现代设计方法 第2版

本书为“十三五”国家重点出版物出版规划项目——现代机械工程系列精品教材。本书在保持原来的体系结构不变的基础上，根据当今科技的发展和教学改革的需要做了调整。修订时兼顾了现代与传统、实践与理论、设计与开发、需求与创新等方面，对各章都重新进行了编写，并更新了相应的软件。本书重点介绍了优化设计、可靠性设计、有限元法、机械动态设计、机械创新设计、人工神经网络、工程遗传算法、人工智能的深度学习方法、相似理论及相似设计法，简单介绍了价值工程、优势设计等22种现代设计方法。在第2章单独增加了“知识拓展”的内容，着重简介了两本很有特点的教材，以利读者学习。本书可作为高等工科院校机电工程类专业学生的教材，也可供各行业的工程技术人员参考。

前言
第一章 绪论
1.1 现代设计
1.1.1 设计的概念
1.1.2 现代设计的概念
1.1.3 现代设计的特点
1.2 机械产品设计
1.2.1 现代机械
1.2.2 创新产品开发
1.2.3 机械产品设计的三个阶段
1.2.4 机械产品设计的一般进程
1.3 部分现代设计方法简介
1.3.1 价值工程
1.3.2 工业产品艺术造型设计
1.3.3 人机工程
1.3.4 并行工程
1.3.5 模块化设计
1.3.6 摩擦学设计
1.3.7 次设计
1.3.8 反求工程设计
1.3.9 优势设计
1.3.10 产品生命周期设计
1.3.11 稳健性设计
1.3.12 公理设计
1.3.13 概念设计
1.3.14 质量功能配置设计方法
1.3.15 模糊设计
1.3.16 机械疲劳设计
1.3.17 蚁群算法
1.3.18 模拟退火算法
1.3.19 机械的热效应设计
1.3.20 维修性设计
1.3.21 粒子群优化算法
1.3.22 虚拟设计技术
习题
参考文献
第2章 设计方法学——产品设计
2.1 概述
2.1.1 设计方法学的含义
2.1.2 设计方法学的研究对象
2.2 技术系统及其确定
2.2.1 技术系统
2.2.2 信息集约
2.2.3 调研预测
2.2.4 可行性报告
2.3 系统化设计
2.3.1 功能分析
2.3.2 功能元求解
2.3.3 方案综合
2.3.4 设计工具
2.4 评价决策
2.4.1 评价目标树
2.4.2 评分法
2.4.3 技术—经济评价法
2.4.4 模糊评价法
2.5 设计实例
2.5.1 现代设计的目标
2.5.2 设计实例——专门化数控磨床方案设计
知识拓展
《机械设计学》（第3版）简介
《产品设计与开发（原书第6版）》简介
习题
参考文献
第3章 优化设计
3.1 概述
3.1.1 优化设计的发展及应用
3.1.2 传统设计与优化设计
3.1.3 优化设计的数学模型
3.1.4 优化设计的分类
3.2 一维搜索
3.2.1 迭代算法及终止准则
3.2.2 一维搜索流程
3.3 无约束优化算法
3.3.1 梯度法
3.3.2 牛顿法
3.3.3 小结
3.4 约束优化算法
3.4.1 复合形法
3.4.2 惩罚函数法
3.5 应用实例
3.5.1 优化工具箱中的函数
3.5.2 有边界非线性2小化
3.5.3 线性规划及其优化函数
3.5.4 无约束非线性及其优化函数
3.5.5 带约束非线性2小化
3.5.6 优化设计实例
习题
参考文献
第4章 可靠性设计
4.1 概述
4.1.1 可靠性的概念和可靠性设计特点
4.1.2 可靠性设计中常用的特征量
4.2 结构可靠性设计
4.2.1 应力强度干涉模型
4.2.2 结构可靠度分析方法
4.3 系统的可靠性设计
4.3.1 典型系统可靠性模型
4.3.2 系统的可靠性预测
4.3.3 系统的可靠性分配
4.4 机械产品可靠性试验
4.4.1 可靠性试验的分类
4.4.2 可靠性寿命试验的设计
习题
参考文献
第5章 有限元法
5.1 概述
5.1.1 有限元法的基本思想
5.1.2 有限元法的起源和发展
5.1.3 有限元的基本术语
5.1.4 有限元分析步骤与示例
5.2 有限元法基础理论
5.2.1 结构静力分析
5.2.2 结构动力分析
5.2.3 结构非线性分析
5.3 有限元软件及其应用
5.3.1 有限元软件的发展
5.3.2 ANSYS分析流程
5.3.3 ANSYS实例
习题
参考文献
第6章 机械动态设计
6.1 概述
6.2 理论建模方法
6.2.1 单元的运动方程
6.2.2 坐标系与坐标变换
6.2.3 特征值问题的求解
6.2.4 应用实例
6.3 试验建模方法
6.3.1 机械阻抗与频响函数
6.3.2 振动系统频率响应函数图示法
6.3.3 传递函数测量的模态分析
6.3.4 不同激励方式的选用
6.3.5 实模态和复模态的参数识别
6.3.6 应用实例
习题
参考文献
第7章 机械创新设计
7.1 概述
7.2 传统创新方法
7.2.1 试错法
7.2.2 头脑风暴法
7.2.3 奥斯本检核表法
7.2.4 形态分析法
7.3 创新思维与方法
7.3.12 终理想解
7.3.2 九屏幕法
7.3.3 尺寸-时间-成本分析（STC算子）
7.3.4 金鱼法
7.3.5 小人法
7.3.6 创新思维方法综合运用
7.4 TRIZ理论矛盾及其解决方法
7.4.1 39个通用工程参数
7.4.2 阿奇舒勒冲突矩阵
7.4.3 40条发明原理
7.4.4 四大分离原理
7.4.5 确定问题的领域解
7.4.6 纺织装备与TRIZ理论
7.5 总结
习题
参考文献
第8章 人工神经网络
8.1 概述
8.1.1 什么是人工神经元计算
8.1.2 人工神经网络计算的特点
8.1.3 人工神经网络的应用
8.2 BP神经网络
8.2.1 网络结构
……