現(xiàn)代設(shè)計理論與方法

前言

　　“中心藏之，何日忘之”；在新中國成立60周年之際，一時隔“21世紀高等學校機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)系列教材”出版9年之后，再次為此系列教材寫序時，《詩經(jīng)》中的這兩句詩又一次涌上心頭，衷心感謝作者們的辛勤寫作，感謝多年來讀者對這套系列教材的支持與信任，感謝為這套系列教材出版與完善作過努力的所有朋友們?！　∽匪际兰o交替之際，華中科技大學出版社在眾多院士和專家的支持與指導下，根據(jù)1998年教育部頒布的新的普通高等學校專業(yè)目錄，緊密結(jié)合“機械類專業(yè)人才培養(yǎng)方案體系改革的研究與實踐”和“工程制圖與機械基礎(chǔ)系列課程教學內(nèi)容和課程體系改革研究與實踐”兩個重大教學改革成果，約請全國20多所院校數(shù)十位長期從事教學和教學改革工作的教師，經(jīng)多年辛勤勞動編寫了“21世紀高等學校機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)系列教材”。這套系列教材共出版了20多本，涵蓋了“機械設(shè)計制造及其自動化”專業(yè)的所有主要專業(yè)基礎(chǔ)課程和部分專業(yè)方向選修課程，是一套改革力度比較大的教材，集中反映了華中科技大學和國內(nèi)眾多兄弟院校在改革機械工程類人才培養(yǎng)模式和課程內(nèi)容體系方面所取得的成果?！　∵@套系列教材出版發(fā)行9年來，已被全國數(shù)百所院校采用，受到了教師和學生的廣泛歡迎。目前，已有13本列入普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，多本獲國家級、省部級獎勵。其中的一些教材（如《機械工程控制基礎(chǔ)》《機電傳動控制》《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》等）已成為同類教材的佼佼者。更難得的是，“21世紀高等學校機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)系列教材”也已成為一個著名的叢書品牌。

內(nèi)容概要

本書是一本介紹現(xiàn)代設(shè)計理論與方法的教材，主要介紹“現(xiàn)代設(shè)計”的概念、基本理論和應用技術(shù)，內(nèi)容包括：計算機輔助設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、有限元設(shè)計、穩(wěn)健設(shè)計、虛擬設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計、智能設(shè)計及其他設(shè)計方法(如表面設(shè)計、綠色設(shè)計、摩擦學設(shè)計、動態(tài)設(shè)計、協(xié)同設(shè)計、工業(yè)設(shè)計等)。本書內(nèi)容豐富，具有系統(tǒng)性、先進性和實用性，并通過工程應用實例，加強讀者對相關(guān)設(shè)計理論的理解與設(shè)計方法的掌握與運用。    本書取材新穎，內(nèi)容充實，反映了編著者長期的研究成果和國內(nèi)外的研究進展，可作為高等學校機械工程類及相關(guān)專業(yè)高年級本科生的教材，也可作為工程技術(shù)人員繼續(xù)教育的培訓教材或研究生的參考書。    本書配有相應的電子教案和教學素材，如有需要，可向出版社索取(信箱：liu3037@163.com；電話：027-87548431)。

書籍目錄

第0章  緒論  0.1  設(shè)計的流程與特點  0.2  設(shè)計的重要性  0.3  設(shè)計理論與方法論發(fā)展簡史  0.4  現(xiàn)代設(shè)計方法的內(nèi)涵  0.5  現(xiàn)代設(shè)計方法的學習要求第1章  計算機輔助設(shè)計  1.1  計算機輔助設(shè)計概述  1.2  CAD基礎(chǔ)  1.3  CAD技術(shù)的應用領(lǐng)域  1.4  CAD技術(shù)的應用實例  習題第2章  優(yōu)化設(shè)計  2.1  概述  2.2  一維優(yōu)化方法  2.3  無約束優(yōu)化方法  2.4  約束優(yōu)化方法  2.5  多目標優(yōu)化方法  2.6  工程優(yōu)化設(shè)計應用  習題第3章  有限元設(shè)計  3.1  有限元法的基本思想與工程應用  3.2  彈性力學有限元法的基本理論  3.3  彈性力學有限元的一般方法  3.4  有限元設(shè)計分析中的若干問題  3.5  有限元分析軟件介紹  習題第4章  穩(wěn)健設(shè)計  4.1  穩(wěn)健設(shè)計的基本概念  4.2  穩(wěn)健設(shè)計中產(chǎn)品的質(zhì)量信息及其分析方法  4.3  基于損失模型的穩(wěn)健設(shè)計  4.4  基于響應面模型的穩(wěn)健設(shè)計  4.5  基于容差模型的穩(wěn)健設(shè)計  4.6  基于隨機模型的穩(wěn)健設(shè)計  4.7  基于成本一質(zhì)量模型的混合穩(wěn)健設(shè)計  習題第5章  虛擬設(shè)計  5.1  虛擬設(shè)計與虛擬現(xiàn)實技術(shù)  5.2  虛擬現(xiàn)實技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)  5.3  虛擬現(xiàn)實硬件基礎(chǔ)  5.4  虛擬設(shè)計/制造系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)  5.5  虛擬設(shè)計建?；A(chǔ)  習題第6章  創(chuàng)新設(shè)計  6.1  創(chuàng)新方法與TRIZ  6.2  設(shè)計沖突及其消解  6.3  基于TRIZ的創(chuàng)新設(shè)計實例  習題第7章  智能設(shè)計  7.1  智能設(shè)計概述  7.2  知識處理  7.3  智能設(shè)計系統(tǒng)構(gòu)造方法  習題第8章  其他設(shè)計方法  8.1  表面設(shè)計  8.2  綠色設(shè)計  8.3  摩擦學設(shè)計  8.4  動態(tài)設(shè)計  8.5  協(xié)同設(shè)計  8.6  工業(yè)設(shè)計  習題參考文獻

章節(jié)摘錄

　　CAD在機械制造行業(yè)的應用最早，也最為廣泛。目前，世界各大航空、航天及汽車等制造業(yè)巨頭不但廣泛采用CAD／CAM技術(shù)進行產(chǎn)品設(shè)計，而且投入大量的人力、物力及資金進行CAI）／CAM軟件的開發(fā)，以保持自己在技術(shù)上的領(lǐng)先地位和在國際市場上的優(yōu)勢?！　AD在建筑方面的應用——計算機輔助建筑設(shè)計（CAAD），為建筑設(shè)計帶來了一場真正的革命。隨著CAD軟件從最初的二維通用繪圖軟件發(fā)展到如今的三維建筑模型軟件，CAD技術(shù)已開始被廣泛采用。近幾年來，每年僅在我國的基本建設(shè)項目投資就有幾千億元之多，如果全國近萬個大小工程設(shè)計單位都采用CAD技術(shù)，則可以大大提高基本建設(shè)項目的投資效益?！　AD技術(shù)還被用于輕紡及服裝行業(yè)。過去，我國紡織品及服裝的花樣設(shè)計、圖案的協(xié)調(diào)、色彩的變化、圖案的分色、描稿及配色等均由人工完成，慢速且低效，而國際市場上對紡織品及服裝的要求是批量小、花色多、質(zhì)量高，交貨要迅速，這使得我國紡織產(chǎn)品在國際市場上的競爭力不強。采用CAD技術(shù)以后，大大加快了我國紡織及服裝企業(yè)走向國際市場的步伐?！　∪缃?，CAD技術(shù)已進人人們的日常生活中，在電影、動畫、廣告和娛樂等領(lǐng)域大顯身手。電影拍攝中利用CAD技術(shù)已有十余年的歷史，美國好萊塢電影公司主要利用CAD技術(shù)構(gòu)造布景，可以利用虛擬現(xiàn)實的手法設(shè)計出人工不可能做出的布景。

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