本论文分析比较了常用试验设计方法的优缺点，重点介绍了“有约束的均匀设计法”，并利用scheffe多项式(规范多项式)对该法进行了改进。利用改进后的“有约束的均匀设计法”，进行模拟材料性能研究的试验设计，利用编制的MATLAB程序进行数据处理，取得了比较满意的结果，说明了均匀设计法可以应用于模拟材料领域和建筑材料领域。实践证明，该方法在混料试验设计中具有以下特点： (1)均匀设计法能够大幅度的减少试验次数，缩短试验周期，从而大量节约人力和物力； (2)按照均匀设计法安排的试验点有很强的代表性，能够充分的反映试验研究范围内部的信息，使回归出的方程式的精度较好。 本论文对常用的以水泥石膏为胶结物的模拟材料的性能进行了深入的研究，取得了以下成绩： (1)总结出了该模拟材料强度变化的规律； (2)回归出了被试验验证了的抗压强度经验公式和抗弯强度经验公式； (3)提出采用“试凑法”进行室外模拟试验设计，并编制了计算机程序； (4)进行了多次模拟试验，结果符合要求，配合完成了《岩溶发育地区灌注桩应用研究》课题的研究。