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

“21世紀(jì)是設(shè)計(jì)的世紀(jì)”。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，更好地滿足用戶的需求，同時(shí)給企業(yè)帶來(lái)最大的效益，減少資源消耗及其對(duì)環(huán)境的影響，掌握科學(xué)、先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法十分重要。
在“設(shè)計(jì)的世紀(jì)”，設(shè)計(jì)工程師具有更高的地位，也被賦予更多的責(zé)任。設(shè)計(jì)工程師需要具備科學(xué)設(shè)計(jì)的理念，掌握先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，綜合應(yīng)用多學(xué)科的知識(shí)，創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)出更好的產(chǎn)品。
同時(shí)，21世紀(jì)也開始了終生學(xué)習(xí)的時(shí)代，知識(shí)更新、持續(xù)發(fā)展變得更加迫切。作為見習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教材，本書以“適當(dāng)闡釋原理、力求學(xué)以致用、著重實(shí)例示范”為宗旨，設(shè)置了創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論與方法（鐘瑩、趙新軍編寫）、有限元法與應(yīng)用（李劍敏、謝里陽(yáng)編寫）、優(yōu)化設(shè)計(jì)（張翔、何雪浤編寫）和可靠性設(shè)計(jì)（謝里陽(yáng)編寫）四部分內(nèi)容。
設(shè)計(jì)的核心就是創(chuàng)新。創(chuàng)新能力已是當(dāng)今企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)志，也是設(shè)計(jì)人員能力與價(jià)值的體現(xiàn)。本書創(chuàng)新設(shè)計(jì)部分介紹創(chuàng)造、創(chuàng)新、發(fā)明以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)等基本概念，結(jié)合工程應(yīng)用實(shí)例，對(duì)解決創(chuàng)新、創(chuàng)造問(wèn)題的理論（TRIZ）進(jìn)行詳細(xì)的分析和論述。本書內(nèi)容包括各種沖突概念及其分類，設(shè)計(jì)中物理沖突、技術(shù)沖突的解決原理和方法，利用沖突矩陣實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新的具體步驟，使創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程具體化。通過(guò)技術(shù)進(jìn)化的實(shí)例分析，介紹了技術(shù)進(jìn)化的基本思想，比較詳細(xì)地論述了技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化的11種模式。該部分內(nèi)容有助于設(shè)計(jì)人員打破傳統(tǒng)思維定式，避免習(xí)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(shí)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新。
有限元法是一種應(yīng)用十分廣泛的數(shù)值計(jì)算方法。在有限元法與應(yīng)用部分，作為彈性力學(xué)問(wèn)題有限元法的理論基礎(chǔ)，介紹了彈性力學(xué)中的基本概念、基本假設(shè)、基本方程以及虛位移原理等。結(jié)合彈性力學(xué)平面問(wèn)題，講述了有限元法的基本內(nèi)容、方法與步驟，包括邊界條件處理和計(jì)算結(jié)果的整理等內(nèi)容。此外，還簡(jiǎn)單介紹了結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題有限元分析的基本原理及方法，并給出了一些典型問(wèn)題的有限元分析實(shí)例。
在優(yōu)化設(shè)計(jì)部分，從優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本概念、分類及進(jìn)行機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的一般過(guò)程開始，通過(guò)機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例，介紹了機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型、數(shù)學(xué)模型的標(biāo)準(zhǔn)格式、數(shù)學(xué)模型中應(yīng)用到的基本概念以及優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題的基本解法。
在可靠性設(shè)計(jì)部分，講述了工程中可靠性問(wèn)題的特點(diǎn)和可靠度、失效率等可靠性度量指標(biāo)，以及可靠性設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和流程，介紹了可靠性設(shè)計(jì)中經(jīng)常用到的概率分布函數(shù)，著重闡釋了作為零件可靠性設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的應(yīng)力強(qiáng)度干涉模型及其應(yīng)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(nèi)容。
產(chǎn)品的質(zhì)量在很大程度上依賴于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，而設(shè)計(jì)水平主要取決于設(shè)計(jì)人員的能力。希望本書能作為設(shè)計(jì)人員拓展設(shè)計(jì)能力的有效工具，能對(duì)設(shè)計(jì)人員應(yīng)用先進(jìn)設(shè)計(jì)方法與技術(shù)、提高設(shè)計(jì)水平有所補(bǔ)益。

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