本书内容主要包括：现代设计方法产生和发展的背景及其特点；有限元方法的基本原理，特别是结合工程机械，着重介绍了平面问题、杆件结构、板壳问题、接触问题、空间问题以及动力问题的求解原理，并分别结合目前流行的结构分析软件ANSYS给出一些求解实例；优化设计的基本概念和原理，以及几种常用的优化方法的原理和求解步骤，机械结构和机构两大类型的优化设计数学模型的建立过程；可靠性工程的基础知识、机械零件的可靠性设计、系统可靠性设计及疲劳强度的可靠性分析的原理和方法；其他一些常用的现代设计方法。本书可作为高等学校机械类专业本科生的教材，也可供有关工程技术人员阅读与参考。
第2版前言
第1版前言
第1章绪论
本章学习目标及要点
11概述
12现代设计方法的特点
13现代设计方法应用软件简介
14本书内容
第2章有限元法基础
本章学习目标及要点
21有限元法简介
211有限元法的产生及基本思想
212有限元法的分析过程
213有限元法在工程中的应用
22弹性力学基础知识
221弹性力学平面问题
222弹性力学基本方程
23弹性平面问题的有限元法
231结构离散及单元划分
232三角形单元分析
233整体分析
234有限元分析应注意的几个
问题
235平面问题应用实例
24二维梁单元
241平面梁单元的刚度矩阵
242整体坐标的单元刚度矩阵
243非节点载荷的移置
244框架问题应用实例
25空间问题
2514节点四面体单元的刚度矩阵
252空间问题应用实例
26薄板、壳问题
261薄板弯曲的基本概念和基本
方程
262薄板问题的有限元法
263薄壳问题的有限元法
264薄板、壳问题应用举例
27动力问题
271结构的动力方程
272质量矩阵和阻尼矩阵
273结构的自振频率和振型
274结构的动力问题分析实例
28ANSYS Workbench应用软件
应用实例
281ANSYS Workbench应用
软件简介
282平面支架受力分析——平面
问题
283轴承座受力分析——空间
问题
284组合零件接触面分析——接触
问题
285起重机梁的谐响应分析——动力
问题
思考题
习题
第3章优化设计
本章学习目标及要点
31概述
32优化设计的数学模型
321设计变量与设计空间
322约束
323目标函数
324数学模型
33优化设计基本方法
34一维搜索方法
341确定初始区间的方法
3420618法(黄金分割法)
35无约束优化设计方法
351Powell法
352变尺度法
36约束优化设计方法
361复合形法
362惩罚函数法
37机械优化设计的几个问题
371尺度变换
372多目标问题
373离散优化设计问题
374机械优化设计的一般步骤
38应用举例
381连杆机构的优化设计
382机械结构优化设计
39ANSYS优化设计介绍
思考题
习题
第4章可靠性工程
本章学习目标及要点
41概述
42可靠性工程的基础理论
421可靠度和故障率
422产品失效模型
423产品的平均寿命
43零件机械强度的可靠性设计
431应力和强度的干涉模型
432用分析法进行可靠性预计
433可靠性工程中搜集数据的
方法
434受拉零件的静强度可靠性
设计
435梁的静强度可靠性设计
44机械和电子系统的可靠性工程
441机械和电子系统的可靠性
模型
442机械和电子系统的可靠性
预计
443系统的可靠性分配
45机械和电子系统故障分析法
451故障树的基本概念
452故障树定性分析
453故障树的定量分析
46疲劳强度可靠性分析
461疲劳曲线（SN曲线与PSN
曲线）
462PSN曲线的制作原理和
方法
463给定寿命条件下的疲劳强度及
其可靠度
464有限寿命脉动条件下零件的疲劳寿
命及其可靠度
47ANSYS可靠性分析介绍
Ⅶ思考题
习题
第5章其他现代设计方法简介
本章学习目标及要点
51计算机辅助设计
52模块化设计
53并行设计
54模糊设计
55创新设计
56面向制造的设计
57绿色设计
58虚拟设计技术
附录
参考文献
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