现代机械设计理论及方法

本书系统地介绍了现代机械设计的思维、方法、技术，即现代机械设计的理念，内容包括设计与现代机械设计，系统化设计理论及方法、创新设计思维及技法、价值设计理论及方法、设计评价理论及方法、变型设计理论及方法等方面的知识和应用。本书可满足机械工程学科研究生在分析设计系统、总结设计规律的基础上，了解设计理论和方法的概念、主要内容，掌握必要的设计技巧和方法，开拓学习和设计思路的需求，为今后从事机械设计研究和工作提供有益的帮助。本书在内容取舍上从机械工程学科研究生培养的实际出发，强调启发性、实用性，突出工程实践，在内容编排上遵循循序渐进的原则，努力做到深入浅出、详略得当，以利于读者了解和掌握现代机械设计的基本概念、应用理论及方法。本书可作为高等工科院校机械工程学科硕士研究生的教材和机械类各专业高年级本科生的选修教材，也可作为从事机械设计、机电系统设计工程技术人员的参考用书。

前言
第一章设计与现代机械设计1
第一节概述1
一、设计的概念1
二、设计过程2
三、设计分类3
四、现代设计发展4
第二节设计的系统性5
一、系统的基本特征5
二、设计对象的特征6
三、设计系统7
第三节设计理论8
一、设计方法学8
二、设计理论的技术基础9
第四节设计方法16
一、设计求解的逻辑步骤17
二、设计方法分类17
三、全生命周期设计技术18
四、绿色产品设计技术23
【学习延读】26
思考题27
第二章系统化设计理论及方法28
第一节概述28
一、技术过程28
二、技术系统30
三、系统与环境32
四、设计的系统化32
第二节明确设计任务33
一、需求识别33
二、调查研究34
三、拟定设计要求35
第三节功能分析方法37
一、功能37
二、功能分析37
三、功能分解39
四、功能结构与功能模型40
第四节分功能求解43
一、分功能求解的基本思路43
二、工作原理43
三、功能载体44
四、知识库45
五、分功能求解的要点46
第五节原理方案综合47
一、形态学矩阵47
二、方案优选50
三、设计应用举例50
【学习延读】52
思考题53
第三章创新设计思维及技法55
第一节概述55
一、常规设计与创新设计55
二、设计的本质55
三、创造的特征56
四、创造的一般过程56
第二节创造力57
一、人的智力因素57
二、创造力的开发57
三、创造力的培养58
第三节创造性思维59
一、创造性思维的含义及实质59
二、创造性思维的特点59
三、创造性思维的类型60
第四节创造技法63
一、智暴法63
二、系统探求法65
三、类比法68
四、组合创新法69
五、定量分析法72
六、变体分析法73
七、技术移植法73
【学习延读】74
思考题74
第四章价值设计理论及方法76
第一节概述76
一、价值与价值设计76
二、价值工程与价值设计77
三、产品寿命周期与价值设计77
四、价值设计的主要内容79
第二节价值设计中的功能分析79
一、功能描述80
二、功能整理80
第三节提高产品性能的设计原则81
一、合理负载原则81
二、提高疲劳强度的设计原则87
三、提高精度的设计原则88
四、考虑合理热膨胀的设计原则92
五、自助原则93
六、降低噪声的设计原则95
第四节降低产品成本的设计98
一、产品的成本结构及特点98
二、通过设计降低产品成本99
第五节价值分析和评价103
一、价值分析及设计对象的确定103
二、价值设计方案的评价107
【学习延读】111
思考题112
第五章设计评价理论及方法113
第一节概述113
一、评价的概念及意义113
二、工程设计评价的一般过程114
第二节综合评价基本内容115
一、评价准则的设立及评价指标体系的构建115
二、评价目标树117
三、指标的同度量化处理117
四、加权系数118
第三节简单评价法119
一、点评法119
二、名次计分法119
第四节评分法121
一、评分标准及评分曲线121
二、总分计分方法122
三、有效值法具体评价过程122
第五节技术经济评价法124
一、技术评价124
二、经济评价125
三、技术经济综合评价125
第六节模糊综合评价法127
一、模糊的概念127
二、隶属度127
三、模糊综合评价步骤129
四、评价结果分析131
五、评价举例132
第七节其他综合评价方法134
一、TOPSIS法134
二、灰色评价方法135
三、BP人工神经网络模型136
四、组合评价方法137
【学习延读】137
思考题138
第六章变型设计理论及方法139
第一节概述139
一、市场竞争与变型产品139
二、变型产品与“三化”140
三、变型产品的系列类型141
四、优先数与标准公比142
第二节相似系列产品设计144
一、相似系列产品144
二、基本相似理论145
三、模型设计与试验152
四、相似系列产品设计要点153
第三节模块化产品设计156
一、模块的概念156
二、模块化设计157
三、模块化产品的设计步骤162
四、模块的计算机管理系统162
五、设计举例163
【学习延读】167
思考题167
参考文献168