内容简介

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*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。

  目录

目录

前言

*1章绪论1

1*1现代设计1

1*1*1设计的概念1

1*1*2现代设计的概念1

1*1*3现代设计的特点1

1*2机械产品设计3

1*2*1现代机械3

1*2*2创新产品开发4

1*2*3机械产品设计的三个阶段4

1*2*4机械产品设计的一般进程6

1*3部分现代设计方法简介8

1*3*1价值工程8

1*3*2工业产品艺术造型设计8

1*3*3人机工程9

1*3*4并行工程9

1*3*5模块化设计10

1*3*6摩擦学设计10

1*3*7三次设计11

1*3*8反求工程设计11

1*3*9优势设计12

1*3*10产品生命周期设计17

1*3*11稳健性设计21

1*3*12公理设计22

1*3*13概念设计22

1*3*14质量功能配置设计方法23

1*3*15模糊设计24

1*3*16机械疲劳设计24

1*3*17蚁群算法26

1*3*18模拟退火算法28

1*3*19机械的热效应设计30

1*3*20维修性设计32

1*3*21粒子群优化算法33

1*3*22虚拟设计技术33

习题34

参考文献34

*2章设计方法学——产品设计35

2*1概述35

2*1*1设计方法学的含义35

2*1*2设计方法学的研究对象35

2*2技术系统及其确定36

2*2*1技术系统36

2*2*2信息集约37

2*2*3调研预测37

2*2*4可行性报告38

2*3系统化设计38

2*3*1功能分析38

2*3*2功能元求解39

2*3*3方案综合40

2*3*4设计工具40

2*4评价决策44

2*4*1评价目标树44

2*4*2评分法44

2*4*3技术—经济评价法45

2*4*4模糊评价法47

2*5设计实例49

2*5*1现代设计的目标49

2*5*2设计实例——专门化数控磨床方案

设计50

知识拓展

《机械设计学》（第3版）简介55

《产品设计与开发(原书第6版)》简介55

习题56

参考文献56

第3章优化设计57

3*1概述57

3*1*1优化设计的发展及应用57

3*1*2传统设计与优化设计57

3*1*3优化设计的数学模型58

3*1*4优化设计的分类60

3*2一维搜索60

3*2*1迭代算法及终止准则60

3*2*2一维搜索流程61

3*3无约束优化算法63

3*3*1梯度法63

3*3*2牛顿法64

3*3*3小结64

3*4约束优化算法66

3*4*1复合形法66

3*4*2惩罚函数法69

3*5应用实例72

3*5*1优化工具箱中的函数72

3*5*2有边界非线性*小化72

3*5*3线性规划及其优化函数73

3*5*4无约束非线性及其优化函数74

3*5*5带约束非线性*小化75

3*5*6优化设计实例76

习题78

参考文献78

目录现代设计方法*2版第4章可靠性设计79

4*1概述79

4*1*1可靠性的概念和可靠性设计

特点79

4*1*2可靠性设计中常用的特征量79

4*2结构可靠性设计81

4*2*1应力*强度干涉模型81

4*2*2结构可靠度分析方法85

4*3系统的可靠性设计89

4*3*1典型系统可靠性模型90

4*3*2系统的可靠性预测90

4*3*3系统的可靠性分配92

4*4机械产品可靠性试验93

4*4*1可靠性试验的分类94

4*4*2可靠性寿命试验的设计95

习题95

参考文献96

第5章有限元法97

5*1概述97

5*1*1有限元法的基本思想97

5*1*2有限元法的起源和发展98

5*1*3有限元的基本术语98

5*1*4有限元分析步骤与示例100

5*2有限元法基础理论103

5*2*1结构静力分析103

5*2*2结构动力分析110

5*2*3结构非线性分析112

5*3有限元软件及其应用115

5*3*1有限元软件的发展115

5*3*2ANSYS分析流程116

5*3*3ANSYS实例117

习题125

参考文献127

第6章机械动态设计128

6*1概述128

6*2理论建模方法129

6*2*1单元的运动方程129

6*2*2坐标系与坐标变换135

6*2*3特征值问题的求解137

6*2*4应用实例137

6*3试验建模方法140

6*3*1机械阻抗与频响函数141

6*3*2振动系统频率响应函数图示法143

6*3*3传递函数测量的模态分析145

6*3*4不同激励方式的选用146

6*3*5实模态和复模态的参数识别146

6*3*6应用实例147

习题150

参考文献151

第7章机械创新设计152

7*1概述152

7*2传统创新方法152

7*2*1试错法152

7*2*2头脑风暴法153

7*2*3奥斯本检核表法156

7*2*4形态分析法158

7*3创新思维与方法159

7*3*1*终理想解159

7*3*2九屏幕法160

7*3*3尺寸*时间*成本分析（STC

算子）161

7*3*4金鱼法162

7*3*5小人法164

7*3*6创新思维方法综合运用165

7*4TRIZ理论矛盾及其解决方法165

7*4*139个通用工程参数166

7*4*2阿奇舒勒冲突矩阵168

7*4*340条发明原理169

7*4*4四大分离原理172

7*4*5确定问题的领域解175

7*4*6纺织装备与TRIZ理论175

7*5总结176

习题176

参考文献176

第8章人工神经网络177

8*1概述177

8*1*1什么是人工神经元计算177

8*1*2人工神经网络计算的特点179

8*1*3人工神经网络的应用179

8*2BP神经网络181

8*2*1网络结构181

8*2*2网络运算与传递函数181

8*2*3误差反向传播182

8*2*4网络训练与测试183

8*2*5小结184

8*3RBF神经网络184

8*3*1径向基函数184

8*3*2RBF神经网络结构185

8*3*3RBF网络的具体实现185

8*3*4RBF网络的学习算法186

8*3*5其他径向基神经网络介绍187

8*4应用实例187

8*4*1问题背景187

8*4*2神经网络建模188

8*4*3柴油机故障诊断的实现189

习题192

参考文献193

第9章工程遗传算法194

9*1概述194

9*1*1什么是遗传算法194

9*1*2遗传算法的特点195

9*1*3遗传算法的应用195

9*2简单遗传算法195

9*2*1遗传算法的基本算子196