現代設計方法

前言

　　本書是教育部面向21世紀課程體系和教學內容改革計劃項目的內容之一，是為普通高等院校培養(yǎng)基礎扎實、知識面寬、具有創(chuàng)新實踐能力的新世紀應用型人才而編寫的，是普通高等院?！笆晃濉币?guī)劃教材和機械類精品教材?！　〗裉?，我國已成為公認的世界制造業(yè)大國，但尚未成為真正的世界制造業(yè)強國，很重要的一個原因就是缺乏自主創(chuàng)新設計的技術和產品，要真正成為世界制造業(yè)強國，不僅要讓“中國制造”（made in China）走向世界，同時更應讓世界認同“中國設計”（designed in China）。現代設計方法是先進制造技術領域不可分割的重要組成部分，是進行產品創(chuàng)新設計、提升產品綜合性能和市場競爭力的重要工具，世界發(fā)達國家歷來十分重視現代設計方法的研究和應用。掌握現代設計方法的基本理論、方法與技術，對于制造業(yè)領域的工程技術人員以及機電類專業(yè)的本科生、研究生來說十分重要，因而，現代設計方法這門課程越來越受到人們的重視?！　‖F代設計方法種類繁多，且是一門正在不斷發(fā)展的新興學科。本書編寫時主要考慮了兩個方面：一個是主要從工程適用的角度，有選擇性地介紹幾種典型的、應用廣泛的設計方法，如優(yōu)化設計、有限元法、計算機輔助設計、可靠性設計等，同時，對現代設計方法的發(fā)展前沿做了簡要介紹；另一個是限于課時，著重介紹每種設計方法的基本原理和應用方法，而對于其數學理論推導不作重點介紹。　　本書由梅順齊、何雪明擔任主編，俞經虎、徐巧、韓文擔任副主編，主要編寫成員還有李玉龍、楊綠云、張鏈、周曄、張智明、肖志權等，梅順齊、何雪明、徐巧負責全書的統(tǒng)稿工作。全書由華中科技大學吳昌林教授主審。在本書的編寫過程中，參考了其他版本的同類教材以及不少專家學者的文獻資料，在此向其編著者表示衷心的感謝！　　由于編者水平所限，書中錯漏之處在所難免，敬請廣大讀者批評指正。

內容概要

　　《現代設計方法》是根據教育部面向21世紀課程體系和教學內容改革計劃項目的指導思想，為普通高等院校培養(yǎng)基礎扎實、知識面寬、具有創(chuàng)新實踐能力的新世紀應用型人才而編寫的，是普通高等院校“十一五”規(guī)劃教材和機械類精品教材?！冬F代設計方法》從適用性較強的角度來選擇講授內容，在“重基礎、寬面向、重能力、新知識、少學時、低重心”的改革思路指導下，重點介紹了現代設計方法學、計算機輔助設計CAD、優(yōu)化設計、有限元方法、可靠性設計的基本原理和方法。在此基礎上，為反映現代設計方法的發(fā)展前沿，還簡要介紹了創(chuàng)新設計、快速響應設計、綠色設計、并行設計、虛擬設計和協同設計等幾種前沿的設計理念和方法。各章后均配有適量的習題。　　《現代設計方法》可作為高等院校機械類各專業(yè)及近機類專業(yè)的教學用書，同時也可供工程技術人員參考。

書籍目錄

緒論01.1　設計的基本概念01.2　現代設計方法的分類及主要現代設計方法簡介01.3　學習現代設計方法的意義與任務思考與練習第1章　現代設計方法學1.1　沒汁方法學概述1.2　產品設計過程與設計原則1.3　技術系統(tǒng)及其確定1.4　方案的系統(tǒng)化設計1.5　設計中的評價決策思考與練習第2章　計算機輔助設計（CAD）2.1　CAD概述2.2　CAD系統(tǒng)2.3　CAD系統(tǒng)的圖形處理2.4　工程數據的處理2.5　數據庫系統(tǒng)及其應用思考與練習第3章　優(yōu)化設計3.1　優(yōu)化設計概述3.2　優(yōu)化設計的數學分析基礎3.3　一維探索優(yōu)化方法3.4　無約束多維問題的優(yōu)化方法3.5　約束問題的優(yōu)化方法3.6　多目標函數的優(yōu)化方法3.7　LINGO在優(yōu)化設計中的應用思考與練習第4章　有限元法4.1　有限元法概述4.2　有限元法的基本步驟4.3　二維線彈性問題4.4　有限元程序的應用4.5　ANSYS有限元軟件的應用思考與練習第5章　機械可靠性設計5.1　可靠性設計的基本理論和概念5.2　可靠性工程中常用概率分布5.3　可靠性設計原理5.4　機械強度可靠性設計5.5　系統(tǒng)的可靠性設計思考與練習第6章　現代設計方法前沿6.1　創(chuàng)新設計技術6.2　快速響應設計技術6.3　綠色產品設計技術6.4　并行設計技術6.5　虛擬設計6.6　協同沒計思考與練習附錄A　標準正態(tài)分布表參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　現代設計方法學　　1.1　設計方法學概述　　1.1.1　設計方法學的含義　　方法是人類思維的寶貴財富，是打開科學真理寶庫的鑰匙。認識事物、解決問題都需要正確的方法。培根說過：“沒有正確的方法，猶如在黑暗中摸索行走”。巴甫洛夫也曾指出：“好的方法將為人們展開更廣闊的前景，使人們認識更深層次的規(guī)律，從而更有效地改造世界?！痹O計方法學（Design Methodology）是現代設計方法的重要組成部分。　　設計方法學是一門新興學科，人們對它的定義、研究對象和范疇等，尚無確切的、統(tǒng)一的認識，近年來設計方法學的發(fā)展極快，受到各國有關學者的廣泛關注。例如，工業(yè)產品設計是一種創(chuàng)造性活動，設計的結果直接影響產品性能、質量、成本。由于在產品開發(fā)和提高產品設計水平的工作中，科學的設計方法起著重要的作用，因此，加強對產品設計方法的研究有著十分重要的意義。

編輯推薦

　　本書是根據教育部面向21世紀課程體系和教學內容改革計劃項目的指導思想，為普通高等院校培養(yǎng)基礎扎實、知識面寬、具有創(chuàng)新實踐能力的新世紀應用型人才而編寫的?！　”緯鴱倪m用性較強的角度來選擇講授內容，在“重基礎、寬面向、重能力、新知識、少學時、低重心”的改革思路指導下，重點介紹了現代設計方法學、計算機輔助設計CAD、優(yōu)化設計、有限元方法、可靠性設計的基本原理和方法。在此基礎上，為反映現代設計方法的發(fā)展前沿，還簡要介紹了創(chuàng)新設計、快速響應設計、綠色設計、并行設計、虛擬設計和協同設計等幾種前沿的設計理念和方法。各章后均配有適量的習題。

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