圖書信息
書 名: 現代設計方法實用教程
作 者：孫新民
出版時間： 2009年07月
ISBN: 9787302200796
開本： 16開
定價: 24元
內容簡介
《現代設計方法實用教程》介紹了工程設計中已獲得廣泛套用且較為成熟的4種常用現代設計方法。它們是最最佳化設計、可靠性設計、有限元法和動態設計。該書從實用角度闡述了這些方法的基本概念、基本理論和基本方法。
學習《現代設計方法實用教程》旨在培養讀者了解、熟悉、掌握現代設計方法的基本知識，為套用現代設計方法解決工程設計問題奠定基礎。
圖書目錄
第1章 緒論1
1.1 現代設計方法概述1
1.2 本教材研究的主要內容2
1.3 本教程的目的及先修課程3
第2章 最最佳化設計4
2.1 概述4
2.2 最最佳化設計的數學模型5
2.2.1 最最佳化數學模型的一般形式6
2.2.2 最最佳化數學模型的3個基本要素6
2.2.3 求解最最佳化數學模型的下降數值疊代法8
2.3 最最佳化方法的數學基礎10
2.3.1 多維函式的偏導數與梯度10
2.3.2 多維函式的泰勒展開式11
2.3.3 多維函式的極小點存在條件12
2.3.4 局部極小點與全域極小點14
2.4 一維搜尋方法15
2.4.1 概述15
2.4.2 確定初始區間的進退法15
2.4.3 黃金分割法17
2.4.4 二次插值法21
2.5 無約束最最佳化方法25
2.5.1 概述25
2.5.2 坐標輪換法25
2.5.3 鮑威爾的共軛方向法27
2.5.4 梯度法31
2.5.5 牛頓法35
2.5.6 變尺度法38
2.6 約束最最佳化方法40
2.6.1 概述40
2.6.2 直接法40
2.6.3 間接法47
2.7 最最佳化設計應注意的若干問題53
2.7.1 最佳化設計問題的建模53
2.7.2 最佳化計算結果的分析及處理55
2.7.3 最佳化數學模型的計算機求解56
2.8 小結56
習題58
第3章 可靠性設計60
3.1 概述60
3.1.1 可靠性的基本概念及特點60
3.1.2 可靠性設計的常用指標61
3.1.3 可靠性設計常用的分布函式64
3.2 可靠性設計原理70
3.2.1 應力-強度干涉模型70
3.2.2 應力和強度均服從常態分配時的可靠度計算71
3.2.3 應力和強度均服從對數常態分配時的可靠度計算72
3.2.4 應力和強度均服從指數分布時的可靠度計算73
3.2.5 蒙特卡羅法簡介73
3.2.6 零部件參數漂移的可靠性分析74
3.3 零部件的可靠性設計76
3.3.1 零部件靜強度的可靠性設計76
3.3.2 零部件疲勞強度的可靠性設計77
3.4 系統的可靠性設計86
3.4.1 系統的可靠性預測86
3.4.2 系統的可靠性分配90
3.4.3 故障樹分析法在系統設計中的套用95
3.5 小結98
習題99
第4章 有限元法101
4.1 概述101
4.1.1 有限元的基本思想101
4.1.2 有限元法在工程中的套用101
4.1.3 有限元法求解問題的基本步驟102
4.2 平面剛架的有限元法107
4.2.1 結構的離散化107
4.2.2 單元剛度矩陣的建立107
4.2.3 求總體剛度矩陣113
4.2.4 位移的求解115
4.3 彈性力學平面問題的有限元法118
4.3.1 彈性力學的基本方程119
4.3.2 單元剛度矩陣的建立122
4.3.3 總體剛度矩陣的集成126
4.3.4 總體剛度方程的求解128
4.3.5 彈性力學平面問題有限元分析需要注意的問題129
4.4 其他常用單元的剛度矩陣133
4.4.1 三棱圓環單元的剛度矩陣133
4.4.2等參數單元的剛度矩陣135
4.5 小結141
習題142
第5章 動態設計144
5.1 概述144
5.2 有限元建模法144
5.2.1 平面連桿機構的彈性動力分析145
5.2.2 彈性力學平面問題的動力分析158
5.3 傳遞矩陣建模法167
5.3.1 軸系扭轉振動分析168
5.3.2 軸系橫向振動分析177
5.4 試驗建模法181
5.4.1 機械阻抗與頻率回響函式181
5.4.2 振動系統頻率回響的圖示法183
5.4.3 傳遞函式測量的模態分析185
5.4.4 不同激勵方式的選擇186
5.4.5 實模態和復模態的參數識別186
5.5 小結187
習題187
附錄A190參考文獻192
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