機械設計方法基礎
| 書號： | 25349 | ISBN： | 978-7-111-25349-5 |
| 作者： | 孟憲頤 | 印次： | 1-2 |
| 責編： | 蔡開穎 | 開本： | 16 |
| 字數： | 314 千字 | 定價： | ￥25.00 |
| 所屬叢書： | 普通高等教育機電類規劃教材 | ||
| 裝訂： | 平 | 出版日期： | 2010-02-03 |
內容簡介
本書主要介紹常用的現代設計方法的基本原理，特別是有限元法、最佳化設計和可靠性的基礎知識和求解機械工程問題的步驟。
第1章簡要介紹了現代設計方法產生和發展的背景及其特點；第2章介紹了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、空間問題以及動態問題的求解原理，並分別結合目前流行的結構分析軟體ANSYS給出一些求解實例，第3章介紹了最佳化設計的基本概念和原理，以及幾種常用的最佳化設計方法的原理和求解步驟，對機械最佳化設計中的一些常見問題的處理也作了簡要介紹，舉例說明了機械結構和機構兩大類型的最佳化設計數學模型的建立過程；第4章介紹了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、疲勞強度的可靠性分析及可靠性試驗的原理和方法，第5章簡要介紹了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及研究生的教材，也8可供有關工程技術人員閱讀與參考。
目錄
前言
第1章 緒論
1.1 概述
1.2 現代設計方法的特點
1.3 本書內容
第2章 有限元法基礎
2.1 有限元法簡介
2.1.1 有限元法的產生及基本思想
2.1.2 有限元法的分析過程
2.1.3 有限元法在工程中的套用
2.2 彈性力學基礎知識
2.2.1 彈性力學平面問題
2.2.2 彈性力學基本方程
2.3 彈性平面問題的有限元法
2.3.1 結構離散及單元劃分
2.3.2 三角形單元分析
2.3.3 整體分析
2.3.4 有限元分析應注意的幾個問題
2.3.5 平面問題套用實例
2.4 二維梁單元
2.4.1 平面梁單元的剛度矩陣
2.4.2 整體坐標的單元剛度矩陣
2.4.3 非節點載荷的移置
2.4.4 框架問題套用實例
2.5 空間問題
2.5.1 4節點四面體單元的剛度矩陣
2.5.2 單元的等效節點載荷
2.5.3 空間問題套用實例
2.6 薄板、殼問題
2.6.1 薄板彎曲的基本概念和基本方程
2.6.2 薄板問題的有限元法
2.6.3 薄殼問題的有限元法
2.6.4 薄板、殼問題套用舉例
2.7 動力問題
2.7.1 結構的動力方程
2.7.2 質量矩陣和阻尼矩陣
2.7.3 結構的自振頻率和振型
2.7.4 結構的動力問題分析實例
思考題
習題
第3章 最佳化設計
3.1 概述
3.2 最佳化設計的數學模型
3.2.1 設計變數與設計空間
3.2.2 約束
3.2.3 目標函式
3.2.4 數學模型
3.3 最佳化設計基本方法
3.4 一維搜尋方法
3.4.1 確定初始區間的方法
3.4.2 0.6 18法(黃金分割法)
3.5 無約束最佳化設計方法
3.5.1 Powell法
3.5.2 變尺度法
3.6 約束最佳化設計方法
3.6.1 複合形法
3.6.2 懲罰函式法
3.7 機械最佳化設計的幾個問題
3.7.1 尺度變換
3.7.2 多目標問題
3.7.3 離散最佳化設計問題
3.7.4 機械最佳化設計的一般步驟
3.8 套用舉例
3.8.1 連桿機構的最佳化設計
3.8.2 機械結構最佳化設計
3.9 ANSYS最佳化設計介紹
思考題
習題
第4章 可靠性工程
4.1 概述
4.2 可靠性工程的基礎理論
4.2.1 可靠度和故障率
4.2.2 產品失效模型
4.2.3 產品的平均壽命
4.3 零件機械強度的可靠性設計
4.3.1 應力和強度的干涉模型
4.3.2 用分析法進行可靠性預計
4.3.3 可靠性工程中蒐集數據的方法
4.3.4 受拉零件的靜強度可靠性設計
4.3.5 梁的靜強度可靠性設計
4.4 機械系統的可靠性工程
4.4.1 機械和電子系統的可靠性模型
4.4.2 機械和電子系統的可靠性預計
4.4.3 系統的可靠性分配
4.5 機械系統故障分析法
4.5.1 FTA的基本概念
4.5.2 故障樹定性分析
4.5.3 故障樹的定量分析
4.6 疲勞強度可靠性分析
4.6.1 疲勞曲線(S-N曲線與P-S-N曲線)
4.6.2 P-S-N曲線的製作原理和方法
4.6.3 給定壽命條件下的疲勞強度及其可靠度
4.6.4 有限壽命脈動條件下零件的疲勞壽命及其可靠度
4.7 可靠性試驗
4.7.1 概述
4.7.2 指數分布壽命試驗的分類和試驗設計
4.7.3 一般分布、完全子樣的數據處理
4.7.4 截尾壽命試驗結果的統計分析——點估計
4.7.5 截尾壽命試驗結果的統計分析——區間估計
思考題
習題
第5章 其他現代設計方法簡介
5.1 計算機輔助設計
5.2 模組化設計
5.3 並行設計
5.4 模糊設計
5.5 創新設計
5.6 面向製造的設計
5.7 綠色設計“’
5.8 虛擬設計技術
附錄
參考文獻
