《普通高等教育“十二五”規劃教材：現代設計方法與應用》系統闡述了現代設計的理論基礎、基本方法、關鍵技術和應用領域。內容包括：計算機處理技術、優化設計方法、有限元分析方法、可靠性設計方法和其他常用現代設計方法及應用，并以典型機械產品為例，通過Matlab、C、VisualLisp等軟件工具實現產品設計問題的求解與優化。
《普通高等教育“十二五”規劃教材：現代設計方法與應用》在內容安排上，著重介紹一些基本概念、實施方法和關鍵技術。在介紹實施方法時，突出思路和方法的多樣化，以開闊學生思路，培養學生分析問題和解決問題的能力，并初步掌握某些現代設計方法在機電工程中的應用；在介紹關鍵技術時，突出多目標優化問題啟發式方法、有限元分析方法、可靠性設計方法，以適應現代設計方法的不斷發展。
《普通高等教育“十二五”規劃教材：現代設計方法與應用》可作為高等工科院校機械類專業以及汽車、光電等專業高年級學生和研究生的教材和教學參考書，也可作為相關專業工程技術人員的參考資料和培訓教材。
前言
第1章 緒論
1.1 現代設計方法概述
1.2 設計中的系統科學方法
1.3 系統建模
本章習題
第1篇 計算機處理技術
第2章 計算機數據處理技術
2.1 數表的計算機處理技術
2.2 線圖的計算機處理技術
2.3 數據庫基本原理與應用
本章習題
第3章 計算機圖形處理技術
3.1 圖形的幾何變換
3.2 圖形的消隱技術
3.3 圖形裁剪技術
3.4 圖形生成方法
3.5 零件參數化設計二次開發實例
本章習題
第2篇 優化設計方法
第4章 優化設計概述
4.1 優化設計的基本概念
4.2 優化設計數學模型的建立
4.3 優化問題的幾何描述
4.4 優化設計的迭代算法
4.5 MATLAB軟件簡介
本章習題
第5章 優化方法的數學基礎
5.1 矢量與矩陣的范數
5.2 方向梯度與導數
5.3 函數的泰勒級數展開
5.4 無約束問題的最優性條件
5.5 凸集、凸函數與凸規劃
5.6 約束問題的最優性條件
本章習題
第6章 一維搜索方法
6.1 一維搜索的基本思想
6.2 確定單峰區間的方法——進退法
6.3 黃金分割法
6.4 二次插值法
6.5 一維搜索方法的MATLAB程序及
實例
本章習題
第7章 無約束優化方法
7.1 梯度法
7.2 牛頓法及其改進
7.3 變尺度法
7.4 坐標輪換法
7.5 Powell法
7.6 無約束優化方法的MATLAB程序
及實例
本章習題
第8章 有約束優化方法
8.1 隨機方向法
8.2 拉格朗日乘子法
8.3 懲罰函數法
8.4 復合形法
8.5 有約束優化方法的MATLAB程序及
實例
本章習題
第9章 多目標函數的優化方法
9.1 多目標優化設計的數學模型
9.2 線性加權法
9.3 目標規劃法
9.4 功效系數法（幾何平均法）
9.5 乘除法
9.6 主要目標法
9.7 多目標優化方法的MATLAB程序及
實例
本章習題
第3篇 有限元分析方法
第10章 彈性力學基礎
10.1 彈性力學問題中的基本概念
10.2 彈性力學的基本假設
10.3 彈性力學的基本方程
10.4 彈性力學中的能量原理
本章習題
第11章 有限元分析法概述
11.1 有限元分析法的基本概念
11.2 平面問題的有限元法
本章習題
第12章 實用有限元分析方法
12.1 有限元模型
12.2 有限元建模過程與步驟
12.3 有限元建模原則
12.4 有限元法應用
本章習題
第4篇 可靠性設計方法
第13章 可靠性基本概念和理論
13.1 可靠性基本知識
13.2 可靠性設計的特點
13.3 可靠性設計的應用
13.4 可靠性設計中常用的特征量
（指標）
13.5 產品的失效率曲線
13.6 可靠性常用分布函數
本章習題
第14章 可靠性設計原理
14.1 機械可靠性設計的方法和步驟
14.2 應力-強度干涉模型
14.3 可靠度的計算
14.4 函數均值與方差的近似計算
本章習題
第15章 機械靜強度可靠性設計
15.1 安全系數與可靠度
15.2 設計變量的隨機性
15.3 機械靜強度可靠性設計
本章習題
第16章 機械系統可靠性設計
16.1 系統邏輯框圖
16.2 系統的可靠性預測
16.3 系統的可靠度分配
16.4 機械系統的故障樹分析
本章習題
第5篇 其他常用現代設計方法簡介
第17章 啟發式算法
17.1 蟻群算法
17.2 遺傳算法
17.3 模擬退火算法
17.4 粒子群優化算法
17.5 人工神經網絡算法
本章習題
第18章 創新設計方法
18.1 創新與設計
18.2 創新思維
18.3 創新設計技法
18.4 創新設計常用方法
本章習題
第19章 反求設計方法
19.1 反求工程概述
19.2 反求設計的內容和過程
19.3 機械設備的反求設計
19.4 技術資料的反求設計
19.5 三維反求技術
本章習題
第20章 其他典型設計方法簡介
20.1 動態分析設計
20.2 并行設計
20.3 綠色設計
20.4 虛擬設計
本章習題
參考文獻
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