第1章 绪论 1
第2章 现代设计过程的建模技术 4
2.1 概述 4
2.2 建模技术的必要条件 7
2.3 常用建模技术 7
2.3.1 数据流程图 8
2.3.2 状态机 9
2.3.3 IDEF0 10
2.3.4 NIAM 11
2.3.5 EXPRESS 12
2.3.6 融合 14
2.3.7 Petri网络 16
2.3.8 Petri网络和其他技术的比较 17
2.3.9 Petri网络的应用 18
第3章 有限元、边界元法及其应用 32
3.1 有限元基本原理 32
3.1.1 概述 32
3.1.2 有限元分析步骤 33
3.1.3 结构离散化 33
3.1.4 基本概念 35
3.1.5 自动或半自动前处理 36
3.1.6 单元分析与处理过程 38
3.1.7 有限元软件介绍 39
3.1.8 有限元计算精度讨论 41
3.1.9 有限元法的优缺点 42
3.2 边界元法 42
3.2.1 二维边界元基本原理 43
3.2.2 边界元法的优点 44
3.3 装载机动臂的有限元及实验应力分析 45
3.3.1 动臂力学模型 45
3.3.2 有限元计算 48
3.3.3 实验应力分析 50
3.3.4 综合分析 51
3.4 电梯轿厢架的有限元分析 53
3.4.1 建立有限元模型 53
3.4.2 施加边界条件 56
3.4.3 分析 60
第4章 优化设计和可靠性应用 61
4.1 优化设计基本原理 61
4.2 新优化方法综述 63
4.2.1 自适应技术（Adaptive Computing） 64
4.2.2 其他技术 66
4.3 离散优化问题 67
4.4 机械优化设计的主要工作 69
4.5 用边界元分域法对机械构件进行形状优化 70
4.5.1 概述 70
4.5.2 边界元位移、应力敏度分析 70
4.5.3 分域优化原理 72
4.5.4 计算实例 75
4.5.5 小结 76
4.6 铲运机斗门启闭机构优化设计 76
4.6.1 基本机构与动作要求 77
4.6.2 机构的运动分析 77
4.6.3 数学模型 79
4.7 装载机动臂总成的有限元优化设计 85
4.7.1 概述 85
4.7.2 刚架的模拟和分析 86
4.7.3 优化方法 89
4.7.4 优化方法的应用和结果评价 90
4.7.5 小结 94
4.8 基于Pro/Engineer分析特征的结构优化设计 94
4.8.1 概述 94
4.8.2 Pro/Engineer行为建模器简介 94
4.8.3 行为建模的含义和功能 94
4.8.5 分析特征与优化研究 95
4.8.4 行为建模的组成 95
4.8.6 优化设计实例及分析步骤 96
4.9 机械产品的可靠性 103
4.9.1 概述 103
4.9.2 可靠性的定义及衡量可靠性的尺度 104
4.9.3 可靠性指标 105
4.10 响应面法在可靠性优化设计中的应用 107
4.10.1 概述 107
4.10.2 响应面法 108
4.10.3 可靠性优化中的应用 109
4.10.4 算例 110
4.10.5 小结 111
4.11 布料机结构优化 111
4.11.1 概述 111
4.11.2 布料机构总体设计参数 112
4.11.3 截面尺寸初始设计 113
4.11.4 力学计算中的已知量 114
4.11.5 受力分析 117
4.11.6 设计改进 117
4.11.7 结构优化设计 118
4.11.8 基于Pro/E分析特征的结构优化设计 120
4.11.9 优化结果分析 123
4.11.10 机构的运动仿真 124
5.1 概述 127
5.2 计算机辅助绘图 127
第5章 计算机辅助设计（CAD） 127
5.3 CAD系统的技术构成 128
5.4 CAD在产品研发中的应用 129
5.5 港口装卸桥金属结构CAD系统STRCT 129
5.5.1 系统开发环境 129
5.5.2 系统支撑软件 129
5.5.3 设计流程 130
5.5.4 各功能块简单说明 132
5.5.7 其他 136
5.5.5 程序设计特点 136
5.5.6 数据结构 136
5.5.8 讨论 137
5.6 电梯的计算机辅助设计 137
5.6.1 概述 137
5.6.2 系统总体设计 137
5.6.3 系统实现 138
5.7 三维CAD技术 140
5.7.1 三维CAD系统的关键技术 140
5.7.2 几何建模方法 140
5.7.3 特征建模技术 141
5.7.5 参数化设计方法 144
5.7.4 传统设计方法的不足 144
5.7.6 统一数据库管理技术 148
5.7.7 全参数化塔式起重机结构模型的研究 149
第6章 虚拟技术及其应用 157
6.1 电梯的虚拟设计系统研究 157
6.1.1 概述 157
6.1.2 电梯结构及设计要求 157
6.1.3 系统设计方案 158
6.1.6 人机界面 159
6.1.7 系统功能 159
6.1.5 系统结构 159
6.1.4 系统集成 159
6.1.8 小结 161
6.2 虚拟样机技术 164
6.2.1 概述 164
6.2.2 虚拟样机的内涵 164
6.2.3 虚拟样机技术的特点 165
6.2.4 虚拟样机技术的分析方法 165
6.2.5 ADAMS软件 166
6.2.6 虚拟样机模型的建立 167
6.2.7 冲击夯虚拟样机研究 169
6.3 虚拟现实技术应用 173
6.3.1 概述 173
6.3.2 虚拟现实的应用领域 175
6.3.3 虚拟现实技术在塔机司机训练培训中的应用 176
第7章 设计信息系统 182
7.1 概述 182
7.2 机电产品设计信息的构成 182
7.3 设计信息管理系统的组织 183
7.4 基于超文本的风机设计信息系统 184
7.4.1 基本布置 185
7.4.2 系统的组织 186
7.4.3 信息存储形式 186
7.4.4 小结 186
7.5 基于超文本的起重机设计信息查询系统 187
7.5.1 概述 187
7.5.2 总体设计 187
7.5.3 数据连接 188
7.6 课程辅助设计系统 189
7.6.1 概述 189
7.6.2 研究内容和目标 192
7.6.4 系统设计 193
7.6.3 信息的组织 193
7.6.5 特殊技术的应用 194
7.6.6 总体评价 198
7.7 专家文本咨询系统研究 199
7.7.1 概述 199
7.7.2 专家系统和超文本技术 200
7.7.3 产品设计的专家文本系统 200
7.7.4 信息的构成 201
7.7.5 设计过程的模拟及系统设计原理 201
7.7.6 通风机专家文本系统 202
8.1.1 概述 206
8.1.2 应力幅法 206
8.1 塔式起重机钢结构应力幅及应力幅谱系数的计算 206
第8章 钢结构寿命的计算机辅助分析 206
8.1.3 塔机应力幅的计算 207
8.1.4 应力幅谱系数计算公式 209
8.1.5 程序框图及计算结果 210
8.1.6 小结 211
8.2 在用塔式起重机金属结构剩余寿命的估算 212
8.2.1 概述 212
8.2.2 反向推算法 212
8.2.3 举例 213
参考文献 215