为了跟踪国际材料设计这一高科技前沿，本文在大量收集国内外资料的基础上，并经联机检索，发现系统的合金设计方法，尤其是利用计算机辅助的数量冶金学方法进行合金设计在有色合金方面还很少见报道。为改变传统的“炒菜”法，选择高强铜合金进行了可喜的尝试。在充分考虑元素之间的交互作用的基础上，利用非线性回归分析法，得到了比较理想的加有Al，Fe，Mn，Pb的铜合金的成份一性能数学模型。采用最新的求最优解的约束可变多面体法进行最优化设计，得到了两种适用于不同工况的有可能代用传统铝青铜和锡青铜的优化铜合金。得到的数学模型经实验验证，符合得十分理想。用最优化设计得到的两种新合金，它们的强度分别比ZQA19-4提高29％，比ZQSn10-1提高82％，耐磨性能优良，且塑性良好，成本低廉。论文还从材料科学的理论高度上进一步分析了新合金的强化机理。实践证明，运用计算机辅助的数量冶金学方法进行合金设计，可使合金设计定量化、最优化，具有一定的理论意义与实用价值。