《普通高等教育“十二五”規劃教材：現代設計方法概論（第2版）》概述了現代設計的特點和現代設計 方法的概念，重點對其中應用廣泛、發展比較成熟的CAD技術、有限元法、可靠性設計及優化設計等方法的基本原理進行了介紹。同時，為了加強對學 生在技術應用及操作能力方面的培養，在介紹了每一種方法的基礎理論知識 之后，都緊接著給出了有關通用軟件工具的操作、運用現代設計方法進行產 品分析設計的實例以及實習指導，目的是將方法的學習與工程設計實踐更緊 密地結合起來。本書可作為高等工科院校機械類專業以及汽車、內燃 機等專業本科學生的教材和教學參考書，也可供從事相關工作的工程技術人 員參考。
在《普通高等教育“十二五”規劃教材：現代設計方法概論（第2版）》的編寫過程中，力求理論知識部分“少而精”，堅持“必須”和“夠用”的原則，同時將學理與致用結合起來，加強了技術應用實踐環節的培訓。因此在內容安排上除了基礎理論知識的介紹以外，還包括有關通用軟件的操作、運用現代設計方法進行產品分析設計的實例以及實習指導，滿足基本知識和技能訓練的需要。比如，在CAD技術中就包括運用幾何造型軟件進行產品三維設計技術的介紹，有限元法中包括采用商品化軟件進行有限元分析的基本步驟及示例介紹，而可靠性設計、優化設計部分則包含了基于有限元分析進行零件可靠度計算、結構優化的示例，從而將這些方法的學習更緊密地與工程設計實踐結合起來。本書的內容包括：緒論、計算機輔助設計（第1～5章）、有限元法（第6～10章）、可靠性設計（第11～15章）、優化設計（第16～20章）五個部分，其中緒論、計算機輔助設計和優化設計部分由覃文潔執筆，有限元法和可靠性設計部分由程穎執筆。本書可作為高等工科院校機械專業以及汽車、內燃機等專業本科學生的教材和教學參考書。
緒論
第1部分計算機輔助設計
第1章 CAD概述
1.1 CAD的概念
1.2 CAD系統的功能及特點
1.3 CAD的發展情況
第2章 CAD系統的組成
2.1 CAD系統的硬件
2.2 CAD系統的軟件
第3章 數據結構與數據管理
3.1 數據與數據結構
3.2 數據庫
3.3 數據交換標準
3.4 產品數據管理
第4章 計算機繪圖
4.1 圖形軟件
4.2 計算機圖形處理技術
4.3 AutoCAD繪圖
第5章 產品的三維設計
5.1 幾何造型
5.2 特征造型
5.3 Pro／E零件設計
習題
上機實習I
第Ⅱ部分有限元法
第6章 有限元法概述
6.1 有限元法的基本思想
6.2 有限元法在工程中的應用
6.3 有限元法求解引例
6.4 有限元法求解的基本步驟
第7章 彈性力學基本理論
7.1 彈性力學的基本方程
7.2 平面問題的基本理論
7.3 虛位移原理及最小勢能原理
第8章 有限元法基本原理
8.1 連續體離散化
8.2 單元分析
8.3 單元剛度矩陣
8.4 載荷移置
8.5 總體平衡方程與總剛度矩陣
8.6 約束處理及求解
8.7 動力問題的有限元分析
第9章 有限元分析軟件
9.1 有限元軟件技術
9.2 有限元分析軟件舉例——ANSYS
第10章 有限元分析軟件ANSYS的應用
10.1 ANSYS在機械結構靜力分析中的應用
10.2 ANSYS在機械結構動力分析中的應用
習題
上機實習Ⅱ
第Ⅲ部分可靠性設計
第11章 可靠性設計概述
11.1 可靠性的概念和特點
11.2 可靠性研究的發展
11.3 可靠性學科研究范疇
11.4 可靠性設計常用概率分布
第12章 可靠性設計的常用指標
12.1 故障密度函數
12.2 故障率函數
12.3 故障分布函數
12.4 可靠函數
12.5 四種基本函數間的關系
12.6 典型的故障率曲線
12.7 平均壽命
第13章 可靠性設計原理
13.1 應力一強度模型
13.2 應力一強度模型求可靠度的一般公式
13.3 常用應力一強度分布的可靠度計算公式
13.4 隨機變量的統計特征值的近似計算
第14章 零部件的可靠性設計
14.1 可靠性與安全系數
14.2 設計所需的部分數據和資料
14.3 靜強度的可靠性設計
14.4 疲勞強度的可靠性設計
14.5 基于ANSYS進行結構可靠性分析
第15章 系統的可靠性設計
15.1 常用的系統可靠性預計模型
15.2 系統可靠性分配
15.3 機械系統故障樹分析
習題
附表
上機實習Ⅲ
第Ⅳ部分優化設計
第16章 優化設計概述
16.1 優化設計的概念
16.2 優化設計的發展概況
16.3 優化設計的基本過程
第17章 優化設計的建模
17.1 優化設計的數學模型
17.2 優化設計建模的基本原則
17.3 優化設計建模實例
第18章 優化設計問題的基本解法
1 8.1 解析方法
18.2 數值計算方法
第19章 優化設計的非線性規劃方法
19.1 無約束優化的一維搜索方法
19.2 多維無約束優化方法
19.3 約束優化方法
第20章 結構優化設計
20.1 結構優化的常用算法
20.2 結構的尺寸優化、形狀優化及拓撲優化
20.3 基于有限元分析的結構優化示例
習題
上機實習Ⅳ
參考文獻
新書資訊