现代设计方法基础 第2版
作者：孟宪颐
出版时间：2016年版
内容简介
本书内容主要包括：现代设计方法产生和发展的背景及其特点；有限元方法的基本原理，特别是结合工程机械，着重介绍了平面问题、杆件结构、板壳问题、接触问题、空间问题以及动力问题的求解原理，并分别结合目前流行的结构分析软件ANSYS给出一些求解实例；优化设计的基本概念和原理，以及几种常用的优化方法的原理和求解步骤，机械结构和机构两大类型的优化设计数学模型的建立过程；可靠性工程的基础知识、机械零件的可靠性设计、系统可靠性设计及疲劳强度的可靠性分析的原理和方法；其他一些常用的现代设计方法。本书可作为高等学校机械类专业本科生的教材，也可供有关工程技术人员阅读与参考。
目录
第2版前言
第1版前言
第1章绪论
本章学习目标及要点
1.1概述
1.2现代设计方法的特点
1.3现代设计方法应用软件简介
1.4本书内容
第2章有限元法基础
本章学习目标及要点
2.1有限元法简介
2.1.1有限元法的产生及基本思想
2.1.2有限元法的分析过程
2.1.3有限元法在工程中的应用
2.2弹性力学基础知识
2.2.1弹性力学平面问题
2.2.2弹性力学基本方程
2.3弹性平面问题的有限元法
2.3.1结构离散及单元划分
2.3.2三角形单元分析
2.3.3整体分析
2.3.4有限元分析应注意的几个
问题
2.3.5平面问题应用实例
2.4二维梁单元
2.4.1平面梁单元的刚度矩阵
2.4.2整体坐标的单元刚度矩阵
2.4.3非节点载荷的移置
2.4.4框架问题应用实例
2.5空间问题
2.5.14节点四面体单元的刚度矩阵
2.5.2空间问题应用实例
2.6薄板、壳问题
2.6.1薄板弯曲的基本概念和基本
方程
2.6.2薄板问题的有限元法
2.6.3薄壳问题的有限元法
2.6.4薄板、壳问题应用举例
2.7动力问题
2.7.1结构的动力方程
2.7.2质量矩阵和阻尼矩阵
2.7.3结构的自振频率和振型
2.7.4结构的动力问题分析实例
2.8ANSYS Workbench应用软件
应用实例
2.8.1ANSYS Workbench应用
软件简介
2.8.2平面支架受力分析——平面
问题
2.8.3轴承座受力分析——空间
问题
2.8.4组合零件接触面分析——接触
问题
2.8.5起重机梁的谐响应分析——动力
问题
思考题
习题
第3章优化设计
本章学习目标及要点
3.1概述
3.2优化设计的数学模型
3.2.1设计变量与设计空间
3.2.2约束
3.2.3目标函数
3.2.4数学模型
3.3优化设计基本方法
3.4一维搜索方法
3.4.1确定初始区间的方法
3.4.20.618法(黄金分割法)
3.5无约束优化设计方法
3.5.1Powell法
3.5.2变尺度法
3.6约束优化设计方法
3.6.1复合形法
3.6.2惩罚函数法
3.7机械优化设计的几个问题
3.7.1尺度变换
3.7.2多目标问题
3.7.3离散优化设计问题
3.7.4机械优化设计的一般步骤
3.8应用举例
3.8.1连杆机构的优化设计
3.8.2机械结构优化设计
3.9ANSYS优化设计介绍
思考题
习题
第4章可靠性工程
本章学习目标及要点
4.1概述
4.2可靠性工程的基础理论
4.2.1可靠度和故障率
4.2.2产品失效模型
4.2.3产品的平均寿命
4.3零件机械强度的可靠性设计
4.3.1应力和强度的干涉模型
4.3.2用分析法进行可靠性预计
4.3.3可靠性工程中搜集数据的
方法
4.3.4受拉零件的静强度可靠性
设计
4.3.5梁的静强度可靠性设计
4.4机械和电子系统的可靠性工程
4.4.1机械和电子系统的可靠性
模型
4.4.2机械和电子系统的可靠性
预计
4.4.3系统的可靠性分配
4.5机械和电子系统故障分析法
4.5.1故障树的基本概念
4.5.2故障树定性分析
4.5.3故障树的定量分析
4.6疲劳强度可靠性分析
4.6.1疲劳曲线（SN曲线与PSN
曲线）
4.6.2PSN曲线的制作原理和
方法
4.6.3给定寿命条件下的疲劳强度及
其可靠度
4.6.4有限寿命脉动条件下零件的疲劳寿
命及其可靠度
4.7ANSYS可靠性分析介绍
Ⅶ思考题
习题
第5章其他现代设计方法简介
本章学习目标及要点
5.1计算机辅助设计
5.2模块化设计
5.3并行设计
5.4模糊设计
5.5创新设计
5.6面向制造的设计
5.7绿色设计
5.8虚拟设计技术
附录
参考文献
