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第44篇 机械创新设计概论3

第1章 概述3

1创新是我国科技和经济发展的重要战略3

2创新设计的概念和基本内涵3

3创新设计的特点4

4创新设计的发展与现状4

4.1创新设计的发展历程4

4.2创新设计的国内外发展现状5

4.2.1国外创新设计发展现状5

4.2.2我国创新设计发展现状5

5创新设计发展的智能化8

第2章 创新设计的指导思想与目标9

1创新设计的指导思想9

2创新设计的目标9

2.1创新设计的总体目标和广义目标9

2.2创新设计的技术目标10

第3章 创新设计的任务、内容与方法12

1创新设计的任务12

2创新设计的基本内容12

3创新设计的方法13

3.1创新设计应采取的科学技术与方法13

3.2创新设计方法的分类13

3.3综合设计理论方法的产生14

第4章 创新设计的未来发展战略15

1创新设计的总体战略15

2创新设计的重点任务15

2.1提升重点产业领域的创新设计能力15

2.2加强设计共性关键技术研发15

2.3建设完善创新设计系统15

3创新设计的路线图15

4创新设计的发展趋势16

4.1绿色低碳16

4.2网络智能16

4.3超常融合16

4.4共创分享17

第5章 创新设计方法论的体系和规则18

1创新设计方法论的体系18

2创新设计方法论的规则18

参考文献20

第45篇 创新设计方法论23

第1章 创新设计方法论的体系、规则及研究意义25

1概述25

2创新设计的概念、定义及发展战略的探索25

2.1创新设计的概念25

2.2创新设计的定义25

2.3创新设计发展战略的探索25

3创新设计的目标、内容、方法及特点25

3.1创新设计的目标25

3.2创新设计的内容和种类26

3.3创新设计的方法26

3.4创新设计的特点26

4创新设计方法论的体系和特点26

4.1创新设计方法论的体系框图26

4.2创新设计方法论体系的内容26

4.3创新设计方法论指导思想的特点26

5创新设计方法论的十二对规则27

6创新设计方法论取得的效果28

6.1创新设计方法论应用的智能化28

6.2运用创新设计方法论取得的效果28

第2章 创新设计的目的和要求29

1概述29

2创新设计要有明确的目的29

2.1确立远大的理想和具体的目标29

2.2四类个人的理想和目标29

2.3理想和目标在实践过程中可进行必要的调整30

2.4理想和目标要经过长期的不懈努力才能实现30

3创新设计要有具体的要求31

3.1创新设计质量的准则31

3.2创新设计的六项要求31

4处理好六项要求之间的关系32

5实现六项要求的最终目标是取得最高的效益32

第3章 创新设计的内容和态度33

1概述33

2创新设计要有切实的内容33

2.1把创新设计工作融入国家的总目标之中33

2.2根据自身条件和能力选择创新设计的任务33

2.3考虑客观环境和条件34

2.4选择创新设计任务要紧抓良好契机34

2.5对确定的创新设计任务进行详细剖析35

2.6通过分析找出创新设计任务的重点和难点36

2.7创新设计要勇于克服困难36

2.8研究成果必须依靠不断积累36

3创新设计要有正确的态度和理念36

3.1勤奋和刻苦36

3.2严谨和求实37

3.3改革与开放，开拓与奋进37

3.4勤于思考，善于创新38

3.5“勤奋、求实、改革（开拓）、创新”要有正确的目标38

第4章 创新设计的步骤、程序及科学方法39

1概述39

1.1创新设计的四个阶段39

1.2创新设计要广泛运用先进的科学技术和方法39

2创新设计要有合理的步骤和程序39

2.1创新设计首先要做好调研39

2.2创新设计应事先制定好规划39

2.3创新设计科学实施是关键环节41

2.4创新设计要重视检验和评估41

3创新设计要广泛运用先进的科学技术和方法42

第5章 创新设计工作者自身的四项潜能45

1概述45

2创新设计工作者要有良好的思想品德45

3创新设计工作者要有必需的知识和能力46

3.1学习和掌握必需的知识46

3.2以顽强拼搏的精神进行学习47

3.3创新设计所必需具备的能力48

4创新设计工作者要具备健康的身体和珍爱生命48

4.1创新设计的基本条件48

4.2保持健康和维持生命的意义是为社会做出更多的贡献49

5创新设计工作者要有坚韧的毅力和合理的战略战术49

5.1坚韧的毅力和顽强的斗志49

5.2良好的心理素质和合理的战略战术50

第6章 集体（单位）创新设计的四项潜能51

1概述51

2要有远见卓识和善于组织的领导51

3要有足够的技术能力和管理能力的领导51

4要有一个团结协作的集体52

5顽强拼搏的奋斗精神和合理的战略战术53

第7章 创新设计客观因素的影响54

1概述54

2要善于发现和利用良好的机遇54

3应选择好合适的环境55

3.1环境的类型55

3.2如何利用良好的客观环境55

4充分利用好客观条件55

4.1客观条件的种类55

4.2如何营造和利用良好的条件56

第8章 创新设计动态因素的作用57

1概述57

2不断学习，学用结合57

3经常检查，定期总结58

4学习和总结会使人更聪明59

第9章 用科学哲学思想来统领创新设计工作60

1概述60

2科学哲学思想六个特点的具体内容60

2.1“以人为本”60

2.2全面性和系统性61

2.3实践性和科学性61

2.3.1实践性61

2.3.2科学性62

2.4继承性和创新性62

2.5协调性和稳定性63

2.6可持续性和长期性63

2.6.1人与自然之间保持协调与和谐的基本措施63

2.6.2人与社会环境保持协调与和谐63

2.6.3人与技术环境、资金环境、市场环境和政策环境保持协调与和谐64

3六个特点与五大发展理念的一致性64

第10章 创新设计方法论的应用65

1概述65

2创新设计的具体内容65

3创新设计方法论可应用的设计领域67

3.1创新设计方法论在产品设计中的应用67

3.2创新设计方法论在工艺设计、工业设计、流程设计等领域中的应用68

第11章 创新设计方法论应用的智能化及专家系统71

1概述71

2专家系统的应用研究与发展71

3专家系统72

3.1专家系统的基本结构72

3.2科学方法论应为知识库中最重要的共性核心知识72

3.3比较推理是专家系统中最易实施的推理形式73

4最简单的专家系统73

5基于逻辑的故障诊断专家系统76

第12章 创新设计的关键因素及制约因素分析79

1概述79

2创新设计工作要突出重点和抓住难点79

3要处理好目标、内容和方法三者之间的关系80

4创新设计工作中制约因素的分析81

参考文献83

第46篇顶层设计原理、方法与应用85

第1章 概论87

1顶层设计的概念87

2做好顶层设计的意义87

3做好顶层设计应先了解做事的特点和要求88

4做好顶层设计及实现高效做事的十二对规则89

第2章 顶层设计的目标92

1概述92

2顶层设计的对象与执行者92

3做好顶层设计的前提92

4做好顶层设计和实现高效做事的目标的一致性93

5做好顶层设计和实现高效做事目标的种类93

6顶层设计的方案可适时调整94

7顶层设计及高效做事的目标经过不懈努力可予以实现94

第3章 顶层设计的要求95

1概述95

2顶层设计对做事的六项具体要求96

2.1顶层设计对做事“指导思想”的要求96

2.2顶层设计对做事“工作质量”的要求96

2.3顶层设计对做事“所付代价”的要求97

2.4顶层设计对做事“花费时间”的要求97

2.5顶层设计对做事“环境保护”的要求98

2.6顶层设计对做事“后续服务”的要求98

3顶层设计要处理好这六项要求之间的关系98

第4章 顶层设计的任务99

1概述99

2顶层设计之前应做的一些准备工作99

3顶层设计的总体规划和框架100

4顶层设计的各子规划模型及内容102

5做好顶层设计预计可产生的效果105

第5章 做好顶层设计应具有的正确态度106

1概述106

2做好顶层设计要有勤奋刻苦的态度106

3做好顶层设计要有严谨求实的态度106

4做好顶层设计要有勇于实践和开拓奋进的理念106

5做好顶层设计要有勤于思考和敢于创新的精神107

6“勤奋、求实、开拓、创新”，要有正确的目标108

6.1要确立明确的目标108

6.2要培养学习和工作的兴趣108

第6章 顶层设计的步骤109

1概述109

2顶层设计前先要做好调查研究109

3顶层设计的基本任务是制定好规划110

4顶层设计对实施过程要有充分的了解110

5顶层设计要考虑对所做事的检查和评估111

第7章 顶层设计的方法112

1概述112

2现代科学技术中的先进理论和方法112

3顶层设计应重视科学的哲学思想和方法的应用113

4顶层设计要应用系统论和系统工程的思想和方法113

5顶层设计要广泛应用现代信息技术113

6顶层设计应重视各种优化理论和方法的应用114

7顶层设计应重视创新的原理和方法的应用114

8顶层设计应重视预测学理论和方法的应用117

第8章 做好顶层设计的主观因素（对个人）118

1概述118

2做好顶层设计要有正确的思想和品德118

3做好顶层设计要有必需的知识和能力119

3.1学习和掌握各种必要的知识120

3.2要培育各种必需的能力120

4做好顶层设计要保持身体健康和生命安全121

5做好顶层设计要有坚韧的毅力和采取合理的战术121

第9章 做好顶层设计的主观因素（对集体）123

1概述123

2顶层设计要考虑如何充分发挥领导和组织的积极作用123

3顶层设计要考虑如何充分发挥集体的技术能力和管理能力125

4顶层设计要考虑如何搞好集体的团结和协作126

4.1团结是集体的生命及活力所在126

4.2好的领导应善于把群众组织起来126

4.3良好分工是发挥集体力量的基础126

5顶层设计要考虑如何充分发挥集体的奋斗精神和采取的战术126

第10章 做好顶层设计的客观因素128

1概述128

2顶层设计要考虑如何紧抓所做事的良好机遇128

2.1机遇来源于对某一事物的迫切需求128

2.2机遇存在于新技术的形成和发展过程中129

2.3机遇存在于一些地区滞后发展的过程中129

2.4机遇存在于各个国家和地区不平衡的环境中129

2.5机遇存在于事物不断振荡的过程中130

2.6机遇存在于某些空白研究领域或交叉领域130

2.7机遇蕴藏在一些尚未解决的科学技术和工程难题中131

2.8机遇来源于可利用的人、财、物131

2.9机遇来源于某一国家或某一地区所制定的特殊政策131

2.10机遇产生于对某些经济规则的调整过程132

2.11机遇只给有准备的人132

3顶层设计要考虑所做事如何保护和利用环境133

3.1狭义环境133

3.2广义环境133

3.3如何利用良好的客观环境134

4顶层设计要考虑所做事如何充分利用外部条件134

4.1外部条件的种类134

4.2如何营造和利用良好的条件135

第11章 做好顶层设计要重视两件要事：学习和总结136

1概述136

2顶层设计要对工作过程中的学习进行规划136

3顶层设计要对所做事的检查和总结进行规划136

3.1检查和总结的目的与意义137

3.2检查和总结的内容137

3.3检查和总结的步骤137

3.4检查和总结的主要成果138

4顶层设计要重视和了解经常学习和定期总结的意义139

第12章 顶层设计提纲的编写及顶层设计实例140

1概述140

2顶层设计提纲应该考虑的主要问题140

3顶层设计提纲的拟订141

4顶层设计实例142

参考文献146

第47篇 创新原理、思维、方法与应用147

第1章 绪论149

1创新的基本概念149

2创新理论及其应用149

2.1创新设计149

2.2创新理论150

2.2.1本体论150

2.2.2公理性设计153

2.2.3领先用户法155

2.2.4模糊前端法157

2.2.5发明问题解决理论158

第2章 创新思维的基本方法160

1创新思维方法160

1.1主要的创新思维方法160

1.2主要的创新思维方法应用实例162

1.2.1应用逆向思维的实例162

1.2.2应用联想思维的实例163

1.2.3应用灵感思维的实例163

1.2.4应用演绎思维的实例163

2创新技法163

2.1创新技法简介163

2.2主要创新技法简述164

2.2.1智力激励法164

2.2.2检核表法165

2.2.3列举法166

2.2.4模拟法168

2.2.5联想法169

2.2.6组合法171

2.2.7移植法171

2.2.8综摄法172

3创新技法的运用173

第3章 发明问题的情境分析与描述174

1发明问题的资源分析与描述174

1.1直接利用资源174

1.2导出资源174

1.3差动资源174

2发明创造的理想化分析与描述175

2.1发明创造的理想化概述175

2.2利用理想化思想实现发明创造175

2.3提高理想化程度的八种方法176

2.4实现理想化的步骤178

3实例分析——如何制作预应力混凝土178

4实例分析——汽车驾驶杆的抖振分析179

第4章 技术系统进化理论分析180

1技术进化过程中创新设计实例分析180

2创新设计中技术系统进化模式181

2.1技术系统进化模式181

2.2技术系统各进化模式分析181

2.2.1技术系统的生命周期181

2.2.2提高理想化水平182

2.2.3系统元件的不均衡发展182

2.2.4增加系统的动态性和可控性182

2.2.5技术系统集成化进而简化184

2.2.6系统元件匹配和不匹配的交替出现186

2.2.7由宏观系统向微观系统进化187

2.2.8提高系统的自动化程度以及减少人的介入187

2.2.9系统的分割187

2.2.10系统进化从改善物质的结构入手187

2.2.11系统元件的一般化处理189

3产品技术成熟度预测方法189

4技术系统进化工程实例分析190

4.1超声波焊接技术成熟度预测分析190

4.2快速原型技术进化模式分析192

4.3车轮的发明及其技术进化过程分析195

第5章 技术冲突及其解决原理197

1物理冲突及其解决原理197

1.1物理冲突的概念及类型197

1.2物理冲突的解决原理198

1.3分离原理及实例分析198

2技术冲突及其解决原理199

2.1技术冲突的概念及工程实例199

2.2技术冲突的一般化处理199

2.3技术冲突的解决原理201

2.3.1原理概述201

2.3.2 40条发明创造原理201

3利用冲突矩阵实现创新设计210

3.1冲突矩阵的简介210

3.2利用冲突矩阵创新210

4实例分析——汽车侧向安全气囊概念设计212

第6章 技术系统物-场模型分析方法215

1如何建立技术系统的物-场模型215

2利用物-场模型实现创新设计218

3实例分析219

第7章 解决发明问题的程序——ARIZ法220

1概述220

2解决发明问题的程序220

2.1选择问题220

2.2建立模型221

2.3分析问题模式221

2.4消除物理矛盾222

2.5初步评价所得解决方案223

2.6发展所得答案223

2.7分析解决进程223

3工程实例分析223

第8章 综合案例分析225

1航空燃气涡轮发动机的进化225

1.1应用背景225

1.2结论与体会226

2玛氏公司“小包装食品袋”的进化历程226

2.1新包装袋概念226

2.2小食品袋存在的问题227

2.3利用TRIZ解决包装袋问题227

2.3.1寻找TRIZ标准方案227

2.3.2概念革命229

2.4制胜想法与验证230

2.5专利保护230

2.6未来230

2.7结论230

3技术预测——医学用核磁共振成像技术的发展历程230

4清除全自动数控车床刀具上的切屑问题232

4.1描述问题232

4.2阐述技术矛盾232

4.3选择技术矛盾232

4.4确定技术矛盾中要改善的参数和被恶化的参数232

4.5将改善和恶化的参数一般化为阿奇舒勒通用工程参数233

4.6在阿奇舒勒矛盾矩阵中定位改善和恶化通用工程参数交叉的单元，确定发明原理233

4.7应用发明原理的提示确定最适合解决技术矛盾的具体解决方案233

5打桩机的进化路径234

6恒流阀系统改进设计234

6.1对恒流阀系统中存在的问题及相关的系统进行分析235

6.1.1定义恒流阀系统中存在的问题235

6.1.2分析系统235

6.2构造恒流阀系统的逻辑图表235

6.3分析逻辑图表——确定解决问题的可能方向235

6.3.1分析最终不良结果产生的根本原因235

6.3.2确定冲突237

6.3.3确定解的方向237

6.4产生解237

附录239

附录A 76个标准解239

附录B解决发明问题的某些物理效应表241

参考文献242

第48篇 绿色设计与和谐设计245

第1章 绿色设计概述247

1绿色设计基本概念247

2绿色设计方法248

3绿色设计的实施步骤248

第2章 绿色设计中的材料选择249

1绿色设计对材料的要求249

2绿色材料的选择原则249

3绿色材料的选择251

3.1选材基本步骤251

3.2绿色材料选择的三维方法251

4材料的绿色性能评价252

4.1泛环境函数法252

4.2材料再生循环利用度的评价及表示系统253

5材料数据库的构建254

6设计案例254

第3章 面向拆卸回收的产品设计256

1面向拆卸的产品设计256

1.1可拆卸设计的概念256

1.2可拆卸设计原则256

1.3可拆卸结构设计257

1.3.1可拆卸连接结构设计257

1.3.2主动拆卸结构设计260

1.3.3几种特殊的主动拆卸结构267

1.4 Snap-Fit结构设计270

1.4.1 Snap-Fit结构的概念与特点270

1.4.2 Snap-Fit结构设计方法271

2面向回收的产品设计275

2.1回收设计概念275

2.2回收设计原则275

2.3回收设计方法276

3面向拆卸回收的产品设计实例277

第4章 面向包装的绿色设计278

1绿色包装设计的概念278

2绿色包装设计原则278

2.1材料选择278

2.2减量化278

2.3包装材料的回收再利用280

3绿色包装设计流程和内容282

第5章 面向节能的绿色设计方法284

1能耗标签与能耗标准284

1.1中国节能认证标识284

1.2欧盟家电能效等级标识284

1.3我国产品能效标识284

2节能降耗设计方法285

2.1低能耗加工工艺的选择286

2.1.1典型工艺能耗分析286

2.1.2切削工艺能耗优化方法286

2.1.3低能耗工艺规划方法287

2.2产品低能耗设计方法288

2.2.1产品能耗特性288

2.2.2能耗设计参数289

2.2.3低能耗设计方法290

2.3节能结构设计291

2.3.1结构数字分析291

2.3.2能耗优化设计292

2.3.3有限元优化设计293

3面向节能的绿色设计案例293

3.1液压机成形过程的能量流分析293

3.2典型机构节能设计294

3.3液压机活动横梁的轻量化设计296

3.3.1液压机活动横梁的结构和载荷分析296

3.3.2轻量优化结构设计296

第6章 绿色设计评价297

1绿色产品评价297

1.1绿色产品的概念297

1.2绿色产品的认证与绿色标志297

1.3绿色产品的评价指标体系297

1.4常用的评价方法300

2生命周期评价301

2.1生命周期评价的技术框图302

2.2 LCI的数据收集和确认303

2.3生命周期影响评价306

3拆卸性能评估310

3.1拆卸性能评估指标310

3.2拆卸性能评估方法313

第7章 绿色设计案例315

1电冰箱绿色设计案例315

1.1设计对象的选择315

1.2参照产品的确定315

1.3产品基本资料的分析315

1.4核查清单的建立315

1.5绿色设计策略的确定316

1.6绿色设计方案的制定316

2轿车生命周期评价研究实例317

2.1研究目标317

2.2定义系统边界317

2.3清单分析模型及数据收集318

2.4轿车生产阶段生命周期评价320

2.5轿车使用阶段生命周期评价322

2.6环境影响322

第8章 和谐设计323

1和谐设计的目标323

1.1和谐设计的提出背景323

1.1.1产品设计的不和谐因素323

1.1.2现代产品设计的趋势所需323

1.2和谐设计的概念324

1.3和谐设计的意义324

1.4和谐设计的应用前景325

2和谐设计的内容325

2.1产品与环境的和谐设计325

2.1.1与自然环境的和谐设计325

2.1.2与社会环境的和谐设计325

2.1.3与技术、市场及资金环境的和谐设计325

2.2产品设计单元间的和谐设计326

2.2.1设计目标的最佳配合326

2.2.2设计内容的最佳组合327

2.2.3设计方法的最佳匹配327

2.2.4设计目标、设计内容和设计方法之间的协调327

2.3关联度分析与和谐度评价327

2.3.1产品与各类环境间的关联度分析327

2.3.2对产品和谐度的评价与质量管理327

3和谐设计的方法及应用327

3.1和谐设计的实施方法327

3.2和谐设计的实施原则327

3.3企业与环境及产品与环境之间关系的应用328

3.3.1企业应研究与解决的关键问题328

3.3.2基本做法328

3.4产品工业设计中的和谐设计应用328

3.4.1产品工业设计中的和谐性特征328

3.4.2产品工业设计中的和谐性要求328

3.4.3产品工业设计中的和谐性措施329

3.5和谐度评价方法与应用实例329

3.5.1和谐度评价一般方法329

3.5.2工程实例应用330

参考文献332

第49篇 智能设计335

第1章 智能模拟的科学337

1信息社会与思维科学337

1.1思维与思维科学337

1.2思维的类型337

1.2.1抽象（逻辑）思维学337

1.2.2形象（直觉）思维学339

1.2.3灵感（顿悟）思维学340

2思维的基础和认知的发展341

2.1思维与智能341

2.2思维的神经基础341

2.3认知发展342

2.3.1皮亚杰认知发展理论342

2.3.2斯腾伯格的认知三元素理论343

2.3.3信息加工理论343

2.3.4思维的瞬间达尔文进化机制理论343

2.3.5广义进化认知模式344

2.3.6复杂自适应系统344

2.3.7认知发展总论345

3智能模拟346

3.1智能模拟的科学基础346

3.2智能模拟的哲学基础346

3.3智能模拟的基本途径346

3.3.1基于逻辑推理的智能模拟——符号主义（symblism ）346

3.3.2基于神经网络的智能模拟——联结主义（connectionism ）347

3.3.3基于“感知—行动”的智能模拟——行为主义（behaviourism）347

第2章 智能设计方法和技术综述349

1智能设计的发展概述349

1.1 CAD的发展349

1.2智能设计的两个阶段349

2智能设计的概念和特征350

2.1智能设计的特点350

2.2智能设计技术的研究重点350

2.3智能化方法的分类和智能设计的层次351

2.3.1智能化方法的分类351

2.3.2智能设计的层次351

2.4智能设计的基本方法352

2.4.1智能设计的分类352

2.4.2智能设计系统与技术353

3智能设计体系和知识表达354

3.1智能设计体系354

3.1.1智能设计的抽象层次模型355

3.1.2设计知识的结构体系355

3.1.3智能设计的集成求解策略356

3.1.4智能设计集成求解策略的工程应用357

3.2智能设计的知识表达357

3.3智能设计的基因模型表达361

3.3.1知识模型361

3.3.2基因模型361

第3章 进化设计技术与方法363

1进化设计技术基础363

1.1遗传算法的概貌363

1.2单纯型遗传算法364

1.3模式定理（schemata theorem）367

1.4遗传算法的有关操作规则和方法367

1.5多个体参与交叉的遗传算法370

1.6多目标进化算法简介373

1.6.1传统多目标算法及其存在问题373

1.6.2 Pareto多目标进化算法374

1.6.3几种主要的多目标进化算法377

1.6.4扩展P areto进化算法（Extended Pareto Evolutionary Algorithm，EPEA）378

1.6.5算例379

2基于进化的健壮性设计方法381

2.1健壮性开发方法的基本思路381

2.2基于进化的健壮性设计方法的总体框架383

2.3基于进化的健壮性设计方法的说明385

3结构智能优化设计——进化设计386

3.1结构智能设计的概念386

3.2结构进化智能优化设计387

3.3基于进化的桁架结构相位设计387

3.4基于进化的结构非线性强制振动解法388

3.5基于进化的圆抛物面天线健壮结构设计390

3.5.1圆抛物面天线结构设计的要求和特点390

3.5.2天线反射面精度计算392

3.5.3最佳吻合抛物面各点对原设计面相应点的半光程差392

3.5.4 10m圆抛物面天线健壮设计模型393

3.5.5 10m圆抛物面天线体结构的健壮性设计过程395

3.5.6总结403

4供应链库存策略的进化重组404

4.1供应链运行策略的持续改进404

4.2供应链中的库存设置405

4.3供应链运行过程中的库存控制策略406

4.4敏捷供应链多级库存策略重组模型408

第4章 自组织设计技术与方法413

1自组织技术基础413

1.1“生命的游戏”413

1.2元胞自动机的基础414

1.3元胞自动机的自组织建模方法417

1.4元胞自动机的应用领域419

2结构拓扑的自组织进化420

2.1结构拓扑优化中的ECA规则420

2.2 ECA规则的进化表达422

2.3结构拓扑形态优化的算例422

第5章 自学习设计技术与方法424

1自学习技术基础424

1.1神经网络的主要特点424

1.2细胞元模型425

1.3神经网络模型427

1.4神经网络的学习428

1.5多层前向神经网络（BP网络）431

1.6典型反馈网络——Hopfield网络437

1.7基于概率学习的Boltzmann机模型440

2非线性振动的自学习建模443

2.1神经网络和系统识别443

2.2非线性振动脉冲响应的学习和系统预测444

2.3 Duffing振动的学习和预测445

2.4预测精度和泛用性的考察447

3基于学习的机械系统特性预测449

3.1机械系统特性预测的问题449

3.2机械系统特性预测的基本模型450

3.3雷达结构系统固频的预测例450

4神经网络专家系统的智能设计体系结构451

4.1建立人工神经网络专家系统的必要性452

4.2面向设计的智能平台452

4.2.1专家系统和神经网络的结合方式452

4.2.2智能平台的“外壳”结构452

4.2.3设计求解过程453

4.2.4知识的处理方法453

4.3说明453

5基于神经网络的CAD／CAM一体化453

5.1系统的结构453

5.2产品零件数据结构454

5.3智能CAPP系统454

5.3.1 BP网络实现加工链的选择454

5.3.2工艺尺寸链计算的Hopfield网络455

5.4 CAM模块455

第6章 人工生命设计技术与方法457

1人工生命技术基础457

1.1人工生命的进化模型457

1.2 L系统与形态生成模型460

2人工生命的研究内容归纳461

2.1数字生命的研究461

2.2数字社会的研究462

2.3虚拟生态环境462

2.4人工脑（Artificial Brain）462

2.5进化机器人（Evolutionary Robotics）462

2.6进化软件代理（Evoluable Multiagent ）463

3人工生命的设计方法463

3.1金融证券市场分析决策中的人工生命应用463

3.2计算机动画的人工生命应用464

3.3基于人工生命的因特网提速465

参考文献467

第50篇 仿生机械设计471

第1章 仿生机械设计概述473

1仿生机械的概念473

1.1仿生要素473

1.2仿生机械的分类473

1.3仿生机械设计474

2仿生机械设计的特点475

3仿生机械设计的原理476

3.1相似性原理476

3.2功能性原理476

3.3比较性原理476

4仿生机械设计的方法477

5仿生机械设计的信息获取与处理477

5.1仿生信息获取方法477

5.2仿生信息处理方法478

5.3仿生信息工程化原则478

6仿生机械设计的步骤478

6.1明确设计要求478

6.2选择生物模本478

6.3模本表征与建模479

6.4提出设计原理与方法480

第2章 仿生机械设计生物模本481

1生物模本的概念481

2生物模本的基本特征481

2.1特异性481

2.2功能性482

2.3工程性482

3生物模本的选择原则484

3.1代表性原则484

3.2相似性原则484

3.3可实现原则485

4生物模本的选择方法486

4.1从生物到工程的正序选择486

4.2从工程到生物的逆序选择486

5生物模本分析举例488

5.1生物模本建模分析488

5.2生物模本多元耦合分析492

第3章 仿生机械形态与结构设计495

1设计原则495

2设计方法与步骤495

2.1仿生机械形态与结构设计的方法495

2.2仿生机械形态与结构设计的步骤495

3仿生机械外形设计496

3.1平滑流线型496

3.1.1平滑流线型的概念496

3.1.2平滑流线型的设计原则、方法、步骤496

3.1.3设计实例：奔驰盒形汽车496

3.2力学稳健型496

3.2.1力学稳健型的概念496

3.2.2力学稳健型的设计原则、方法、步骤497

3.2.3设计实例：仿袋鼠机器人497

3.3环境适应型497

3.3.1环境适应型的概念497

3.3.2环境适应型的设计原则、方法、步骤497

3.3.3设计实例：仿野猪头起垄器497

4仿生机械表面形态设计498

4.1拓扑形态498

4.1.1拓扑形态的概念498

4.1.2拓扑形态设计的原则498

4.1.3拓扑形态设计的方法498

4.1.4拓扑形态设计的步骤498

4.1.5拓扑形态设计案例：螳螂特征的认识498

4.2几何形态499

4.2.1几何形态的概述499

4.2.2几何形态的设计原则499

4.2.3几何形态设计的步骤499

4.2.4几何形态设计的案例：凹槽型仿生针头优化设计499

4.3非光滑形态500

4.3.1非光滑形态的概述500

4.3.2非光滑形态的设计步骤500

4.3.3非光滑形态的设计案例：仿生不粘锅500

5仿生机械表面功能设计500

5.1仿生机械表面功能设计的原则、方法、步骤500

5.2仿生机械表面功能设计的实例501

6仿生机械结构设计501

6.1微纳结构501

6.1.1微纳结构概述501

6.1.2微纳结构设计的原则、方法、步骤501

6.1.3微纳结构设计实例：有机硅乳胶漆501

6.2蜂窝结构502

6.2.1蜂窝结构概述502

6.2.2蜂窝结构的设计原则、方法、步骤502

6.2.3蜂窝结构设计实例：蜂窝板502

6.3梯度结构502

6.3.1梯度结构概述502

6.3.2梯度结构设计的原则、方法、步骤502

6.3.3梯度结构设计实例：泡沫玻璃502

6.4鞘连结构503

6.4.1鞘连结构概述503

6.4.2鞘连结构设计的原则、方法、步骤503

6.4.3鞘连结构应用实例503

第4章 仿生机械运动学设计504

1运动方案设计504

1.1方案设计步骤504

1.2运动原理分析505

1.3系统方案设计506

2运动过程的仿生构思508

2.1构思原则508

2.2构思方法508

2.3动作过程与模本的相似性509

3运动过程分解和执行机构选择509

3.1运动过程的分解509

3.2运动过程的描述和表达510

3.3执行机构的选择512

4运动系统方案的组成原则512

4.1相容性原则512

4.2能量最低消耗原则513

4.3仿生机械运动系统智能控制513

5仿生机械运动设计数学方法513

5.1旋转变换张量法514

5.2直角坐标矢量法514

5.3坐标变换矩阵法514

第5章 仿生机构设计515

1仿生机构设计概述515

1.1仿生机构基本概念515

1.2仿生机构组成515

1.3仿生机构的设计原则515

1.4仿生机构设计方法与设计步骤516

2仿生机构功能分类516

3仿生作业机构516

3.1仿生抓取机构516

3.1.1类似人拇指的抓取机构516

3.1.2弹性材料制成通用手爪的抓取机构516

3.1.3用挠性带和开关机构组成的柔软手爪516

3.1.4仿物体轮廓的柔性抓取机构517

3.1.5挠性指抓取机构517

3.2仿生手臂和手腕机构517

3.2.1圆柱坐标式手臂517

3.2.2活塞液压缸与齿轮齿条组成的手臂回转运动机构518

3.2.3直角坐标式手臂518

3.2.4多关节式手臂518

3.2.5用平行四边形机构作小臂驱动器的关节式机械手519

3.3仿生行走机构519

3.3.1步行机构519

3.3.2轮式移动机构521

3.3.3车轮式步行机521

3.3.4仿生爬行机构522

4仿生推进机构522

4.1扑翼飞行机构522

4.1.1扑翼飞行机构的基本概念522

4.1.2扑翼飞行机构组成及设计要求523

4.1.3扑翼飞行机构举例523

4.2水下航行器仿生推进机构526

4.2.1喷射式仿生水下推进机构526

4.2.2 MPF仿生水下推进机构527

4.2.3 BCF仿生水下推进机构527

4.2.4仿生扑翼推进机构528

5仿生机构发展趋势528

5.1仿生机构的总体发展趋势528

5.2不同类型机构的具体发展趋势529

5.2.1仿生作业机构发展趋势529

5.2.2仿生水下推进器推进机构发展趋势529

5.2.3扑翼飞行机构发展趋势529

第6章 仿生机械设计范例530

1仿生行走机械530

1.1生物模本530

2仿生设计思路530

1.3基本参数的选择530

1.3.1腿数530

1.3.2主要结构参数的优化530

1.3.3连杆大端滑动面包角对偏心轮驱动腿数的影响530

1.4传动方案530

1.5步行轮机构运动学531

1.6步行轮性能试验531

1.6.1步行轮牵引附着性能试验531

1.6.2平顺性能试验532

2仿生飞行机械532

2.1生物模本532

2.1.1鸟类和昆虫的翅膀结构532

2.1.2鸟翼及昆虫翅翼的运动方式532

2.2仿生设计思路533

2.3生物飞行参数533

2.4仿生扑翼飞行器结构参数设计533

2.4.1微扑翼机总质量m533

2.4.2全翼展b533

2.4.3翼面积S534

2.5仿生扑翼飞行器运动参数设计534

2.5.1最小功率速度vmp534

2.5.2扑翼拍打频率fw534

2.5.3扑翼拍打幅值φ534

2.6仿生扑翼飞行器驱动机构设计534

2.7仿生扑翼飞行器翅翼设计534

2.8仿生微型扑翼飞行器风洞试验535

3仿生游走机械535

3.1生物模本535

3.2仿生设计思路536

3.3墨鱼游动机理分析536

3.4 SMA丝驱动柔性鳍单元536

3.5仿生水平鳍设计536

3.6仿生喷射系统设计537

3.7仿墨鱼机器鱼结构设计537

4仿生运动机械（多关节机械手）538

4.1生物模本538

4.2仿生设计思路538

4.3旋伸型气动人工肌肉539

4.4气动单向弯曲柔性关节539

4.5气动多向弯曲柔性关节539

4.6柔性手指540

4.7柔性五指机械手结构540

5生机电仿生假肢手臂542

5.1生物模本542

5.2仿生设计思路543

5.3生机电仿生假肢手臂性能指标543

5.4生机电仿生假肢手臂结构设计543

5.5生机电仿生假肢手臂运动学分析544

5.6生机电仿生假肢手臂运动功能试验544

参考文献545

第51篇 互联网上的合作设计553

第1章 互联网上合作设计的意义555

1现代设计一般过程的描述555

1.1需求的确认555

1.2技术可能扫描556

1.3概念设计556

1.4技术经济分析556

1.5详细设计556

2现代设计的基本特征556

3设计为什么要在网上合作557

第2章 设计知识服务和分布式智力资源559

1设计中的知识559

1.1产生知识的信息源分类559

1.2设计知识的结构特征559

2获取信息的资源560

2.1虚拟现实需要的资源560

2.2物理模型试验需要的资源561

2.3样机试验需要的资源561

2.4在运行产品状态监测需要的资源561

2.5其他信息资源562

第3章 分布式智力资源的运作模式564

1智力资源的构成——服务提供方564

1.1智力资源的构成要素564

1.2智力资源的生存条件565

2设计实体（服务请求方）的构成要素565

3合作设计的层次结构565

第4章 互联网上合作设计的设计知识流567

1引言567

2现代设计的基本属性567

2.1现代设计的竞争性567

2.2现代设计以知识为基础、以新知识获取为中心568

2.3现代设计对分布式资源环境的依赖性569

3设计知识流研究的必要性570

4面向分布式资源环境的设计知识流框架570

4.1面向分布式资源环境的设计知识流概念框架570

4.2面向分布式资源环境的设计知识流层次模型570

4.3设计决策和知识获取的实施过程571

5设计知识流若干研究问题572

5.1关于设计知识流的认知建模573

5.2关于设计知识流动力学分析与实证研究573

5.3关于设计知识流的控制与实现573

5.4关于设计知识流理论与方法研究的实证573

第5章 基于设计知识流理论的摩擦学设计574

1引言574

2摩擦学设计任务574

2.1摩擦学设计目标574

2.2摩擦学设计对象的选择574

2.2.1设计对象的选择理由574

2.2.2活塞组-缸套系统摩擦学设计的基本内容575

2.2.3摩擦学设计的一般目标575

2.3摩擦学系统行为的建模方法575

2.3.1摩擦学系统575

2.3.2摩擦学系统行为的状态空间法建模576

3活塞组-缸套系统摩擦学设计知识流分析577

3.1活塞组-缸套系统摩擦学设计知识流要素分析577

3.1.1知识和知识需求分析577

3.1.2知识供求双方分析579

3.1.3支持第二类知识流的途径分析580

3.2第二类知识流中的阻力分析580

4活塞组-缸套系统摩擦学设计中的知识流控制580

4.1基于知识需求的知识流控制580

4.2实例582

5基于PFWSB本体的活塞组-缸套系统摩擦学设计实现583

5.1基于PFWSB模型的活塞组-缸套系统摩擦学设计过程583

5.2活塞裙部摩擦学设计知识获取实例585

6小结586

第6章 互联网上合作设计的支撑技术587

1群体合作技术587

1.1 CSCW研究的发展587

1.2 CSCW研究的内涵587

1.3 CSCW和群件的关系587

2产品设计信息共享技术588

2.1 STEP技术588

2.2 XML技术589

3设计知识资源的构建、发布、发现和集成技术589

3.1 TCP／IP协议系列589

3.2分布式对象技术590

3.3 Web Services技术592

3.4 UDDI技术593

3.5 Agent594

3.5.1 Agent的基本概念594

3.5.2 Agent的属性595

3.5.3 Agent的优点、局限性和面临的挑战595

4设计过程管理技术596

4.1 PDM技术596

4.2安全控制597

第7章 现代设计与制造网上合作研究中心及相关的资源598

1中心的创建与进展598

1.1中心的创建598

1.2中心的进展598

2中心的网上资源介绍599

2.1性能分析评估服务599

2.2支持设计的数据库服务599

2.2.1系统的主要功能600

2.2.2系统的特点600

2.3性能试验评估服务600

2.4服务供应商的评估服务601

2.4.1供应商信息管理601

2.4.2指标体系管理601

2.4.3供应商评价601

2.5虚拟仪器服务602

2.5.1背景及意义602

2.5.2功能介绍602

3如何组织远程会议603

3.1远程会议实现背景603

3.2远程假体异地合作设计的业务流程603

4中心的发展方向604

第8章 互联网上合作设计实例605

1项目背景605

2涡轮膨胀机采用动压滑动轴承支撑的缺点605

3涡轮膨胀机采用主动电磁轴承支撑的优点606

4互联网上的合作设计过程606

4.1知识资源注册606

4.2搜索设计资源单元并评估607

4.3初步组成虚拟设计联盟607

4.4主动电磁轴承的结构设计607

4.5转子轴承系统的动力学分析609

4.6涂层设计609

4.7与厂家交换设计意见609

4.8可铸造性评估610

4.9可加工性评估611

4.10可装配性评估611

4.11制造612

4.12基于 Internet的远程试验612

4.13台架试验612

5结论612

参考文献613

第52篇 工业通信网络615

第1章 工业通信网络概述617

1工业通信网络基本术语617

2工业通信网络基本要求618

3工业通信网络发展历程及发展趋势618

4数据编码618

5数据通信与信号传输模式619

6差错控制621

第2章 开放系统互联参考模型623

1概述623

2网络互联624

3现场总线分层模型627

第3章 工业通信网络物理结构628

1工业通信网络传输媒介628

2工业通信网络的拓扑形式630

3介质访问控制方式631

第4章 现场总线633

1现场总线概述633

1.1现场总线的概念及其描述633

1.2现场总线设计结构特点633

1.3工业网络层次634

1.4现场总线网络拓扑结构635

2现场总线系统的组成635

3现场总线标准636

3.1现场总线国际标准636

3.2现场总线网络分类637

3.3主流总线638

4现场总线网络布线与安装639

5现场总线的技术优势与不足640

6无线通信技术在现场总线中的应用642

6.1无线通信与现场总线的融合642

6.2现场总线的无线接入方法642

6.3无线通信协议WIA-PA、 WIA-FA简介643

7现场总线应用领域644

第5章 工业以太网技术647

1工业以太网概述647

1.1工业以太网简介647

1.2工业现场对工业以太网产品的要求647

1.3工业以太网应用于工业自动化中的关键问题647

2工业以太网通信机制648

3工业以太网的特点649

3.1传统商用以太网主要缺陷及解决方案649

3.2工业以太网的可靠性与安全性649

3.3工业以太网的优势650

3.4以太网与其他技术的对比650

4工业以太网应用案例650

第6章 工业通信网络应用656

1概述656

1.1 S7-300／400PLC的通信功能656

1.2 S7通信的分类657

2 MPI网络658

2.1全局数据包658

2.2组态MPI网络658

2.3组态全局数据表659

2.4编写程序660

3 PROFIBUS网络661

3.1 PROFIBUS协议661

3.2 PROFIBUS的硬件662

3.3 PROFIBUS-DP的应用664

3.4 SFC和SFB在PROFIBUS通信中的应用668

4工业以太网668

4.1工业以太网的交换技术669

4.2 S7-300／400 PLC的工业以太网组成方案669

4.3 S7-300／400 PLC的工业以太网通信组态与编程举例670

4.4 S7-300／400 PLC的工业以太网IT解决方案举例673

5 PROFINET673

5.1 PROFINET技术673

5.2 PROFINET IO组态674

6 AS-I网络675

6.1 AS-I网络结构675

6.2 AS-I寻址模式675

6.3 AS-I硬件模块676

6.4 AS-I通信方式676

6.5 AS-I通信举例677

7常用组态软件679

7.1常用国外组态软件680

7.2常用国内组态软件681

参考文献684

第53篇 面向机械工程领域的大数据、云计算与物联网技术687

第1章 大 数据689

1大数据的概念与基本原理689

1.1大数据的定义689

1.2大数据的关键特征689

1.3大数据的关键技术690

1.4大数据的应用690

2大数据存储技术691

2.1大数据的存储问题691

2.2数据的存储方式692

2.3云存储692

2.4数据存储的可靠性692

3大数据的管理692

3.1数据管理方式692

3.2大数据管理技术693

3.3关系数据库和NoSQL数据库的区别694

4大数据分析与处理技术694

4.1大数据处理工具694

4.2大数据处理流程694

5大数据与云计算及物联网的关系696

5.1云计算及其特点696

5.1.1概述696

5.1.2云计算的特点697

5.1.3大数据走向云端697

5.2物联网的概念与特征698

5.2.1物联网的概念698

5.2.2物联网的特征698

5.3大数据、云计算、物联网的关系698

5.4大数据、云计算、物联网应用案例——DS8云物联与防作弊系统698

6大数据时代下的机械工程制造699

6.1用大数据经营企业699

6.2用大数据占领先机700

6.3用大数据重塑销售700

6.4大数据在机械行业的典型应用701

第2章 云 计算703

1云计算的起源与概述703

1.1云计算的起源703

1.2云计算的概念703

1.3云计算的特征703

2云计算体系架构704

2.1软件即服务（SaaS）705

2.1.1 SaaS发展历史705

2.1.2 SaaS相关产品705

2.2平台即服务（PaaS）705

2.2.1 PaaS发展历史705

2.2.2 PaaS相关产品706

2.3基础设施即服务（IaaS）706

2.3.1 IaaS发展历史706

2.3.2 IaaS相关产品706

3云资源调度与虚拟化技术706

3.1云资源调度目标707

3.2云资源调度算法707

3.3虚拟化技术707

3.4云计算下的安全与隐私保护技术707

3.4.1数据安全708

3.4.2应用安全708

3.4.3虚拟化安全708

3.5新一代云计算与人机融合的云计算架构与平台709

3.6面向工程机械的云平台构建710

第3章 物联网技术712

1物联网的概念及内涵712

2物联网与信息物理系统的关系713

3物联网体系架构与关键要素715

3.1物联网体系架构715

3.2物联网关键要素715

4物联网产业体系与技术标准715

4.1感知、网络通信和应用关键技术716

4.2支撑技术716

4.3共性技术716

4.4标准化716

5工业物联网技术的应用现状717

5.1全球物联网相关产业现状717

5.2我国物联网相关产业现状718

6面向“工业4.0”的智慧工厂建设718

6.1“工业4.0”的概念719

6.2智慧工厂720

6.3智能制造720

7物联网在机械制造行业中的典型应用723

7.1物联网技术在生产制造环节的应用举例723

7.2物联网技术在机械制造行业销售环节的应用举例723

7.3物联网技术在机械制造行业产品应用环节的应用举例724

7.4物联网技术在机械制造行业的其他应用举例724

参考文献725

第54篇3D打印设计与制造技术727

第1章 概述729

1主要概念729

1.1快速原型技术的特点729

1.2快速原型技术的分类729

2市场应用731

第2章CAD建模与分层处理734

1实体建模与分层734

1.1常用的数据格式735

1.1.1三维面片模型格式735

1.1.2 CAD三维数据格式737

1.1.3二维层片数据格式737

1.1.4三种常用的数据格式739

1.2数据检验与处理软件系统739

1.3 STL文件的切片处理741

1.4 3D打印数据处理软件744

2 CT数据采集与处理745

2.1 CT成像原理745

2.2 CT数据存储格式746

2.3 CT数据的采集747

3数据可视化技术748

3.1可视化流程748

3.2体数据定义748

3.3 DICOM文件的读取749

3.3.1单幅DICOM文件的读取749

3.3.2一组DICOM文件的读取749

4模型交互性设计750

4.1模型旋转750

4.2鼠标拾取751

4.3数据导出752

第3章3D打印树脂材料753

1设备工作原理753

2设备的组成753

2.1机械系统753

2.2硬件控制系统754

2.3软件控制系统755

3打印用材料755

4工艺流程756

第4章3D打印金属材料759

1金属材料3D打印的分类759

1.1选择性激光熔化技术759

1.2激光工程化净成型技术759

1.3电子束选区熔化技术759

2 3D打印TC4合金760

2.1成型件宏观形貌760

2.2基材对LENS成型TC4合金的影响761

3柱状晶形成机理762

4显微组织分析762

5力学性能分析764

5.1显微硬度分析764

5.2室温拉伸性能764

第5章3D打印技术综合实例766

1采用3D打印技术的必要性766

2下颌骨三维重建766

3实体模型打印767

4手术指导769

5术后效果770

6推广应用770

参考文献774

第55篇 系统化设计理论与方法775

第1章 概论777

1概述777

2实施基于系统工程的产品系统化设计的目的与意义777

3基于系统工程的产品系统化设计的内容与方法778

4机械产品设计工作过程的四个阶段779

4.1现代机械产品设计的第一阶段——调研阶段779

4.2现代机械产品设计的第二阶段——规划阶段780

4.2.1产品设计的7D总体规划模型780

4.2.2产品设计的各子规划模型781

4.3现代机械产品设计的第三阶段——实施阶段781

4.3.1面向产品广义质量的1＋3＋X系统化设计法的内涵781

4.3.2一般系统化设计法和深层次系统化设计法786

4.3.3系统化设计法与其他设计法的区别787

4.4现代机械产品设计的第四阶段——检验阶段788

第2章 产品功能与性能的内涵及质量的定义789

1概述789

2现代机械产品的基本功能与辅助功能789

2.1产品的基本功能与辅助功能789

2.2产品功能的主要特性及要求789

3机械产品的综合性能791

3.1产品综合性能的分类791

3.2产品综合性能的内涵791

4产品功能和性能的集成优化793

5现代机械产品设计质量的内涵794

6机械产品的质量与设计质量的定义796

7产品质量组成元素公式与产品质量方程797

7.1产品质量元素公式及各元素在系统中的作用797

7.2系统组成元素的量与质797

7.3各组成元素对产品质量的贡献率797

7.4产品的质量与设计质量公式797

第3章 机械产品的功能及功能优化设计799

1概述799

2产品功能的分析（功能的种类、内涵、特性及其分解）800

2.1功能的种类800

2.2产品功能的内涵：基本功能和辅助功能800

2.3对产品功能设计的要求801

2.4产品功能的分解802

3实现产品主辅功能的工作系统设计803

3.1物质输送系统设计方案的要点803

3.2物件夹持系统设计方案的要点803

3.3运动传递系统设计方案的要点804

3.4机器操纵系统设计方案的要点804

3.5动力传输系统设计方案的要点805

3.6信息传输和处理系统设计方案的要点808

4产品功能需求的四类参数811

5产品几种机构的组合811

6产品构造的集成与结构的布置及总体设计图的绘制812

6.1构造集成与结构布置812

6.2绘制总体设计图814

第4章 机械产品的结构性能及动态优化设计817

1概述817

2结构性能优化设计的目标、内容与方法及其关联性方程式817

2.1动态优化设计的主要目标、内容与方法817

2.2动态优化设计的主要目标、内容与方法的关联方程式817

3动态优化设计的种类和特点818

4动态优化设计的内涵819

4.1动态优化设计的目的819

4.2一般动态优化设计法819

4.3深层次动态优化设计法821

5动态优化设计的步骤和方法822

5.1机器的运动学分析和参数的计算822

5.2机械系统的线性或非线性动力学建模822

5.3机器线性或非线性的动态特性分析与动力学参数计算823

5.4其他线性或非线性动力学特性分析823

5.5试验研究和试验分析824

5.6根据试验结果对线性或非线性机械系统的未知参数进行辨识824

5.7制定审核与修改准则824

5.8对机器或结构的线性或非线性问题进行修改设计824

6应用举例825

第5章 机械产品的使用性能及智能优化设计829

1概述829

1.1智能化设计的发展过程829

1.2智能优化设计的概念及研究的意义829

1.3智能控制的概念与方法830

2智能优化设计的目标、内容与方法831

2.1智能优化设计的内涵831

2.2智能优化设计的主要目标、内容和方法831

3机械产品的操纵系统832

4机械产品的监测系统835

5机械产品的控制系统835

5.1机械产品工艺参数的控制835

5.2多机传动机械系统的运动学状态的控制835

5.3机械产品动力学状态的控制840

5.4机械产品工作过程的控制840

6机械产品的诊断系统842

第6章 机械产品的制造性能及可视优化设计843

1概述843

2可视优化设计法的理论框架843

2.1可视优化设计方法的定义和特点843

2.2可视优化设计的具体内容844

2.3可视优化设计法的技术流程845

2.4可视优化设计法的关键技术846

2.5主要研发软件847

2.6可视优化设计法的应用原则847

3加工过程可视化848

3.1研究内容及目标848

3.2研究方法及实施过程849

3.3研究实例850

4装配（拆卸）过程可视化850

4.1研究内容及目标850

4.2研究方法及实施过程851

4.3应用实例852

5运动学可视化852

5.1研究内容及目标852

5.2研究方法与步骤852

5.3研究实例854

6动力学可视化856

6.1研究内容及目标856

6.2研究方法与步骤856

6.3研究实例857

7工作过程可视化859

7.1研究内容及目标859

7.2研究方法与步骤859

7.3研究实例860

8控制过程可视化861

8.1研究内容及目标861

8.2研究方法及步骤861

8.3研究实例861

第7章 机械产品设计质量的检验与评价864

1产品设计质量检验与评价的必要性864

2产品设计质量评价指标的内涵864

3评价指标的加权系数866

4产品设计质量评价方法的种类866

5通过样机试验检验产品设计质量871

6通过用户使用检验产品设计质量872

7产品综合质量模糊综合评价应用实例872

第8章 系统化设计法在产品设计中的应用举例875

1振动沉拔桩机功能优化设计875

1.1沉拔桩机加压机构和行走机构875

1.2新型振动沉拔桩机振动机构的选取876

1.3旋转阀876

1.4隔振系统设计879

2振动沉拔桩机的动态优化设计879

3振动沉拔桩机智能优化设计883

4振动沉拔桩机可视优化设计885

4.1振动沉拔桩机系统885

4.2实现方案885

4.3振动沉拔桩机系统可视优化设计885

参考文献888