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第1章 绪论 1

1.1现代设计方法概述 1

1.2设计中的系统科学方法 8

1.3系统建模 12

本章习题 15

第1篇 计算机处理技术 16

第2章 计算机数据处理技术 16

2.1数表的计算机处理技术 17

2.2线图的计算机处理技术 21

2.3数据库基本原理与应用 27

本章习题 32

第3章 计算机图形处理技术 34

3.1图形的几何变换 34

3.2图形的消隐技术 45

3.3图形裁剪技术 48

3.4图形生成方法 51

3.5零件参数化设计二次开发实例 52

本章习题 68

第2篇 优化设计方法 70

第4章 优化设计概述 70

4.1优化设计的基本概念 70

4.2优化设计数学模型的建立 71

4.3优化问题的几何描述 74

4.4优化设计的迭代算法 75

4.5 MATLAB软件简介 77

本章习题 82

第5章 优化方法的数学基础 83

5.1矢量与矩阵的范数 83

5.2方向梯度与导数 84

5.3函数的泰勒级数展开 86

5.4无约束问题的最优性条件 88

5.5凸集、凸函数与凸规划 89

5.6约束问题的最优性条件 91

本章习题 93

第6章 一维搜索方法 94

6.1一维搜索的基本思想 94

6.2确定单峰区间的方法——进退法 96

6.3黄金分割法 97

6.4二次插值法 99

6.5一维搜索方法的MATLAB程序及实例 101

本章习题 106

第7章 无约束优化方法 107

7.1梯度法 107

7.2牛顿法及其改进 109

7.3变尺度法 112

7.4坐标轮换法 114

7.5 Powell法 115

7.6无约束优化方法的MATLAB程序及实例 119

本章习题 125

第8章 有约束优化方法 126

8.1随机方向法 127

8.2拉格朗日乘子法 128

8.3惩罚函数法 130

8.4复合形法 135

8.5有约束优化方法的MATLAB程序及实例 138

本章习题 142

第9章 多目标函数的优化方法 144

9.1多目标优化设计的数学模型 144

9.2线性加权法 145

9.3目标规划法 145

9.4功效系数法（几何平均法） 145

9.5乘除法 146

9.6主要目标法 146

9.7多目标优化方法的MATLAB程序及实例 146

本章习题 147

第3篇 有限元分析方法 149

第10章 弹性力学基础 149

10.1弹性力学问题中的基本概念 149

10.2弹性力学的基本假设 150

10.3弹性力学的基本方程 151

10.4弹性力学中的能量原理 153

本章习题 162

第11章 有限元分析法概述 163

11.1有限元分析法的基本概念 163

11.2平面问题的有限元法 165

本章习题 177

第12章 实用有限元分析方法 178

12.1有限元模型 178

12.2有限元建模过程与步骤 178

12.3有限元建模原则 181

12.4有限元法应用 183

本章习题 193

第4篇 可靠性设计方法 195

第13章 可靠性基本概念和理论 195

13.1可靠性基本知识 195

13.2可靠性设计的特点 198

13.3可靠性设计的应用 198

13.4可靠性设计中常用的特征量（指标） 199

13.5产品的失效率曲线 201

13.6可靠性常用分布函数 203

本章习题 209

第14章 可靠性设计原理 210

14.1机械可靠性设计的方法和步骤 210

14.2应力-强度干涉模型 211

14.3可靠度的计算 212

14.4函数均值与方差的近似计算 214

本章习题 217

第15章 机械静强度可靠性设计 218

15.1安全系数与可靠度 218

15.2设计变量的随机性 220

15.3机械静强度可靠性设计 222

本章习题 224

第16章 机械系统可靠性设计 225

16.1系统逻辑框图 225

16.2系统的可靠性预测 230

16.3系统的可靠度分配 231

16.4机械系统的故障树分析 234

本章习题 246

第5篇 其他常用现代设计方法简介 248

第17章 启发式算法 248

17.1蚁群算法 248

17.2遗传算法 256

17.3模拟退火算法 269

17.4粒子群优化算法 276

17.5入工神经网络算法 282

本章习题 292

第18章 创新设计方法 293

18.1创新与设计 293

18.2创新思维 296

18.3创新设计技法 303

18.4创新设计常用方法 306

本章习题 309

第19章 反求设计方法 310

19.1反求工程概述 310

19.2反求设计的内容和过程 312

19.3机械设备的反求设计 319

19.4技术资料的反求设计 322

19.5三维反求技术 324

本章习题 327

第20章 其他典型设计方法简介 328

20.1动态分析设计 328

20.2并行设计 332

20.3绿色设计 336

20.4虚拟设计 340

本章习题 346

参考文献 347