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本書的編寫充分考慮了工科專業(yè)大學生的基礎和現(xiàn)實需要，內容全面，體系清楚，著重實例示范。本書內容包括四大部分：創(chuàng)新設計——TRIZ理論、有限元方法與州SYS應用、優(yōu)化設計、可靠性設計。本書基本上包括了工程技術人員需要掌握的現(xiàn)代設計理論知識，在內容上力求做到深入淺出。

“21世紀是設計的世紀”。為了保證產品質量，更好地滿足用戶的需求，同時給企業(yè)帶來最大的效益，減少資源消耗及其對環(huán)境的影響，掌握科學、先進的設計方法十分重要。
在“設計的世紀”，設計工程師具有更高的地位，也被賦予更多的責任。設計工程師需要具備科學設計的理念，掌握先進的設計方法，綜合應用多學科的知識，創(chuàng)造性地設計出更好的產品。
同時，21世紀也開始了終生學習的時代，知識更新、持續(xù)發(fā)展變得更加迫切。作為見習機械設計工程師培訓教材，本書以“適當闡釋原理、力求學以致用、著重實例示范”為宗旨，設置了創(chuàng)新設計理論與方法（鐘瑩、趙新軍編寫）、有限元法與應用（李劍敏、謝里陽編寫）、優(yōu)化設計（張翔、何雪浤編寫）和可靠性設計（謝里陽編寫）四部分內容。
設計的核心就是創(chuàng)新。創(chuàng)新能力已是當今企業(yè)核心競爭力的重要標志，也是設計人員能力與價值的體現(xiàn)。本書創(chuàng)新設計部分介紹創(chuàng)造、創(chuàng)新、發(fā)明以及創(chuàng)新設計等基本概念，結合工程應用實例，對解決創(chuàng)新、創(chuàng)造問題的理論（TRIZ）進行詳細的分析和論述。本書內容包括各種沖突概念及其分類，設計中物理沖突、技術沖突的解決原理和方法，利用沖突矩陣實現(xiàn)設計創(chuàng)新的具體步驟，使創(chuàng)新設計過程具體化。通過技術進化的實例分析，介紹了技術進化的基本思想，比較詳細地論述了技術系統(tǒng)進化的11種模式。該部分內容有助于設計人員打破傳統(tǒng)思維定式，避免習慣思維惰性，挖掘自身潛能，開發(fā)創(chuàng)新、創(chuàng)造及發(fā)明意識，實現(xiàn)技術創(chuàng)新。
有限元法是一種應用十分廣泛的數(shù)值計算方法。在有限元法與應用部分，作為彈性力學問題有限元法的理論基礎，介紹了彈性力學中的基本概念、基本假設、基本方程以及虛位移原理等。結合彈性力學平面問題，講述了有限元法的基本內容、方法與步驟，包括邊界條件處理和計算結果的整理等內容。此外，還簡單介紹了結構動力學問題有限元分析的基本原理及方法，并給出了一些典型問題的有限元分析實例。
在優(yōu)化設計部分，從優(yōu)化設計的基本概念、分類及進行機械優(yōu)化設計的一般過程開始，通過機械優(yōu)化設計實例，介紹了機械優(yōu)化設計的數(shù)學模型、數(shù)學模型的標準格式、數(shù)學模型中應用到的基本概念以及優(yōu)化設計問題的基本解法。
在可靠性設計部分，講述了工程中可靠性問題的特點和可靠度、失效率等可靠性度量指標，以及可靠性設計的基本內容和流程，介紹了可靠性設計中經常用到的概率分布函數(shù)，著重闡釋了作為零件可靠性設計基礎的應力強度干涉模型及其應用。此外還介紹了系統(tǒng)可靠性模型和系統(tǒng)可靠性分配等內容。
產品的質量在很大程度上依賴于產品的設計，而設計水平主要取決于設計人員的能力。希望本書能作為設計人員拓展設計能力的有效工具，能對設計人員應用先進設計方法與技術、提高設計水平有所補益。

編者

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