第1篇 创新设计理论与方法第1章 创新设计的基本概念 1
1.1 创新 1
1.2 创新设计 2
1.3 创新思维的基本方法 2
1.4 创新技法 7
1.5 TRIZ的基本概念 9
第2章 设计中的冲突及其解决原理 13
2.1 概述 13
2.2 物理冲突及其解决原理 14
2.3 技术冲突及其解决原理 16
2.4 利用冲突矩阵实现创新 36
第3章 利用技术进化模式实现创新 39
3.1 概述 39
3.2 技术系统进化模式 40
第4章 计算机辅助创新设计软件（CAI） 46
4.1 概述 46
4.2 创新能力拓展平台CBT/NOVA 47
思考题与习题 51
第2篇 有限元方法与应用第5章 弹性力学有限元法的基本思想和特点 53
5.1 弹性力学问题概述 53
5.2 有限元法的基本思想和特点 54
5.3 有限元法的应用领域 55
第6章 弹性力学基本理论 56
6.1 弹性力学中的基本假设 56
6.2 弹性力学中的基本概念 56
6.3 弹性力学的基本方程 59
6.4 平面问题的基础理论 60
6.5 有限元法的理论基础 63
第7章 弹性力学有限元法 65
7.1 有限元法求解问题的基本步骤 65
7.2 连续体离散化 66
7.3 单元分析 71
7.4 整体分析 77
7.5 边界约束条件的处理 79
7.6 求解、计算结果的整理和有限元后处理 80
第8章 有限元分析中的若干问题 82
8.1 有限元计算模型的建立 82
8.2 减小解题规模的常用措施 85
第9章 动力学有限元分析 88
9.1 有限元动力学方程 88
9.2 模态与模态分析 91
9.3 动力学响应分析 92
9.4 动力学分析实例 95
思考题与习题 109
第3篇 优化设计 112
第10章 概述 112
10.1 优化设计与传统设计方法的比较 112
10.2 优化设计的概念及术语 113
10.3 机械优化设计的一般过程 113
10.4 优化设计的数学模型 114
第11章 优化设计的数学基础 119
11.1 等值线（面）的概念 119
11.2 目标函数的梯度与最速下降方向 120
11.3 多元函数的泰勒展开式 121
11.4 二次型函数 122
11.5 目标函数的极值与判别条件 123
11.6 优化设计的数值解法及终止准则 126
第12章 一维优化方法 129
12.1 单峰区间及其“高—低—高”几何特征 129
12.2 确定搜索区间的外推法 129
12.3 缩短搜索区间的消去法 131
12.4 黄金分割法 131
第13章 多维无约束优化方法 135
13.1 坐标轮换法 135
13.2 共轭方向法 136
13.3 Powell法 139
13.4 最速下降法（梯度法） 141
13.5 牛顿法 143
13.6 广义牛顿法 144
13.7 变尺度法（DFP法） 144
第14章 约束问题的优化设计方法 147
14.1 内点惩罚函数法 147
14.2 外点惩罚函数法 149
14.3 混合惩罚函数法 149
第15章 机械优化设计的应用 151
15.1 机械优化设计的一般步骤 151
15.2 建立数学模型的基本原则 151
15.3 机床主轴结构的优化设计 152
思考题与习题 154
第4篇 可靠性设计 157
第16章 产品可靠性及其度量指标 157
16.1 产品设计中的可靠性问题 157
16.2 产品质量与可靠性 158
16.3 可靠性问题的统计描述和表达 159
16.4 统计学参数与产品可靠性指标 164
16.5 应用范例 166
16.6 可靠性设计流程 167
第17章 可靠性设计中常用的概率分布 169
17.1 二项分布 169
17.2 泊松（Poisson）分布 169
17.3 正态（Gauss）分布 170
17.4 对数正态分布 170
17.5 威布尔（Weibull）分布 171
17.6 指数分布 172
第18章 机械零件可靠性设计 174
18.1 零件可靠度计算的应力－强度干涉模型 174
18.2 典型机械零件的可靠性设计 177
第19章 机械系统的可靠性 180
19.1 系统可靠性模型 180
19.2 可靠性分配 183
思考题与习题 188
参考文献 190