现代机械设计方法PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1-1　设计与设计过程 1

1-2　设计方法的发展 2

1-3　现代设计方法的范畴 3

第二章 设计方法学 6

2-1　创造性设计方法 6

一、创造及创造性思维 6

二、创造能力 7

三、创造性设计方法 8

2-2　系统分析设计方法 11

一、技术系统的组成 11

二、系统分析设计方法 12

第三章 相似理论及相似设计方法 17

3-1 相似理论 17

一、相似概念 17

二、相似定理 19

一、方程分析法 21

3-2　相似准则的导出 21

二、量纲分析法 23

3-3　模型试验 26

一、模型设计 26

二、模型试验 27

三、弹性结构的相似模型试验 27

3-4　相似性设计 30

一、系列设计的概念 30

二、系列产品的构成 30

三、几何相似系列产品设计 32

四、半相似系列产品设计 33

第四章 有限单元法和边界元法 37

4-1　有限单元法概述 37

一、有限单元法的基本概念和分析步骤 37

二、有限单元法的发展及应用 39

一、建立数学模型 42

4-2　有限单元法模型结构的离散化 42

二、单元划分 43

三、载荷移置 46

四、约束简化 47

4-3　有限单元法单元特性的导出 48

一、单元位移函数 48

二、单元的应变和应力 51

三、单元刚度矩阵 52

四、单元载荷移置 54

4-4　整体分析 55

一、节点平衡方程 55

二、总体刚度矩阵的建立 59

三、总体刚度矩阵的特性及存贮 60

四、边界约束的处理 61

4-5　边界单元法 62

一、概述 62

二、边界元法基本方程的导出 63

三、边界元法的离散化单元 65

四、数值计算过程 68

第五章 机械最优化设计 71

5-1　最优化设计的基本概念 71

一、概述 71

二、最优化设计的基本要素 72

三、约束非线性规划的若干重要概念 74

四、非线性规划数值算法及收敛条件 78

5-2　无约束最优化方法 79

一、一维搜索计算方法 80

二、变尺度法 82

三、POWELL法 84

5-3　约束问题的最优化方法 88

一、起作用约束集的概念 89

二、广义简约梯度算法 90

三、惩罚函数法 95

6-1　可靠性概论 100

一、可靠性的基本概念 100

第六章 机械可靠性设计 100

二、可靠性的尺度及其定义 101

6-2　机械强度可靠性设计 103

一、机械可靠性设计的主要特点 103

二、机械可靠性设计原理——应力－强度分布干涉理论 103

三、零件工作应力分布的确定 107

四、强度分布的确定 108

五、强度可靠性计算条件式与许用可靠度 110

六、强度可靠性设计方法及步骤 111

6-3　各态强度－应力分布模式的可靠度计算 115

一、应力和强度均呈对数正态分布时的可靠度计算 115

二、应力和强度均呈指数分布时的可靠度计算 116

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 116

一、S-N曲线及P-S-N疲劳曲线 118

6-4　疲劳强度可靠性分析 118

二、P-S-N曲线的绘制原理和方法 123

三、机械零件的疲劳极限分布 125

四、机械零件的疲劳强度及其可靠度 125

第七章 计算机辅助设计 129

7-1 概述 129

一、计算机绘图、计算机图形学与计算机辅助设计 129

二、CAD系统的硬件 131

三、CAD系统的软件 134

四、机械CAD技术的现状 135

7-2　机械产品设计方法——智能产品建模 136

一、机械产品的设计过程 136

二、机械产品的智能建模 136

7-3 智能型参数化绘图与设计系统SIGRAPH-DESIGN简介 140

一、系统特色 140

二、屏幕布局 142

三、菜单的组织 143

四、系统的主要功能 145

7-4 AutoCAD绘图软件 146

一、AutoCAD的特点与基本操作 146

二、实体绘图命令 150

三、图形编辑命令 153

四、显示控制命令 156

五、图层、线型、颜色 157

六、图块 159

七、辅助绘图命令 160

八、尺寸标注 162

九、三维实体造型 164

十、AutoLISP-AutoCAD二次开发工具 166

十一、ADS-AutoCAD开发系统 170

一、频率响应函数的概念 173

二、具有粘性阻尼单自由度系统的频响函数 173

8-1　频响函数（传递函数） 173

第八章 动态分析设计法 173

三、具有结构阻尼单自由度系统的频响函数 176

四、频响函数的特性曲线 176

五、多自由度系统的频响函数 180

8-2　模态分析基础 183

一、模态分析的概念和基本方法 183

二、多自由度系统的实模态分析 183

三、多自由度系统的复模态分析 186

8-3　模态参数识别 189

一、概述 189

二、模态参数的频域识别方法 190

三、模态参数的时域识别方法 193

8-4　模态分析的应用 196

一、故障诊断与状态监测 196

二、振动载荷的识别 197

三、结构的动力修改 198

参考文献 200