃分（尤其是應(yīng)力集中處）、以及符合實(shí)際的邊界條件與接觸設(shè)置。將FEA結(jié)果與臺(tái)架試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)標(biāo)，是提升分析可靠性的不二法門(mén)。