具体描述
内容简介
本书是为适应科学技术发展和教学体系改革而编写的机械工程与自动化专业的一门专业课教材，系
统地介绍了现代机械设计的理论和方法。全书共分八章，分别阐述了设计方法学、相似理论及相似设计
方法、有限单元法和边界元法、机械最优化设计、机械可靠性设计、计算机辅助设计、动态分析设计等
内容。各章内容独立，深入浅出，适应不同读者的需要。
本书可作为机械工程专业的本科生专业课教材，也可供有关专业的研究生、教师和工程技术人员参
考。
作者简介
目录信息
前言
第一章 绪 论
§1－1 设计与设计过程
§1－2 设计方法的发展
§1－3 现代设计方法的范畴
第二章 设计方法学
§2－1 创造性设计方法
一、创造及创造性思维
二、创造能力
三、创造性设计方法
§2－2 系统分析设计方法
一、技术系统的组成
二、系统分析设计方法
第三章 相似理论及相似设计方法
§3－1 相似理论
一、相似概念
二、相似定理
§3－2 相似准则的导出
一、方程分析法
二、量纲分析法
§3－3 模型试验
一、模型设计
二、模型试验
三、弹性结构的相似模型试验
§3－4 相似性设计
一、系列设计的概念
二、系列产品的构成
三、几何相似系列产品设计
四、半相似系列产品设计
第四章 有限单元法和边界元法
§4－1有限单元法概述
一、有限单元法的基本概念和分析步骤
二、有限单元法的发展及应用
§4－2 有限单元法模型结构的离散化
一、建立数学模型
二、单元划分
三、载荷移置
四、约束简化
§4－3 有限单元法单元特性的导出
一、单元位移函数
二、单元的应变和应力
三、单元刚度矩阵
四、单元载荷移置
§4－4 整体分析
一、节点平衡方程
二、总体刚度矩阵的建立
三、总体刚度矩阵的特性及存贮
四、边界约束的处理
§4－5 边界单元法
一、概述
二、边界元法基本方程的导出
三、边界元法的离散化单元
四、数值计算过程
第五章 机械最优化设计
§5－1 最优化设计的基本概念
一、概述
二、最优化设计的基本要素
三、约束非线性规划的若干重要概念
四、非线性规划数值算法及收敛条件
§5－2 无约束最优化方法
一、一维搜索计算方法
二、变尺度法
三、POWELL法
§5－3 约束问题的最优化方法
一、起作用约束集的概念
二、广义简约梯度算法
三、惩罚函数法
第六章 机械可靠性设计
§6－1 可靠性概论
一、可靠性的基本概念
二、可靠性的尺度及其定义
§6－2 机械强度可靠性设计
一、机械可靠性设计的主要特点
二、机械可靠性设计原理――应力－强度分布干涉理论
三、零件工作应力分布的确定
四、强度分布的确定
五、强度可靠性计算条件式与许用可靠度
六、强度可靠性设计方法及步骤
§6－3 各态强度－应力分布模式的可靠度计算
一、应力和强度均呈对数正态分布时的可靠度计算
二、应力和强度均呈指数分布时的可靠度计算
三、应力呈指数（正态）分布而强度呈正态（指数）分布时的可靠度计算
§6－4 疲劳强度可靠性分析
一、S－N 曲线及P－S－N疲劳曲线
二、P－S－N曲线的绘制原理和方法
三、机械零件的疲劳极限分布
四、机械零件的疲劳强度及其可靠度
第七章 计算机辅助设计
§7－1 概 述
一、计算机绘图、计算机图形学与计算机辅助设计
二、CAD 系统的硬件
三、CAD 系统的软件
四、机械CAD技术的现状
§7－2 机械产品设计方法――智能产品建模
一、机械产品的设计过程
二、机械产品的智能建模
§7－3 智能型参数化绘图与设计系统SIGRAPH－DESIGN简介
一、系统特色
二、屏幕布局
三、菜单的组织
四、系统的主要功能
§7－4 AutoCAD绘图软件
一、AutoCAD的特点与基本操作
二、实体绘图命令
三、图形编辑命令
四、显示控制命令
五、图层、线型、颜色
六、图块
七、辅助绘图命令
八、尺寸标注
九、三维实体造型
十、AutoLISP－AutoCAD二次开发工具
十一、ADS－AutoCAD开发系统
第八章 动态分析设计法
§8－1 频响函数（传递函数）
一、频率响应函数的概念
二、具有粘性阻尼单自由度系统的频响函数
三、具有结构阻尼单自由度系统的频响函数
四、频响函数的特性曲线
五、多自由度系统的频响函数
§8―2 模态分析基础
一、模态分析的概念和基本方法
二、多自由度系统的实模态分析
三、多自由度系统的复模态分析
§8－3 模态参数识别
一、概述
二、模态参数的频域识别方法
三、模态参数的时域识别方法
§8－4 模态分析的应用
一、故障诊断与状态监测
二、振动载荷的识别
三、结构的动力修改
参考文献
· · · · · · (收起)
读后感
评分
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用户评价
我最近正在攻克一个关于复杂机构动力学分析的项目，市面上相关的参考书汗牛充栋，大多要么过于侧重传统理论的重复阐述，要么就是为了追求“新颖”而堆砌了大量晦涩难懂的数学符号。然而，这本书给我的感觉却是一种恰到好处的平衡。它似乎没有试图囊括所有已有的机械设计知识体系，而是精准地聚焦于**“方法论”**的革新与应用。我特别欣赏其中关于“多物理场耦合分析”的那几个章节，作者没有止步于理论公式的罗列，而是非常务实地引入了现代仿真软件（比如某主流有限元分析软件）在实际建模和求解过程中的注意事项和“陷阱”。这对于我们这些习惯于在工程实践中反复验证理论的工程师来说，简直是雪中送炭。书中对“敏捷设计流程”的探讨也很有启发性，它不再将设计视为一个线性的、瀑布式的过程，而是强调迭代、反馈与快速原型制造的集成。这种思维模式的转变，比掌握一两个具体的技术点更为宝贵。我甚至发现，书中的某些案例，尽管是假设性的，但其背后的逻辑推理和决策树的构建方式，完全可以迁移到我目前正在处理的航空部件优化问题上，这证明了其方法论的普适性和高阶价值。
评分说实话，我对技术类书籍的耐心一向有限，很多技术书读起来就像是在啃干瘪的木头，缺乏一点“人味儿”和历史的温度。但这本书在叙事风格上做出了一种有趣的尝试。它似乎在努力打破传统技术著作的刻板印象，引入了一些对“设计哲学”的思考。例如，在讨论人机工程学和可持续设计原则时，作者引用了一些历史上著名设计师的观点，将冰冷的技术参数置于更宏大的人类福祉和环境责任的背景下去审视。这种跨学科的视角，使得原本枯燥的参数选择和约束条件分析，有了一种更深层次的意义。比如，它探讨了“冗余设计”在安全关键系统中的哲学权衡，而不是简单地给出一个安全系数的范围。另外，书中对“设计意图的数字化表达”这一点着墨颇多，这让我意识到，在现代协同工作环境中，如何清晰、无歧义地将设计师头脑中的概念转化为机器可读的语言，才是未来效率提升的关键。这种由表及里的探索，让阅读过程充满了智力上的愉悦感，感觉像是在听一位经验丰富的设计大师在娓娓道来他的心路历程，而不是在机械地接收信息灌输。
评分从实用性的角度衡量，这本书的价值在于它构建了一个清晰的知识检索框架，这对于我这种需要快速查阅和验证特定设计准则的在职人员非常有利。与其他工具书动辄上百页的目录和索引不同，这本书的章节结构逻辑性极强，主题划分非常明确。当你需要查找特定约束优化算法的适用条件时，你能够迅速定位到相关的章节，而且该章节会明确列出该方法在处理哪些类型的问题时性能最优，以及在何种工程约束下应予避免。这种“即查即用”的特性，极大地提高了我的工作效率。我尤其看重它在“设计验证与可靠性评估”部分提供的数据驱动方法。它似乎融合了最新的统计学工具和贝叶斯推断原理，不再满足于传统的安全系数判断，而是提供了一种更具概率意义的可靠性量化标准。虽然书中的某些专业术语可能需要读者有一定的基础才能完全消化，但作者通过大量的脚注和交叉引用，为深入学习提供了清晰的路径指引。总体来说，它更像是一本高级设计师的**“方法论工具箱”**，而非一本入门教材。
评分这本书的装帧和排版确实让人眼前一亮，封面设计简洁而富有现代感，采用了冷峻的灰蓝色调，配上醒目的几何图形元素，仿佛在预示着内容的严谨与前沿。内页纸张的质感也相当不错，印刷清晰，字迹锐利，长时间阅读下来眼睛也不会感到疲劳。尤其值得称赞的是，作者在章节布局上的匠心独运。它没有采用传统的教科书那种大段文字堆砌的模式，而是大量运用了图表、流程图和实际案例的插图。这些视觉辅助工具极大地降低了理解复杂概念的门槛，比如在讲解某一种新型约束关系时，书中配有一张非常精妙的爆炸图，将内部的机械结构剖析得淋漓尽致，即便是一个初学者也能迅速抓住其核心原理。排版上留白处理得当，使得页面呼吸感十足，阅读体验远胜于那些“信息爆炸”式的设计。当然，如果说有什么可以改进的地方，可能是在一些深度计算公式的推导过程上，虽然最终结果清晰，但中间步骤的过渡略显跳跃，对于追求极致理论深度的读者来说，可能需要借助其他参考资料来补充推导的完整性。总而言之，从物理呈现和初步的阅读感受来看，这本书在“设计感”和“可读性”这两个维度上，绝对是同类书籍中的佼佼者，让人充满继续深入研读的动力。
评分这本书给我的最大冲击，来自于其对“非常规”设计领域的拓展深度。我原本以为它会重点介绍主流的汽车或航空航天领域的应用，但翻开后发现，作者大胆地将笔触延伸到了生物医学工程和微纳尺度制造这两个极具挑战性的方向。在生物相容性材料的选型与结构优化这一块，书中详细分析了如何将拓扑优化算法与材料的非线性力学行为相结合，这在我的专业领域内是非常前沿且实用的内容。更令人惊讶的是，它还花了相当篇幅讨论了增材制造（3D打印）技术对传统设计约束的颠覆性影响，不仅仅是简单地介绍打印过程，而是深入分析了由此带来的**“制造约束的解放”**如何反哺设计思路的创新。例如，书中展示了一个利用点阵结构实现梯度刚度的案例，其复杂性在减材制造中几乎是不可能实现的。这种前瞻性视野，让我对未来五到十年的技术发展趋势有了更清晰的预判，它成功地将“设计”这个动词，从一个执行层面的活动，提升到了一个战略规划的层面。
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