本書內容主要包括：現代設計方法產生和發展的背景及其特點；有限元方法的基本原理，特別是結合工程機械，著重介紹了平面問題、桿件結構、板殼問題、接觸問題、空間問題以及動力問題的求解原理，并分別結合目前流行的結構分析軟件ANSYS給出一些求解實例；優化設計的基本概念和原理，以及幾種常用的優化方法的原理和求解步驟，機械結構和機構兩大類型的優化設計數學模型的建立過程；可靠性工程的基礎知識、機械零件的可靠性設計、系統可靠性設計及疲勞強度的可靠性分析的原理和方法；其他一些常用的現代設計方法。本書可作為高等學校機械類專業本科生的教材，也可供有關工程技術人員閱讀與參考。
第2版前言
第1版前言
第1章緒論
本章學習目標及要點
11概述
12現代設計方法的特點
13現代設計方法應用軟件簡介
14本書內容
第2章有限元法基礎
本章學習目標及要點
21有限元法簡介
211有限元法的產生及基本思想
212有限元法的分析過程
213有限元法在工程中的應用
22彈性力學基礎知識
221彈性力學平面問題
222彈性力學基本方程
23彈性平面問題的有限元法
231結構離散及單元劃分
232三角形單元分析
233整體分析
234有限元分析應注意的幾個
問題
235平面問題應用實例
24二維梁單元
241平面梁單元的剛度矩陣
242整體坐標的單元剛度矩陣
243非節點載荷的移置
244框架問題應用實例
25空間問題
2514節點四面體單元的剛度矩陣
252空間問題應用實例
26薄板、殼問題
261薄板彎曲的基本概念和基本
方程
262薄板問題的有限元法
263薄殼問題的有限元法
264薄板、殼問題應用舉例
27動力問題
271結構的動力方程
272質量矩陣和阻尼矩陣
273結構的自振頻率和振型
274結構的動力問題分析實例
28ANSYS Workbench應用軟件
應用實例
281ANSYS Workbench應用
軟件簡介
282平面支架受力分析——平面
問題
283軸承座受力分析——空間
問題
284組合零件接觸面分析——接觸
問題
285起重機梁的諧響應分析——動力
問題
思考題
習題
第3章優化設計
本章學習目標及要點
31概述
32優化設計的數學模型
321設計變量與設計空間
322約束
323目標函數
324數學模型
33優化設計基本方法
34一維搜索方法
341確定初始區間的方法
3420618法(黃金分割法)
35無約束優化設計方法
351Powell法
352變尺度法
36約束優化設計方法
361復合形法
362懲罰函數法
37機械優化設計的幾個問題
371尺度變換
372多目標問題
373離散優化設計問題
374機械優化設計的一般步驟
38應用舉例
381連桿機構的優化設計
382機械結構優化設計
39ANSYS優化設計介紹
思考題
習題
第4章可靠性工程
本章學習目標及要點
41概述
42可靠性工程的基礎理論
421可靠度和故障率
422產品失效模型
423產品的平均壽命
43零件機械強度的可靠性設計
431應力和強度的干涉模型
432用分析法進行可靠性預計
433可靠性工程中搜集數據的
方法
434受拉零件的靜強度可靠性
設計
435梁的靜強度可靠性設計
44機械和電子系統的可靠性工程
441機械和電子系統的可靠性
模型
442機械和電子系統的可靠性
預計
443系統的可靠性分配
45機械和電子系統故障分析法
451故障樹的基本概念
452故障樹定性分析
453故障樹的定量分析
46疲勞強度可靠性分析
461疲勞曲線（SN曲線與PSN
曲線）
462PSN曲線的制作原理和
方法
463給定壽命條件下的疲勞強度及
其可靠度
464有限壽命脈動條件下零件的疲勞壽
命及其可靠度
47ANSYS可靠性分析介紹
Ⅶ思考題
習題
第5章其他現代設計方法簡介
本章學習目標及要點
51計算機輔助設計
52模塊化設計
53并行設計
54模糊設計
55創新設計
56面向制造的設計
57綠色設計
58虛擬設計技術
附錄
參考文獻
新書資訊