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