現代機械設計理論與方法

內容簡介

本書致力於將知識的基礎作用和創新實踐活動相結合，從提出問題入手，系統介紹解決機械設計問題的理論與方法。全書內容分為三個部分，第一部分是現代機械設計的理論基礎，包含緒論、機械設計進程、創新設計與創造技法、機械創新設計表達、機構的創新設計與實現、機械結構設計；第二部分是現代機械設計技術與實現，包含有限元法、機械動力學設計、逆向工程技術及設計、機械最佳化設計、機電系統建模仿真與控制設計；第三部分是現代機械產品的市場化設計，包含系列化、模組化與人機工程設計。本書可作為高等院校機械工程專業高年級本科生和研究生教材，也可作為機械設計、機電一體化、自動化、先進制造等領域科技人員的參考書籍。

前言

機械及裝備製造業真正體現了一個國家的實力，在產業鏈上具有非常強的帶動性。現代機械設計理論與方法的學習對於機械及裝備製造業具有重要的意義，在科技不斷發展和多學科廣泛交叉作用中，其內涵與外延將進一步豐富和擴展。
機械設計是根據使用要求對機械的工作原理、結構、運動方式、力和能量的傳遞系統、各個零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法進行構思、分析和計算並將之轉化為具體的描述，以作為製造依據的創造性工作過程。研究機械設計過程的理論、方法及實現手段等對工業、農業、國防、科技各個領域的理論探索及實踐均具有重要意義。
現代機電產品的質量、性能和成本，在很大程度上是由設計階段的工作決定的，設計實現產品標準化、系列化和通用化，能加速實現我國生產活動的高度機械化、電氣化和自動化。設計水平與工業發展水平是相互影響的。設計先進的機器，可大大加速現代化建設的進程。另外，現代機械設計過程在本質上是一個創新過程，創新設計綜合實踐能力是尖端人才培養的“靈魂、動力”。
作者長期主講機械設計、機械系統動力學、數控技術、現代機械設計理論與方法等課程，在教學過程中，請教多位教學名師和專家，不斷探索現代機械設計課程應處的地位、教授的目的和課程的體系。在多年教學經驗總結和專家指導的基礎上，對教案、主編的相關教材進行了體系變更、內容更新和改寫，從而形成了這本《現代機械設計理論與方法》。本書緊扣設計科學規律的研究與運用，強調知識的基礎作用和創新實踐活動相結合。全書內容可分為三個部分，共12章。
第一部分，是現代機械設計的理論基礎，包含第1章緒論，第2章機械設計進程，第3章創新設計與創造技法，第4章機械創新設計表達，第5章機構的創新設計與實現，第6章機械結構設計。
第二部分，是現代機械設計技術與實現，包含第7章有限元法，第8章機械動力學設計，第9章逆向工程技術及設計，第10章機械最佳化設計，第11章機電系統建模仿真與控制設計。
第三部分，是現代機械產品的市場化設計相關內容，包含第12章系列化、模組化與人機工程設計。
本書後面附有思考題。有些題目工作量較大，可作為從方案設計、建模、計算，再到設計結果討論的機械創新設計綜合實踐的題目。如果能與相關的實驗設備、課題研究相結合，則可以形成機械工程設計的實例，使學生對解決機械設計問題的過程有較完整的了解。
本書編寫時力求貼近教學實際，按照工科專業的教學大綱要求和課時要求，提供大量圖示說明和實例。本書既可作為高等學校工科類本科生、研究生的教材，也可作為相關專業工程設計人員和研究人員的設計參考書。
作者在編寫過程中收集、運用部分科研和教學研究資料，參考了大量論文、專著、教材以及相關網頁的資料文獻。感謝清華大學金德聞教授、季林紅教授、王人成副教授長期以來在專業學習、設計理論與實踐教學方面給予的指導幫助。此外，本書的編寫過程還得到鄭州輕工學院陳鹿民教授、中國地質大學（北京）眾多同仁的幫助，在此作者表示衷心感謝。
書中的部分內容參考並選用了作者所指導的碩士生、博士生所做的工作。中國地質大學(北京)“
機械工程學科建設項目
”給予了必要的資助，作者謹對這些學生和資助項目管理機構表示衷心的感謝。
由於作者水平有限，編寫時間倉促，書中難免存在不妥甚至錯訛之處，敬請讀者批評指正。

現代機械設計理論與方法

基本介紹

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