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现代设计方法


作者:
张鄂
定价:
29.80 元
版面字数:
450.00千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
页数:
304
最新
印次时间:
2026年02月
ISBN:
978-7-04-036551-1
物料号:
36551-00
出版时间:
2013-01-28
读者对象:
高等教育
一级分类:
机械/能源类
二级分类:
机械设计制造及其自动化/机械工程/机械电子工程专业课

本书是在作者多年从事现代设计方法教学及科研的经验基础上,并参考了多本曾使用过的教材而编写的。本书主要介绍了工程设计中较为成熟且已获得广泛应用的5种现代设计方法。它们是优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计、有限元法和工业造型设计。同时,鉴于当前社会对节能、环保、低碳产品设计的需要,书中还对创新设计、系统化设计、绿色设计、并行设计、动态设计和反求工程设计等6种现代设计方法进行了概况性介绍。本书从实用角度阐述了这些方法的基本概念、基本理论和基本方法。

本书体系完整,重点突出,内容丰富,理论联系实际,通俗易懂。全书浅入深出,易于阅读和自学。

本书可作为高等工科院校本科生的教材,也可作为工程设计人员的学习参考书,还可供有关工程技术人员、企业管理工作者和有关专业青年教师参考使用。

  • 目录
    • 前辅文
      • 第1章 绪论
        • 1.1 现代设计概述
          • 1.1.1 设计发展的基本阶段
            • 1.1.2 现代设计的特点
            • 1.2 现代设计方法的主要内容
              • 1.3 学习现代设计方法的意义及任务
                • 习题
                • 第2章 优化设计
                  • 2.1 优化设计概论
                    • 2.1.1 优化设计的数学模型
                      • 2.1.2 优化问题数学模型求解的数值迭代法
                      • 2.2 优化方法的数学基础
                        • 2.2.1 多元函数的偏导数和梯度
                          • 2.2.2 多元函数的泰勒展开式和黑塞矩阵
                            • 2.2.3 多元函数的极小点存在条件
                            • 2.3 一维搜索方法
                              • 2.3.1 确定初始区间的进退法
                                • 2.3.2 黄金分割法
                                  • 2.3.3 二次插值法
                                  • 2.4 多维无约束优化方法
                                    • 2.4.1 坐标轮换法
                                      • 2.4.2 鲍威尔法
                                        • 2.4.3 梯度法
                                          • 2.4.4 共轭梯度法
                                            • 2.4.5 牛顿法
                                              • 2.4.6 变尺度法
                                              • 2.5 约束优化方法
                                                • 2.5.1 复合形法
                                                  • 2.5.2 惩罚函数法
                                                  • 2.6 优化设计的若干问题及工程应用
                                                    • 2.6.1 优化设计问题的建模
                                                      • 2.6.2 优化方法的选择
                                                        • 2.6.3 优化数学模型的计算机求解
                                                          • 2.6.4 优化计算结果的分析与处理
                                                            • 2.6.5 多目标优化方法
                                                              • 2.6.6 工程优化设计实例
                                                              • 习题
                                                              • 第3章 可靠性设计
                                                                • 3.1 可靠性设计概念及特征量
                                                                  • 3.1.1 可靠性的定义
                                                                    • 3.1.2 可靠性设计的基本内容及特点
                                                                      • 3.1.3 可靠性设计常用指标
                                                                      • 3.2 可靠性设计常用的分布函数
                                                                        • 3.3 可靠性设计原理
                                                                          • 3.3.1 概率设计概念
                                                                            • 3.3.2 应力-强度干涉模型
                                                                              • 3.3.3 应力-强度均为正态分布时的可靠度
                                                                                • 3.3.4 应力-强度均为指数分布时的可靠度
                                                                                  • 3.3.5 应力-强度均为对数正态分布时的可靠度
                                                                                  • 3.4 机械强度可靠性设计
                                                                                    • 3.4.1 随机变量的统计特征值问题
                                                                                      • 3.4.2 机械零部件静强度的可靠性设计
                                                                                        • 3.4.3 机械零部件疲劳强度的可靠性设计
                                                                                        • 3.5 系统可靠性设计
                                                                                          • 3.5.1 元件可靠性预测
                                                                                            • 3.5.2 系统可靠性预测
                                                                                              • 3.5.3 系统可靠性分配
                                                                                              • 3.6 故障树分析
                                                                                                • 3.6.1 故障树的建立
                                                                                                  • 3.6.2 故障树的定性分析
                                                                                                    • 3.6.3 故障树的定量分析
                                                                                                    • 习题
                                                                                                    • 第4章 计算机辅助设计(CAD)
                                                                                                      • 4.1 CAD技术概述
                                                                                                        • 4.2 CAD系统
                                                                                                          • 4.2.1 CAD系统的硬件组成
                                                                                                            • 4.2.2 CAD系统的软件组成
                                                                                                              • 4.2.3 CAD系统的类型
                                                                                                                • 4.2.4 CAD系统的选型
                                                                                                                • 4.3 工程数据的计算机处理
                                                                                                                  • 4.3.1 数表的程序化处理
                                                                                                                    • 4.3.2 线图的程序化
                                                                                                                      • 4.3.3 数据库及其应用
                                                                                                                      • 4.4 计算机图形处理技术
                                                                                                                        • 4.4.1 图形处理基础
                                                                                                                          • 4.4.2 设备驱动程序与图形程序库
                                                                                                                            • 4.4.3 坐标系
                                                                                                                              • 4.4.4 窗口和视区
                                                                                                                                • 4.4.5 图形裁剪
                                                                                                                                  • 4.4.6 二维图形的几何变换
                                                                                                                                    • 4.4.7 三维造型简介
                                                                                                                                    • 4.5 常用的CAD软件
                                                                                                                                      • 习题
                                                                                                                                      • 第5章 有限元法
                                                                                                                                        • 5.1 概述
                                                                                                                                          • 5.2 有限元法的分析过程
                                                                                                                                            • 5.3 平面刚架的有限元法
                                                                                                                                              • 5.3.1 单元刚度矩阵的建立
                                                                                                                                                • 5.3.2 求总体刚度矩阵
                                                                                                                                                  • 5.3.3 位移的求解
                                                                                                                                                  • 5.4 弹性力学平面问题的有限元法
                                                                                                                                                    • 5.4.1 弹性力学平面问题
                                                                                                                                                      • 5.4.2 弹性力学的基本方程
                                                                                                                                                        • 5.4.3 弹性力学平面问题的有限元法
                                                                                                                                                        • 5.5 有限元法的工程应用
                                                                                                                                                          • 5.5.1 工程结构的力学模型简化
                                                                                                                                                            • 5.5.2 有限元软件简介
                                                                                                                                                            • 习题
                                                                                                                                                            • 第6章 工业造型设计
                                                                                                                                                              • 6.1 概述
                                                                                                                                                                • 6.1.1 工业造型设计概述
                                                                                                                                                                  • 6.1.2 工业造型设计特征
                                                                                                                                                                    • 6.1.3 工业造型设计原则
                                                                                                                                                                      • 6.1.4 产品造型设计程序
                                                                                                                                                                      • 6.2 工业造型设计的美学基础
                                                                                                                                                                        • 6.2.1 产品造型的美学内容
                                                                                                                                                                          • 6.2.2 产品造型的形式美法则
                                                                                                                                                                          • 6.3 形态、构成与造型
                                                                                                                                                                            • 6.3.1 形态及构成概念
                                                                                                                                                                              • 6.3.2 形态构成要素及其特性
                                                                                                                                                                                • 6.3.3 产品造型
                                                                                                                                                                                • 6.4 产品的色彩设计
                                                                                                                                                                                  • 6.4.1 色彩的基本知识
                                                                                                                                                                                    • 6.4.2 色彩的体系
                                                                                                                                                                                      • 6.4.3 色彩的对比与调和
                                                                                                                                                                                        • 6.4.4 色彩的心理效应与应用
                                                                                                                                                                                          • 6.4.5 工业产品的色彩设计
                                                                                                                                                                                          • 6.5 人机工程设计基础
                                                                                                                                                                                            • 6.5.1 概述
                                                                                                                                                                                              • 6.5.2 人体的人—机工程学参数
                                                                                                                                                                                                • 6.5.3 显示装置设计
                                                                                                                                                                                                  • 6.5.4 控制装置设计
                                                                                                                                                                                                    • 6.5.5 控制台板的设计
                                                                                                                                                                                                    • 6.6 计算机辅助工业设计(CAID)
                                                                                                                                                                                                      • 6.6.1 计算机辅助工业设计(CAID)常用的软件
                                                                                                                                                                                                        • 6.6.2 三维软件制作产品模型实例
                                                                                                                                                                                                        • 习题
                                                                                                                                                                                                        • 第7章 其他现代设计方法简介
                                                                                                                                                                                                          • 7.1 创新设计
                                                                                                                                                                                                            • 7.1.1 创造性思维与创造力
                                                                                                                                                                                                              • 7.1.2 常用的创造技法
                                                                                                                                                                                                              • 7.2 系统化设计
                                                                                                                                                                                                                • 7.2.1 系统化设计法获取原理方案设计的工作步骤
                                                                                                                                                                                                                  • 7.2.2 功能分析法
                                                                                                                                                                                                                    • 7.2.3 系统化设计法的工程设计应用
                                                                                                                                                                                                                    • 7.3 绿色设计
                                                                                                                                                                                                                      • 7.3.1 绿色设计的基本概念
                                                                                                                                                                                                                        • 7.3.2 绿色设计研究的主要内容
                                                                                                                                                                                                                          • 7.3.3 绿色设计方法与过程
                                                                                                                                                                                                                          • 7.4 并行设计
                                                                                                                                                                                                                            • 7.4.1 并行设计的概念
                                                                                                                                                                                                                              • 7.4.2 并行设计的关键技术
                                                                                                                                                                                                                              • 7.5 动态设计
                                                                                                                                                                                                                                • 7.5.1 动态设计的概念及内容
                                                                                                                                                                                                                                  • 7.5.2 机械系统动态设计的建模方法
                                                                                                                                                                                                                                  • 7.6 反求工程设计
                                                                                                                                                                                                                                    • 7.6.1 反求工程的概念
                                                                                                                                                                                                                                      • 7.6.2 反求设计及其一般进程
                                                                                                                                                                                                                                      • 习题
                                                                                                                                                                                                                                      • 附录一 标准正态分布表
                                                                                                                                                                                                                                        • 附录二 MATLAB优化工具箱的应用
                                                                                                                                                                                                                                          • 参考文献

                                                                                                                                                                                                                                          相关图书