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市场价：135元
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会员价：114.7元
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VIP 价：110元
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| 机械设计手册 第6版 第7卷 |
【评分星级】
共有0位网友参与打分 |
| 【作 者】闻邦椿 |
| 【出 版 社】机械工业出版社 |
| 【出版日期】2018年2月 |
| 【I S B N】978-7-111-58347-9 |
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| 【装 帧】平装 |
| 【图书状态】
上架
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| 【所属类别】
工具书 >> 手册
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内容简介
本版手册是在前5版手册的基础上吸收并总结了国内外机械工程设计领域中的新标准、新材料、新工艺、新结构、新技术、新产品、新设计理论与方法，并配合我国创新驱动战略的需求撰写而成的。本版手册全面系统地介绍了常规设计、机电一体化设计、机电系统控制、现代设计与创新设计方法及其应用等内容，具有体系新颖、内容现代、凸显创新、系统全面、信息量大、实用可靠及简明便查等特点。
本版手册分为7卷55篇，内容有：机械设计基础资料、机械零部件设计（连接、紧固与传动）、机械零部件设计（轴系、支承与其他）、流体传动与控制、机电一体化与控制技术、现代设计与创新设计等。
本卷为第7卷，主要内容有：机械创新设计概论，创新设计方法论，顶层设计原理、方法与应用，创新原理、思维、方法与应用，绿色设计与和谐设计，智能设计，仿生机械设计，互联网上的合作设计，工业通信网络，面向机械工程领域的大数据、云计算与物联网技术，3D打印设计与制造技术，系统化设计理论与方法等。
本版手册可供从事机械设计、制造、维修及相关工程技术人员作为工具书使用，也可供大专院校的相关专业师生使用和参考。
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图书目录
目 录
第44篇 机械创新设计概论
第1章 概 述
1 创新是我国科技和经济发展的重要战略 44-3
2 创新设计的概念和基本内涵 44-3
3 创新设计的特点 44-4
4 创新设计的发展与现状 44-4
4.1 创新设计的发展历程 44-4
4.2 创新设计的国内外发展现状 44-5
4.2.1 国外创新设计发展现状 44-5
4.2.2 我国创新设计发展现状 44-5
5 创新设计发展的智能化 44-8
第2章 创新设计的指导思想与目标
1 创新设计的指导思想 44-9
2 创新设计的目标 44-9
2.1 创新设计的总体目标和广义目标 44-9
2.2 创新设计的技术目标 44-10
第3章 创新设计的任务、内容与方法
1 创新设计的任务 44-12
2 创新设计的基本内容 44-12
3 创新设计的方法 44-13
3.1 创新设计应采取的科学技术与 方法 44-13
3.2 创新设计方法的分类 44-13
3.3 综合设计理论方法的产生 44-14
第4章 创新设计的未来发展战略
1 创新设计的总体战略 44-15
2 创新设计的重点任务 44-15
2.1 提升重点产业领域的创新设计能力 44-15
2.2 加强设计共性关键技术研发 44-15
2.3 建设完善创新设计系统 44-15
3 创新设计的路线图 44-15
4 创新设计的发展趋势 44-16
4.1 绿色低碳 44-16
4.2 网络智能 44-16
4.3 超常融合 44-16
4.4 共创分享 44-17
第5章 创新设计方法论的体系和规则
1 创新设计方法论的体系 44-18
2 创新设计方法论的规则 44-18
参考文献 44-22
第45篇 创新设计方法论
第1章 创新设计方法论的体系、规则及研究意义
1 概述 45-3
2 创新设计的概念、定义及发展战略的探索 45-4
2.1 创新设计的概念 45-4
2.2 创新设计的定义 45-4
2.3 创新设计发展战略的探索 45-4
3 创新设计的目标、内容、方法及特点 45-5
3.1 创新设计的目标 45-5
3.1.1 创新设计的总目标 45-5
3.1.2 创新设计的具体目标 45-5
3.2 创新设计的内容和种类 45-5
3.2.1 创新设计的内容 45-5
3.2.2 创新设计的种类 45-6
3.3 创新设计的方法 45-6
3.4 创新设计的特点 45-6
4 创新设计方法论的体系和特点 45-7
4.1 创新设计方法论的体系总体框图 45-7
4.2 创新设计方法论体系的内容 45-7
4.3 创新设计方法论指导思想的特点 45-8
5 创新设计方法论的十二对规则 45-8
6 创新设计方法论取得的效果 45-10
6.1 创新设计方法论应用的智能化 45-10
6.2 运用创新设计方法论取得的效果 45-10
第2章 创新设计的目的和要求
1 概述 45-11
2 创新设计要有明确的目的 45-11
2.1 确立远大的理想和具体的目标 45-11
2.2 四类个人的理想和目标 45-11
2.3 理想和目标在实践过程中可进行必要的调整 45-12
2.4 理想和目标要经过长期的不懈努力才能实现 45-12
3 创新设计要有具体的要求 45-13
3.1 创新设计质量的准则 45-13
3.2 创新设计的六项要求 45-13
4 处理好六项要求之间的关系 45-14
5 实现六项要求的最终目标是取得最高的效益 45-14
第3章 创新设计的内容和态度
1 概述 45-15
2 创新设计要有切实的内容 45-15
2.1 把创新设计工作融入国家的总目标之中 45-15
2.2 根据自身条件和能力选择创新设计的任务 45-15
2.3 考虑客观环境和条件 45-16
2.4 选择创新设计任务要紧抓良好契机 45-16
2.5 对确定的创新设计任务进行详细剖析 45-17
2.6 通过分析找出创新设计任务的重点和难点 45-18
2.7 创新设计要勇于克服困难 45-18
2.8 研究成果必须依靠不断积累 45-18
3 创新设计要有正确的态度和理念 45-18
3.1 勤奋和刻苦 45-18
3.2 严谨和求实 45-19
3.3 改革与开放，开拓与奋进 45-19
3.4 勤于思考，善于创新 45-20
3.5 “勤奋、求实、改革（开拓）、创新”要有正确的目标 45-20
第4章 创新设计的步骤、程序及科学方法
1 概述 45-21
1.1 创新设计的四个阶段 45-21
1.2 创新设计要广泛运用先进的科学技术和方法 45-21
2 创新设计要有合理的步骤和程序 45-21
2.1 创新设计首先要做好调研 45-21
2.2 创新设计应事先制定好规划 45-22
2.3 创新设计科学实施是关键环节 45-23
2.4 创新设计要重视检验和评估 45-23
3 创新设计要广泛运用先进的科学技术和方法 45-24
第5章 创新设计工作者自身的四项潜能
1 概述 45-27
2 创新设计工作者要有良好的思想品德 45-27
3 创新设计工作者要有必需的知识和能力 45-28
3.1 学习和掌握必需的知识 45-28
3.2 以顽强拼搏的精神进行学习 45-29
3.3 创新设计所必需具备的能力 45-30
4 创新设计工作者要具备健康的身体和珍爱生命 45-30
4.1 创新设计的基本条件 45-30
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 45-31
5 创新设计工作者要有坚韧的毅力和合理的战略战术 45-31
5.1 坚韧的毅力和顽强的斗志 45-31
5.2 良好的心理素质和合理的战略战术 45-32
第6章 集体 （单位） 创新设计的四项潜能
1 概述 45-33
2 要有远见卓识和善于组织的领导 45-33
3 要有足够的技术能力和管理能力的领导 45-33
4 要有一个团结协作的集体 45-34
5 顽强拼搏的奋斗精神和合理的战略战术 45-35
第7章 创新设计客观因素的影响
1 概述 45-36
2 要善于发现和利用良好的机遇 45-36
3 应选择好合适的环境 45-37
3.1 环境的类型 45-37
3.2 如何利用良好的客观环境 45-37
4 充分利用好客观条件 45-37
4.1 客观条件的种类 45-37
4.2 如何营造和利用良好的条件 45-38
第8章 创新设计动态因素的作用
1 概述 45-39
2 不断学习，学用结合 45-39
3 经常检查，定期总结 45-40
4 学习和总结会使人更聪明 45-41
第9章 用科学哲学思想来统领创新设计工作
1 概述 45-42
2 科学哲学思想六个特点的具体内容 45-42
2.1 “以人为本” 45-42
2.2 全面性和系统性 45-43
2.3 实践性和科学性 45-43
2.3.1 实践性 45-43
2.3.2 科学性 45-44
2.4 继承性和创新性 45-44
2.5 协调性和稳定性 45-45
2.6 可持续性和长期性 45-45
2.6.1 人与自然之间保持协调与和谐的基本措施 45-45
2.6.2 人与社会环境保持协调与和谐 45-45
2.6.3 人与技术、资金、市场和政策环境保持协调与和谐 45-46
3 六个特点与五大发展理念的一致性 45-46
第10章 创新设计方法论的应用
1 概述 45-47
2 创新设计的具体内容 45-47
3 创新设计方法论可应用的设计领域 45-49
3.1 创新设计方法论在产品设计中的应用 45-49
3.2 创新设计方法论在工艺设计、工业设计、流程设计等中的应用 45-50
第11章 创新设计方法论应用的智能化及专家系统
1 概述 45-53
2 专家系统的应用研究与发展 45-53
3 专家系统 45-54
3.1 专家系统的基本结构 45-54
3.2 科学方法论应为知识库中最重要的共性核心知识 45-54
3.3 比较推理是专家系统中最易实施的推理形式 45-55
4 最简单的专家系统 45-55
5 基于逻辑的故障诊断专家系统 45-58
第12章 创新设计的关键因素及制约因素分析
1 概述 45-61
2 创新设计工作要突出重点和抓住难点 45-61
3 要处理好目标、内容和方法三者之间的关系 45-62
4 创新设计工作中制约因素的分析 45-63
参考文献 45-65
第46篇 顶层设计原理、方法与应用
第1章 概 论
1 顶层设计的概念 46-3
2 做好顶层设计的意义 46-3
3 做好顶层设计应先了解做事的特点和要求 46-4
4 做好顶层设计及实现高效做事的十二对规则 46-5
第2章 顶层设计的目的
1 概述 46-8
2 顶层设计的对象与执行者 46-8
3 做好顶层设计的前提 46-8
4 做好顶层设计和实现高效做事的目标的一致性 46-9
5 做好顶层设计和实现高效做事目标的种类 46-9
6 顶层设计的方案可适时调整 46-10
7 顶层设计及高效做事的目标经过不懈努力可予以实现 46-10
第3章 顶层设计的要求
1 概述 46-11
2 顶层设计对做事的六项具体要求 46-12
2.1 顶层设计对做事“指导思想”的要求 46-12
2.2 顶层设计对做事“工作质量”的要求 46-12
2.3 顶层设计对做事“所付代价”的要求 46-13
2.4 顶层设计对做事“花费时间”的要求 46-13
2.5 顶层设计对做事“环境保护”的要求 46-14
2.6 顶层设计对做事“后续服务”的要求 46-14
3 顶层设计要处理好这六项要求之间的关系 46-14
第4章 顶层设计的任务
1 概述 46-15
2 顶层设计之前应做的一些准备工作 46-15
3 顶层设计的总体规划和框架 46-16
4 顶层设计的各子规划模型及内容 46-18
5 做好顶层设计预计可产生的效果 46-21
第5章 做好顶层设计应具有的正确态度
1 概述 46-22
2 做好顶层设计要有勤奋刻苦的态度 46-22
3 做好顶层设计要有严谨求实的态度 46-22
4 做好顶层设计要有勇于实践和开拓奋进的理念 46-22
5 做好顶层设计要有勤于思考和敢于创新的精神 46-23
6 “勤奋、求实、开拓、创新”要有正确的目标 46-24
6.1 要确立明确的目标 46-24
6.2 要培养学习和工作的兴趣 46-24
第6章 顶层设计的步骤
1 概述 46-25
2 顶层设计前先要做好调查研究 46-25
3 顶层设计的基本任务是制定好规划 46-26
4 顶层设计对实施过程要有充分的了解 46-26
5 顶层设计要考虑对所做事的检查和评估 46-27
第7章 顶层设计的方法
1 概述 46-28
2 现代的科学技术中的先进理论和方法 46-28
3 顶层设计应重视科学的哲学思想和方法的应用 46-29
4 顶层设计要应用系统论和系统工程的思想和方法 46-29
5 顶层设计要广泛应用现代信息技术 46-29
6 顶层设计应重视各种优化理论和方法的应用 46-30
7 顶层设计应重视创新的原理和方法的应用 46-30
8 顶层设计应重视预测学理论和方法的应用 46-33
第8章 做好顶层设计的主观因素 （对个人）
1 概述 46-34
2 做好顶层设计要有正确的思想品德 46-34
3 做好顶层设计要有必需的知识和能力 46-35
3.1 学习和掌握各种必要的知识 46-36
3.2 要培育各种必需的能力 46-36
4 做好顶层设计要保持身体健康和生命安全 46-37
5 做好顶层设计要有坚韧的毅力和采取合理的战术 46-37
第9章 做好顶层设计的主观因素 （对集体）
1 概述 46-39
2 顶层设计要考虑如何充分发挥领导和组织的积极作用 46-39
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 46-41
4 顶层设计要考虑如何搞好集体的团结和协作 46-42
4.1 团结是集体的生命及活力所在 46-42
4.2 好的领导应善于把群众组织起来 46-42
4.3 良好分工是发挥集体力量的基础 46-42
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 46-42
第10章 做好顶层设计的客观因素
1 概述 46-44
2 顶层设计要考虑如何紧抓所做事的良好机遇 46-44
2.1 机遇来源于对某一事物的迫切需求 46-44
2.2 机遇存在于新技术的形成和发展过程中 46-45
2.3 机遇存在于一些地区滞后发展的过程中 46-45
2.4 机遇存在于各个国家和地区不平衡的环境中 46-45
2.5 机遇存在于事物不断振荡的过程中 46-46
2.6 机遇存在于某些空白研究领域或交叉领域 46-46
2.7 机遇蕴藏在一些尚未解决的科学技术和工程难题中 46-47
2.8 机遇来源于可利用的人、财、物 46-47
2.9 机遇来源于某一国家或某一地区所制定的特殊政策 46-47
2.10 机遇产生于对某些经济规则的调整过程 46-48
2.11 机遇只给有准备的人 46-48
3 顶层设计要考虑所做事如何保护和利用环境 46-49
3.1 狭义环境 46-49
3.2 广义环境 46-49
3.3 如何利用良好的客观环境 46-50
4 顶层设计要考虑所做事如何充分利用外部条件 46-50
4.1 外部条件的种类 46-50
4.2 如何营造和利用良好的条件 46-51
第11章 做好顶层设计要重视两件要事:学习和总结
1 概述 46-52
2 顶层设计要对工作过程中的学习进行规划 46-52
3 顶层设计要对所做事的检查和总结进行规划 46-52
3.1 检查和总结的目的与意义 46-53
3.2 检查和总结的内容 46-53
3.3 检查和总结的步骤 46-53
3.4 检查和总结的主要成果 46-54
4 顶层设计要重视和了解经常学习和定期总结的意义 46-55
第12章 顶层设计提纲的编写及顶层设计实例
1 概述 46-56
2 顶层设计提纲应该考虑的主要问题 46-56
3 顶层设计提纲的拟订 46-57
4 顶层设计实例 46-58
参考文献 46-62
第47篇 创新原理、思维、方法与应用
第1章 绪 论
1 创新的基本概念 47-3
2 创新理论及其应用 47-3
2.1 创新设计 47-3
2.2 创新理论 47-4
2.2.1 本体论 47-4
2.2.2 公理性设计 47-7
2.2.3 领先用户法 47-9
2.2.4 模糊前端法 47-11
2.2.5 发明问题解决理论 47-12
第2章 创新思维的基本方法
1 创新思维方法 47-14
1.1 主要的创新思维方法 47-14
1.2 主要的创新思维方法应用实例 47-16
1.2.1 应用逆向思维的实例 47-16
1.2.2 应用联想思维的实例 47-17
1.2.3 应用灵感思维的实例 47-17
1.2.4 应用演绎思维的实例 47-17
2 创新技法 47-17
2.1 创新技法简介 47-17
2.2 主要创新技法简述 47-18
2.2.1 智力激励法 47-18
2.2.2 检核表法 47-19
2.2.3 列举法 47-20
2.2.4 模拟法 47-22
2.2.5 联想法 47-23
2.2.6 组合法 47-25
2.2.7 移植法 47-25
2.2.8 综摄法 47-26
3 创新技法的运用 47-27
第3章 发明问题的情景分析与描述
1 发明问题的资源分析与描述 47-28
1.1 直接利用资源 47-28
1.2 导出资源 47-28
1.3 差动资源 47-28
2 发明创造的理想化描述 47-29
2.1 发明创造的理想化概述 47-29
2.2 利用理想化思想实现发明创造 47-29
2.3 提高理想化程度的八种方法 47-30
2.4 实现理想化的步骤 47-32
3 实例分析———如何制作预应力混凝土 47-32
4 实例分析———汽车驾驶杆的抖振分析 47-33
第4章 技术系统进化理论分析
1 技术进化过程中创新设计实例分析 47-34
2 创新设计中技术系统进化模式 47-35
2.1 技术系统进化模式 47-35
2.2 技术系统各进化模式分析 47-35
2.2.1 技术系统的生命周期 47-35
2.2.2 提高理想化水平 47-36
2.2.3 系统元件的不均衡发展 47-36
2.2.4 增加系统的动态性和可控性 47-36
2.2.5 技术系统集成化进而简化 47-38
2.2.6 系统元件匹配和不匹配的交替出现 47-40
2.2.7 由宏观系统向微观系统进化 47-41
2.2.8 提高系统的自动化程度以及减少人的介入 47-41
2.2.9 系统的分割 47-41
2.2.10 系统进化从改善物质的结构入手 47-41
2.2.11 系统元件的一般化处理 47-43
3 产品技术成熟度预测方法 47-43
4 技术系统进化工程实例分析 47-44
4.1 超声波焊接技术成熟度预测分析 47-44
4.2 快速原型技术进化模式分析 47-46
4.3 车轮的发明及其技术进化过程分析 47-49
第5章 技术冲突及其解决原理
1 物理冲突及其解决原理 47-51
1.1 物理冲突的概念及类型 47-51
1.2 物理冲突的解决原理 47-52
1.3 分离原理及实例分析 47-52
2 技术冲突及其解决原理 47-53
2.1 技术冲突的概念及工程实例 47-53
2.2 技术冲突的一般化处理 47-53
2.3 技术冲突的解决原理 47-55
2.3.1 原理概述 47-55
2.3.2 40条发明创造原理 47-55
3 利用冲突矩阵实现创新设计 47-64
3.1 冲突矩阵的简介 47-64
3.2 利用冲突矩阵创新 47-64
4 实例分析———汽车侧向空气袋概念设计 47-66
第6章 技术系统物-场模型分析方法
1 如何建立技术系统的物-场模型 47-69
2 利用物-场模型实现创新设计 47-72
3 实例分析 47-73
第7章 解决发明问题的程序———АRIZ法 1 概述 47-74
2 解决发明问题的程序 47-74
2.1 选择问题 47-74
2.2 建立模型 47-75
2.3 分析问题模式 47-75
2.4 消除物理矛盾 47-76
2.5 初步评价所得解决方案 47-77
2.6 发展所得答案 47-77
2.7 分析解决进程 47-77
3 工程实例分析 47-77
第8章 综合案例分析
1 航空燃气涡轮发动机的进化 47-79
1.1 应用背景 47-79
1.2 结论与体会 47-80
2 玛氏公司“小包装食品袋”的进化历程 47-80
2.1 新包装袋概念 47-80
2.2 小食品袋存在的问题 47-81
2.3 利用TRIZ解决包装袋问题 47-81
2.3.1 寻找TRIZ标准方案 47-81
2.3.2 概念革命 47-83
2.4 制胜想法与验证 47-84
2.5 专利保护 47-84
2.6 未来 47-84
2.7 结论 47-84
3 技术预测———医学用核磁共振成像技术的发展历程 47-84
4 清除全自动数控车床刀具上的切屑问题 47-86
4.1 描述问题 47-86
4.2 阐述技术矛盾 47-86
4.3 选择技术矛盾 47-86
4.4 确定技术矛盾中要改善的参数和被恶化的参数 47-86
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 47-87
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 47-87
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 47-87
5 打桩机的进化路径 47-88
6 恒流阀系统改进设计 47-88
6.1 对恒流阀系统中存在的问题及相关的系统进行分析 47-89
6.1.1 定义恒流阀系统中存在的问题 47-89
6.1.2 分析系统 47-89
6.2 构造恒流阀系统的逻辑图表 47-89
6.3 分析逻辑图表———确定解决问题的可能方向 47-89
6.3.1 分析最终不良结果产生的根本原因 47-89
6.3.2 确定冲突 47-91
6.3.3 确定解的方向 47-91
6.4 产生解 47-91
附录 47-93
附录1 76个标准解 47-93
附录2 解决发明问题的某些物理效应表 47-95
参考文献 47-96
第48篇 绿色设计与和谐设计
第1章 绿色设计概述
1 绿色设计基本概念 48-3
2 绿色设计方法 48-4
3 绿色设计的实施步骤 48-4
第2章 绿色设计中的材料选择
1 绿色设计对材料的要求 48-5
2 绿色材料选择的原则 48-5
3 绿色材料的选择 48-7
3.1 选材基本步骤 48-7
3.2 绿色材料选择的三维方法 48-7
4 材料的绿色性能评价 48-8
4.1 泛环境函数法 48-8
4.2 材料再生循环利用度的评价及表示系统 48-9
5 材料数据库的构建 48-10
6 设计案例 48-10
第3章 面向拆卸回收的产品设计
1 面向拆卸的产品设计 48-12
1.1 可拆卸设计的概念 48-12
1.2 可拆卸设计原则 48-12
1.3 可拆卸结构设计 48-13
1.3.1 可拆卸连接结构设计 48-13
1.3.2 主动拆卸结构设计 48-16
1.3.3 几种特殊的主动拆卸结构 48-23
1.4 Snap-Fit结构设计 48-26
1.4.1 Snap-Fit结构的概念与特点 48-26
1.4.2 Snap-Fit结构设计方法 48-27
2 面向回收的产品设计 48-31
2.1 回收设计概念 48-31
2.2 回收设计原则 48-31
2.3 回收设计方法 48-32
3 面向拆卸回收的产品设计实例 48-33
第4章 面向包装的绿色设计
1 绿色包装设计的概念 48-34
2 绿色包装设计原则 48-34
2.1 材料选择 48-34
2.2 减量化 48-34
2.3 包装材料的回收再利用 48-36
3 绿色包装设计流程和内容 48-38
第5章 面向节能的绿色设计方法
1 能耗标签与能耗标准 48-40
1.1 中国节能认证标识 48-40
1.2 欧洲能效等级标识 48-40
1.3 我国产品能效标识 48-40
2 节能降耗设计方法 48-41
2.1 低能耗加工工艺选择 48-42
2.1.1 典型工艺能耗分析 48-42
2.1.2 切削工艺能耗优化方法 48-42
2.1.3 低能耗工艺规划方法 48-43
2.2 产品低能耗设计方法 48-44
2.2.1 产品能耗特性 48-44
2.2.2 能耗设计参数 48-45
2.2.3 低能耗设计方法 48-46
2.3 节能结构设计 48-47
2.3.1 结构数字分析 48-47
2.3.2 能耗优化设计 48-48
2.3.3 有限元优化设计 48-49
3 面向节能的绿色设计案例 48-49
3.1 液压机成形过程的能量流分析 48-49
3.2 典型机构节能设计 48-50
3.3 液压机活动横梁的轻量化设计 48-52
3.3.1 液压机活动横梁的结构和载荷分析 48-52
3.3.2 轻量优化结构设计 48-52
第6章 绿色设计评价
1 绿色产品评价 48-53
1.1 绿色产品的概念 48-53
1.2 绿色产品的认证与绿色标志 48-53
1.3 绿色产品的评价指标体系 48-53
1.4 常用的评价方法 48-56
2 生命周期评价 48-57
2.1 生命周期评价的技术框图 48-58
2.2 LCI的数据收集和确认 48-59
2.3 生命周期影响评价 48-62
3 拆卸性能评估 48-66
3.1 拆卸性能评估指标 48-66
3.2 拆卸性能评估方法 48-69
第7章 绿色设计案例
1 电冰箱绿色设计案例 48-71
1.1 设计对象的选择 48-71
1.2 参照产品的确定 48-71
1.3 产品基本资料的分析 48-71
1.4 核查清单的建立 48-71
1.5 绿色设计策略的确定 48-72
1.6 绿色设计方案的制定 48-72
2 轿车生命周期评价研究实例 48-73
2.1 研究目标 48-73
2.2 定义系统边界 48-73
2.3 清单分析模型及数据收集 48-74
2.4 轿车生产阶段生命周期评价 48-76
2.5 轿车使用阶段生命周期评价 48-78
2.6 环境影响 48-78
第8章 和谐设计
1 和谐设计的目标 48-79
1.1 和谐设计的提出背景 48-79
1.1.1 产品设计的不和谐因素 48-79
1.1.2 现代产品设计的趋势所需 48-79
1.2 和谐设计的概念 48-80
1.3 和谐设计的意义 48-80
1.4 和谐设计的应用前景 48-81
2 和谐设计的内容 48-81
2.1 产品与环境的和谐设计 48-81
2.1.1 与自然环境的和谐设计 48-81
2.1.2 与社会环境的和谐设计 48-81
2.1.3 与技术、市场及资金环境的和谐设计 48-81
2.2 产品设计单元间的和谐设计 48-82
2.2.1 设计目标的最佳配合 48-82
2.2.2 设计内容的最佳组合 48-83
2.2.3 设计方法的最佳匹配 48-83
2.2.4 设计目标、设计内容和设计方法之间的协调 48-83
2.3 关联度分析与和谐度评价 48-83
2.3.1 产品与各类环境间的关联度分析 48-83
2.3.2 对产品和谐度的评价与质量管理 48-83
3 和谐设计的方法及应用 48-83
3.1 和谐设计的实施方法 48-83
3.2 和谐设计的实施原则 48-83
3.3 企业与环境及产品与环境之间关系的应用 48-84
3.3.1 企业应研究与解决的关键问题 48-84
3.3.2 基本做法 48-84
3.4 产品工业设计中的和谐设计应用 48-84
3.4.1 产品工业设计中的和谐性特征 48-84
3.4.2 产品工业设计中的和谐性要求 48-84
3.4.3 产品工业设计中的和谐性措施 48-85
3.5 和谐度评价方法与应用实例 48-85
3.5.1 和谐度评价一般方法 48-85
3.5.2 工程实例应用 48-86
参考文献 48-88
第49篇 智能设计
第1章 智能模拟的科学
1 信息社会与思维科学 49-3
1.1 思维与思维科学 49-3
1.2 思维的类型 49-3
1.2.1 抽象（逻辑）思维学 49-3
1.2.2 形象（直觉）思维学 49-5
1.2.3 灵感（顿悟）思维学 49-6
2 思维的基础和认知的发展 49-7
2.1 思维与智能 49-7
2.2 思维的神经基础 49-7
2.3 认知发展 49-8
2.3.1 皮亚杰认知发展理论 49-8
2.3.2 斯腾伯格的认知三元素理论 49-9
2.3.3 信息加工理论 49-9
2.3.4 思维的瞬间达尔文进化机制理论 49-9
2.3.5 广义进化认知模式 49-10
2.3.6 复杂自适应系统 49-10
2.3.7 认知发展总论 49-11
3 智能模拟 49-12
3.1 智能模拟的科学基础 49-12
3.2 智能模拟的哲学基础 49-12
3.3 智能模拟的基本途径 49-12
3.3.1 基于逻辑推理的智能模拟———符号主义（symblism） 49-12
3.3.2 基于神经网络的智能模拟———联接主义（connectionism） 49-13
3.3.3 基于“感知—行动”的智能模拟———行为主义（behaviourism） 49-13
第2章 智能设计方法和技术综述
1 智能设计的发展概述 49-15
1.1 CAD的发展 49-15
1.2 智能设计的两个阶段 49-15
2 智能设计的概念和特征 49-16
2.1 智能设计的特点 49-16
2.2 智能设计技术的研究重点 49-16
2.3 智能化方法的分类和智能设计的层次 49-17
2.3.1 智能化方法的分类 49-17
2.3.2 智能设计的层次 49-17
2.4 智能设计的基本方法 49-18
2.4.1 智能设计的分类 49-18
2.4.2 智能设计系统与技术 49-19
3 智能设计体系和知识表达 49-20
3.1 智能设计体系 49-20
3.1.1 智能设计的抽象层次模型 49-21
3.1.2 设计知识的结构体系 49-21
3.1.3 智能设计的集成求解策略 49-22
3.1.4 智能设计集成求解策略工程应用 49-23
3.2 智能设计的知识表达 49-23
3.3 智能设计的基因模型表达 49-27
3.3.1 知识模型 49-27
3.3.2 基因模型 49-27
第3章 进化设计技术与方法
1 进化设计技术基础 49-29
1.1 遗传算法的概貌 49-29
1.2 单纯型遗传算法 49-30
1.3 模式定理（schemata theorem） 49-33
1.4 遗传算法的有关操作规则和方法 49-33
1.5 多个体参与交叉的遗传算法 49-36
1.6 多目标进化算法简介 49-39
1.6.1 传统多目标算法及其存在问题 49-39
1.6.2 Pareto多目标进化算法 49-40
1.6.3 几种主要的多目标进化算法 49-43
1.6.4 扩展Pareto进化算法（Extended Pareto EvolutionaryAlgorithm，EPEA） 49-44
1.6.5 算例 49-45
2 基于进化的健壮性设计方法 49-47
2.1 健壮性开发方法的基本思路 49-47
2.2 基于进化的健壮性设计方法的总体框架 49-49
2.3 基于进化的健壮性设计方法的说明 49-51
3 结构智能优化设计———进化设计 49-52
3.1 结构智能设计的概念 49-52
3.2 结构进化智能优化设计 49-53
3.3 基于进化的桁架结构相位设计 49-53
3.4 基于进化的结构非线性强制振动解法 49-54
3.5 基于进化的圆抛物面天线健壮结构设计 49-56
3.5.1 圆抛物面天线结构设计的要求和特点 49-56
3.5.2 天线反射面精度计算 49-58
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 49-58
3.5.4 10m圆抛物面天线健壮设计模型 49-59
3.5.5 10m圆抛物面天线体结构的健壮性设计过程 49-61
3.5.6 总结 49-69
4 供应链库存策略的进化重组 49-70
4.1 供应链运行策略的持续改进 49-70
4.2 供应链中的库存设置 49-71
4.3 供应链运行过程中的库存控制策略 49-72
4.4 敏捷供应链多级库存策略重组模型 49-74
第4章 自组织设计技术与方法
1 自组织技术基础 49-79
1.1 “生命的游戏” 49-79
1.2 元胞自动机的基础 49-80
1.3 元胞自动机的自组织建模方法 49-83
1.4 元胞自动机的应用领域 49-85
2 结构拓扑的自组织进化 49-86
2.1 结构拓扑优化中的ECA直接规则 49-86
2.2 ECA规则的进化表达 49-88
2.3 结构拓扑形态优化的算例 49-88
第5章 自学习设计技术与方法
1 自学习技术基础 49-90
1.1 神经网络的主要特点 49-90
1.2 细胞元模型 49-91
1.3 神经网络模型 49-93
1.4 神经网络的学习 49-94
1.5 多层前向神经网络（BP网络） 49-97
1.6 典型反馈网络———Hopfield网络 49-103
1.7 基于概率学习的Boltzmann机模型 49-106
2 非线性振动的自学习建模 49-109
2.1 神经网络和系统识别 49-109
2.2 非线性振动脉冲响应的学习和系统预测 49-110
2.3 Duffing振动的学习和预测 49-111
2.4 预测精度和泛用性的考察 49-113
3 基于学习的机械系统特性预测 49-115
3.1 机械系统特性预测的问题 49-115
3.2 机械系统特性预测的基本模型 49-116
3.3 雷达结构系统固频的预测例 49-116
4 神经网络专家系统的智能设计体系结构 49-117
4.1 建立人工神经网络专家系统的必要性 49-118
4.2 面向设计的智能平台 49-118
4.2.1 专家系统和神经网络的结合方式 49-118
4.2.2 智能平台的“外壳”结构 49-118
4.2.3 设计求解过程 49-119
4.2.4 知识的处理方法 49-119
4.3 说明 49-119
5 基于神经网络的CAD/CAM一体化 49-119
5.1 系统的结构 49-119
5.2 产品零件数据结构 49-120
5.3 智能CAPP系统 49-120
5.3.1 BP网络实现加工链的选择 49-120
5.3.2 工艺尺寸链计算的Hopfield网络 49-121
5.4 CAM模块 49-121
第6章 人工生命设计技术与方法
1 人工生命技术基础 49-123
1.1 人工生命的进化模型 49-123
1.2 L系统与形态生成模型 49-126
2 人工生命的研究内容归纳 49-127
2.1 数字生命的研究 49-127
2.2 数字社会的研究 49-128
2.3 虚拟生态环境 49-128
2.4 人工脑（ArtificialBrain） 49-128
2.5 进化机器人（Evolutionary Robotics） 49-128
2.6 进化软件代理（Evoluable Multiagent） 49-129
3 人工生命的设计方法 49-129
3.1 金融证券市场分析决策中的人工生命应用 49-129
3.2 计算机动画的人工生命应用 49-130
3.3 基于人工生命的因特网提速 49-131
参考文献 49-133
第50篇 仿生机械设计
第1章 仿生机械设计概述
1 仿生机械的概念 50-3
1.1 仿生要素 50-3
1.2 仿生机械分类 50-3
1.3 仿生机械设计 50-4
2 仿生机械设计特点 50-5
3 仿生机械设计原理 50-6
3.1 相似性原理 50-6
3.2 功能性原理 50-6
3.3 比较性原理 50-6
4 仿生机械设计方法 50-7
5 仿生机械设计信息获取与处理 50-7
5.1 仿生信息获取方法 50-7
5.2 仿生信息处理方法 50-8
5.3 仿生信息工程化原则 50-8
6 仿生机械设计步骤 50-8
6.1 明确设计要求 50-8
6.2 选择生物模本 50-8
6.3 模本表征与建模 50-9
6.4 提出设计原理与方法 50-10
第2章 仿生机械设计生物模本
1 生物模本的概念 50-11
2 生物模本的基本特征 50-11
2.1 特异性 50-11
2.2 功能性 50-12
2.3 工程性 50-12
3 生物模本的选择原则 50-14
3.1 代表性原则 50-14
3.2 相似性原则 50-14
3.3 可实现原则 50-15
4 生物模本的选择方法 50-16
4.1 从生物到工程的正序选择 50-16
4.2 从工程到生物的逆序选择 50-16
5 生物模本分析举例 50-18
5.1 生物模本建模分析 50-18
5.2 生物模本多元耦合分析 50-22
第3章 仿生机械形态与结构设计
1 设计原则 50-25
2 设计方法与步骤 50-25
2.1 仿生机械形态与结构设计的方法 50-25
2.2 仿生机械形态与结构设计的步骤 50-25
3 仿生机械外形设计 50-26
3.1 平滑流线形 50-26
3.1.1 平滑流线形的概念 50-26
3.1.2 平滑流线形的设计原则、方法、步骤 50-26
3.1.3 设计实例:奔驰盒形汽车 50-26
3.2 力学稳健形 50-26
3.2.1 力学稳健形的概念 50-26
3.2.2 力学稳健形的设计原则、方法、步骤 50-27
3.2.3 设计实例:仿袋鼠机器人 50-27
3.3 环境适应形 50-27
3.3.1 环境适应形的概念 50-27
3.3.2 环境适应形的设计原则、方法、步骤 50-27
3.3.3 设计实例:仿野猪头起垄器 50-27
4 仿生机械表面形态设计 50-28
4.1 拓扑形态 50-28
4.1.1 拓扑形态的概念 50-28
4.1.2 拓扑形态设计的原则 50-28
4.1.3 拓扑形态设计的方法 50-28
4.1.4 拓扑形态设计的步骤 50-28
4.1.5 拓扑形态设计案例:螳螂特征的认识 50-28
4.2 几何形态 50-29
4.2.1 几何形态的概述 50-29
4.2.2 几何形态的设计原则 50-29
4.2.3 几何形态设计的步骤 50-29
4.2.4 几何形态设计的案例:凹槽型仿生针头优化设计 50-29
4.3 非光滑形态 50-30
4.3.1 非光滑形态的概述 50-30
4.3.2 非光滑形态的设计步骤 50-30
4.3.3 非光滑形态的设计案例:仿生不粘锅 50-30
5 仿生机械表面功能设计 50-30
5.1 仿生机械表面功能设计的原则、方法、步骤 50-30
5.2 仿生机械表面功能设计的实例 50-31
6 仿生机械结构设计 50-31
6.1 微纳结构 50-31
6.1.1 微纳结构概述 50-31
6.1.2 微纳结构设计的原则、方法、步骤 50-31
6.1.3 微纳结构设计实例:有机硅乳胶漆 50-31
6.2 蜂窝结构 50-32
6.2.1 蜂窝结构概述 50-32
6.2.2 蜂窝结构的设计原则、方法、步骤 50-32
6.2.3 蜂窝结构设计实例:蜂窝板 50-32
6.3 梯度结构 50-32
6.3.1 梯度结构概述 50-32
6.3.2 梯度结构设计的原则、方法、步骤 50-32
6.3.3 梯度结构设计实例:泡沫玻璃 50-32
6.4 鞘连结构 50-33
6.4.1 鞘连结构概述 50-33
6.4.2 鞘连结构设计的原则、方法、步骤 50-33
6.4.3 鞘连结构应用实例 50-33
第4章 仿生机械运动学设计
1 运动方案设计 50-34
1.1 方案设计步骤 50-34
1.2 运动原理分析 50-35
1.3 系统方案设计 50-36
2 运动过程的仿生构思 50-38
2.1 构思原则 50-38
2.2 构思方法 50-38
2.3 动作过程与模本的相似性 50-39
3 运动过程分解和执行机构选择 50-39
3.1 运动过程的分解 50-39
3.2 运动过程的描述和表达 50-40
3.3 执行机构的选择 50-42
4 运动系统方案的组成原则 50-42
4.1 相容性原则 50-42
4.2 能量最低消耗原则 50-43
4.3 仿生机械运动系统智能控制 50-43
5 仿生机械运动设计数学方法 50-43
5.1 旋转变换张量法 50-44
5.2 直角坐标矢量法 50-44
5.3 坐标变换矩阵法 50-44
第5章 仿生机构设计
1 仿生机构设计概述 50-45
1.1 仿生机构基本概念 50-45
1.2 仿生机构组成 50-45
1.3 仿生机构的设计原则 50-45
1.4 仿生机构设计方法与设计步骤 50-46
2 仿生机构功能分类 50-46
3 仿生作业机构 50-46
3.1 仿生抓取机构 50-46
3.1.1 类似人拇指的抓取机构 50-46
3.1.2 弹性材料制成通用手爪的抓取机构 50-46
3.1.3 用挠性带和开关机构组成的柔软手爪 50-46
3.1.4 仿物体轮廓的柔性抓取机构 50-47
3.1.5 挠性指抓取机构 50-47
3.2 仿生手臂和手腕机构 50-47
3.2.1 圆柱坐标式手臂 50-47
3.2.2 活塞液压缸与齿轮齿条组成的手臂回转运动机构 50-48
3.2.3 直角坐标式手臂 50-48
3.2.4 多关节式手臂 50-48
3.2.5 用平行四边形机构作小臂驱动器的关节式机械手 50-49
3.3 仿生行走机构 50-49
3.3.1 步行机构 50-49
3.3.2 轮式移动机构 50-51
3.3.3 车轮式步行机 50-51
3.3.4 仿生爬行机构 50-52
4 仿生推进机构 50-52
4.1 扑翼飞行机构 50-52
4.1.1 扑翼飞行机构的基本概念 50-52
4.1.2 扑翼飞行机构组成及设计要求 50-53
4.1.3 扑翼飞行机构举例 50-53
4.2 水下航行器仿生推进机构 50-56
4.2.1 喷射式仿生水下推进机构 50-56
4.2.2 MPF仿生水下推进机构 50-57
4.2.3 BCF仿生水下推进机构 50-57
4.2.4 仿生扑翼推进机构 50-58
5 仿生机构发展趋势 50-58
5.1 仿生机构的总体发展趋势 50-58
5.2 不同类型机构的具体发展趋势 50-59
5.2.1 仿生作业机构 50-59
5.2.2 仿生水下推进器推进机构发展趋势 50-59
5.2.3 扑翼飞行机构发展趋势 50-59
第6章 仿生机械设计范例
1 仿生行走机械 50-60
1.1 生物模本 50-60
1.2 仿生设计思路 50-60
1.3 基本参数的选择 50-60
1.3.1 腿数 50-60
1.3.2 主要结构参数的优化 50-60
1.3.3 连杆大端滑动面包角对偏心轮驱动腿数的影响 50-60
1.4 传动方案 50-60
1.5 步行轮机构运动学 50-61
1.6 步行轮性能试验 50-61
1.6.1 步行轮牵引附着性能试验 50-61
1.6.2 平顺性能试验 50-62
2 仿生飞行机械 50-62
2.1 生物模本 50-62
2.1.1 鸟类和昆虫的翅膀结构 50-62
2.1.2 鸟翼及昆虫翅翼的运动方式 50-62
2.2 仿生设计思路 50-63
2.3 生物飞行参数 50-63
2.4 仿生扑翼飞行器结构参数设计 50-63
2.4.1 微扑翼机总质量m 50-63
2.4.2 全翼展b 50-63
2.4.3 翼面积S 50-64
2.5 仿生扑翼飞行器运动参数设计 50-64
2.5.1 最小功率速度v mp 50-64
2.5.2 扑翼拍打频率f w 50-64
2.5.3 扑翼拍打幅值 50-64
2.6 仿生扑翼飞行器驱动机构设计 50-64
2.7 仿生扑翼飞行器翅翼设计 50-64
2.8 仿生微型扑翼飞行器风洞试验 50-65
3 仿生游走机械 50-65
3.1 生物模本 50-65
3.2 仿生设计思路 50-66
3.3 墨鱼游动机理分析 50-66
3.4 SMA丝驱动柔性鳍单元 50-66
3.5 仿生水平鳍设计 50-66
3.6 仿生喷射系统设计 50-67
3.7 仿墨鱼机器鱼结构设计 50-67
4 仿生运动机械（机械多关节机械手） 50-68
4.1 生物模本 50-68
4.2 仿生设计思路 50-68
4.3 旋伸型气动人工肌肉 50-69
4.4 气动单向弯曲柔性关节 50-69
4.5 气动多向弯曲柔性关节 50-69
4.6 柔性手指 50-70
4.7 柔性五指机械手结构 50-70
5 生机电仿生假肢手臂 50-72
5.1 生物模本 50-72
5.2 仿生设计思路 50-73
5.3 生机电仿生假肢手臂性能指标 50-73
5.4 生机电仿生假肢手臂结构设计 50-73
5.5 生机电仿生假肢手臂运动学分析 50-74
5.6 生机电仿生假肢手臂运动功能试验 50-74
参考文献 50-75
第51篇 互联网上的合作设计
第1章 互联网上合作设计的意义
1 现代设计一般过程的描述 51-3
1.1 需求的确认 51-3
1.2 技术可能扫描 51-4
1.3 概念设计 51-4
1.4 技术经济分析 51-4
1.5 详细设计 51-4
2 现代设计的基本特征 51-4
3 设计为什么要在网上合作 51-5
第2章 设计知识服务和分布式智力资源
1 设计中的知识 51-7
1.1 产生知识的信息源分类 51-7
1.2 设计知识的结构特征 51-7
2 获取信息的资源 51-8
2.1 虚拟现实需要的资源 51-8
2.2 物理模型试验需要的资源 51-9
2.3 样机试验需要的资源 51-9
2.4 在运行产品状态监测需要的资源 51-9
2.5 其他信息资源 51-10
第3章 分布式智力资源的运作模式
1 智力资源的构成———服务提供方 51-12
1.1 智力资源的构成要素 51-12
1.2 智力资源的生存条件 51-13
2 设计实体（服务请求方）的构成要素 51-13
3 合作设计的层次结构 51-13
第4章 互联网上的合作设计的设计知识流
1 引言 51-15
2 现代设计的基本属性 51-15
2.1 现代设计的竞争性 51-15
2.2 现代设计以知识为基础、以新知识获取为中心 51-16
2.3 现代设计对分布式资源环境的依赖性 51-17
3 设计知识流研究的必要性 51-18
4 面向分布式资源环境的设计知识流框架 51-18
4.1 面向分布式资源环境的设计知识流概念框架 51-18
4.2 面向分布式资源环境的设计知识流层次模型 51-18
4.3 设计决策和知识获取的实施过程 51-19
5 设计知识流若干研究问题 51-20
5.1 关于设计知识流的认知建模 51-21
5.2 关于设计知识流动力学分析与实证研究 51-21
5.3 关于设计知识流的控制与实现 51-21
5.4 关于设计知识流理论与方法研究的实证 51-21
第5章 基于设计知识流理论的摩擦学设计
1 引言 51-22
2 摩擦学设计任务 51-22
2.1 摩擦学设计目标 51-22
2.2 摩擦学设计对象的选择 51-22
2.2.1 设计对象的选择理由 51-22
2.2.2 活塞组-缸套系统摩擦学设计的基本内容 51-23
2.2.3 摩擦学设计的一般目标 51-23
2.3 摩擦学系统行为的建模方法 51-23
2.3.1 摩擦学系统 51-23
2.3.2 摩擦学系统行为的状态空间法建模 51-24
3 活塞组-缸套系统摩擦学设计知识流分析 51-25
3.1 活塞组-缸套系统摩擦学设计知识流要素分析 51-25
3.1.1 知识和知识需求分析 51-25
3.1.2 知识供求双方分析 51-27
3.1.3 支持第二类知识流的途径分析 51-28
3.2 第二类知识流中的阻力分析 51-28
4 活塞组-缸套系统摩擦学设计中的知识流控制 51-28
4.1 基于知识需求的知识流控制 51-28
4.2 实例 51-30
5 基于PFWSB本体的活塞组-缸套系统摩擦学设计实现 51-31
5.1 基于PFWSB模型的活塞组-缸套系统摩擦学设计过程 51-31
5.2 活塞裙部摩擦学设计知识获取实例 51-33
6 小结 51-34
第6章 互联网上合作设计的支撑技术
1 群体合作技术 51-35
1.1 CSCW研究的发展 51-35
1.2 CSCW研究的内涵 51-35
1.3 CSCW和群件的关系 51-35
2 产品设计信息共享技术 51-36
2.1 STEP技术 51-36
2.2 XML技术 51-37
3 设计知识资源的构建、发布、发现和集成技术 51-37
3.1 TCP/IP协议系列 51-37
3.2 分布式对象技术 51-38
3.3 Web Services技术 51-40
3.4 UDDI技术 51-41
3.5 Agent 51-42
3.5.1 Agent的基本概念 51-42
3.5.2 Agent的属性 51-43
3.5.3 Agent的优点、局限性和面临的挑战 51-43
4 设计过程管理技术 51-44
4.1 PDM技术 51-44
4.2 安全控制 51-45
第7章 现代设计与制造网上合作研究中心及相关的资源
1 中心的创建与进展 51-46
1.1 中心的创建 51-46
1.2 中心的进展 51-46
2 中心的网上资源介绍 51-47
2.1 性能分析评估服务 51-47
2.2 支持设计的数据库服务 51-47
2.2.1 系统的主要功能 51-48
2.2.2 系统的特点 51-48
2.3 性能实验评估服务 51-48
2.4 服务供应商的评估服务 51-49
2.4.1 供应商信息管理 51-49
2.4.2 指标体系管理 51-49
2.4.3 供应商评价 51-49
2.5 虚拟仪器服务 51-50
2.5.1 背景及意义 51-50
2.5.2 功能介绍 51-50
3 如何组织远程会议 51-51
3.1 远程会议实现背景 51-51
3.2 远程假体异地合作设计的业务流程 51-51
4 中心的发展方向 51-52
第8章 互联网上的合作设计实例
1 项目背景 51-53
2 涡轮膨胀机采用动压滑动轴承支撑的缺点 51-53
3 涡轮膨胀机采用主动电磁轴承支撑的优点 51-54
4 互联网上的合作设计过程 51-54
4.1 知识资源注册 51-54
4.2 搜索设计资源单元并评估 51-55
4.3 初步组成虚拟设计联盟 51-55
4.4 主动电磁轴承的结构设计 51-55
4.5 转子轴承系统的动力学分析 51-57
4.6 涂层设计 51-57
4.7 与厂家交换设计意见 51-57
4.8 可铸造性评估 51-58
4.9 可加工性评估 51-59
4.10 可装配性评估 51-59
4.11 制造 51-60
4.12 基于Internet的远程试验 51-60
4.13 台架试验 51-60
5 结论 51-60
参考文献 51-61
第52篇 工业通信网络
第1章 工业通信网络概述
1 工业网络数据通信基本术语 52-3
2 工业通信网络基本要求 52-4
3 工业通信网络发展历程及发展趋势 52-4
4 数据编码 52-4
5 数据传输 52-5
6 差错控制 52-7
第2章 开放系统互联参考模型
1 概述 52-9
2 网络互联 52-10
3 现场总线分层模型 52-13
第3章 工业通信网络物理结构
1 工业通信网络传输媒介 52-14
2 工业通信网络的拓扑形式 52-16
3 介质访问控制方式 52-17
第4章 现场总线
1 现场总线概述 52-19
1.1 现场总线概念以及描述 52-19
1.2 现场总线设计结构特点 52-19
1.3 工业网络层次 52-20
1.4 现场总线网络拓扑结构 52-21
2 现场总线系统的组成 52-21
3 现场总线标准 52-22
3.1 现场总线国际标准 52-22
3.2 现场总线网络分类 52-23
3.3 主流总线 52-24
4 现场总线网络布线与安装 52-25
5 现场总线的技术优势与不足 52-26
6 无线通信技术在现场总线中的应用 52-28
6.1 无线通信与现场总线的融合 52-28
6.2 现场总线的无线接入方法 52-28
6.3 无线通信协议WIA-PA，WIA-FA简介 52-29
7 现场总线应用领域 52-30
第5章 工业以太网技术
1 工业以太网概述 52-33
1.1 工业以太网简介 52-33
1.2 工业现场对工业以太网产品的要求 52-33
1.3 工业以太网应用于工业自动化中的关键问题 52-33
2 工业以太网通信机制 52-34
3 工业以太网的特点 52-35
3.1 传统商用以太网主要缺陷及解决方案 52-35
3.2 工业以太网的可靠性与安全性 52-35
3.3 工业以太网的优势 52-36
3.4 以太网与其他技术的对比 52-36
4 工业以太网应用案例 52-36
第6章 工业通信网络应用
1 概述 52-42
1.1 S7-300/400PLC的通信功能 52-42
1.2 S7通信的分类 52-43
2 MPI网络 52-44
2.1 全局数据包 52-44
2.2 组态MPI网络 52-44
2.3 组态全局数据表 52-45
2.4 编写程序 52-46
3 PROFIBUS网络 52-47
3.1 PROFIBUS协议 52-47
3.2 PROFIBUS的硬件 52-48
3.3 PROFIBUS-DP的应用 52-50
3.4 SFC和SFB在PROFIBUS通信中的应用 52-54
4 工业以太网 52-54
4.1 工业以太网的交换技术 52-55
4.2 S7-300/400PLC的工业以太网组成方案 52-55
4.3 S7-300/400PLC的工业以太网通信组态与编程举例 52-56
4.4 S7-300/400PLC的工业以太网IT解决方案 52-58
5 PROFINET 52-59
5.1 PROFINET技术 52-59
5.2 PROFINET IO组态 52-60
6 AS-I网络 52-61
6.1 AS-I网络结构 52-61
6.2 AS-I寻址模式 52-61
6.3 AS-I硬件模块 52-62
6.4 AS-I通信方式 52-62
6.5 AS-I通信举例 52-63
7 常用组态软件 52-65
7.1 常用国外组态软件 52-66
7.2 常用国内组态软件 52-67
参考文献 52-70
第53篇 面向机械工程领域的大数据、云计算与物联网技术
第1章 大 数 据
1 大数据概念与基本原理 53-3
1.1 大数据的定义 53-3
1.2 大数据的关键特征 53-3
1.3 大数据的关键技术 53-4
1.4 大数据的应用 53-4
2 大数据存储技术 53-5
2.1 大数据的存储问题 53-5
2.2 数据的存储方式 53-6
2.3 云存储 53-6
2.4 数据存储的可靠性 53-6
3 大数据管理技术 53-6
3.1 数据管理方式 53-6
3.2 大数据管理技术 53-7
3.3 关系数据库和NoSQL数据库的区别 53-8
4 大数据分析与处理技术 53-8
4.1 大数据处理工具 53-8
4.2 大数据处理流程 53-8
5 大数据与云计算、物联网的关系 53-10
5.1 云计算及其特点 53-10
5.1.1 概述 53-10
5.1.2 云计算的特点 53-11
5.1.3 大数据走向云端 53-11
5.2 物联网的概念与特征 53-12
5.2.1 物联网的概念 53-12
5.2.2 物联网的特征 53-12
5.3 大数据、云计算、物联网的关系 53-12
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 53-12
6 大数据时代下的机械工程制造 53-13
6.1 用大数据经营企业 53-13
6.2 用大数据占领先机 53-14
6.3 用大数据重塑销售 53-14
6.4 大数据在机械行业的典型应用 53-15
第2章 云 计 算
1 云计算的起源与概述 53-17
1.1 云计算的起源 53-17
1.2 云计算的概念 53-17
1.3 云计算的特征 53-17
2 云计算体系架构 53-18
2.1 软件即服务（SaaS） 53-19
2.1.1 SaaS发展历史 53-19
2.1.2 SaaS相关产品 53-19
2.2 平台即服务（PaaS） 53-19
2.2.1 PaaS发展历史 53-19
2.2.2 PaaS相关产品 53-20
2.3 基础设施即服务（IaaS） 53-20
2.3.1 IaaS发展历史 53-20
2.3.2 IaaS相关产品 53-20
3 云资源调度与虚拟化技术 53-20
3.1 云资源调度目标 53-21
3.2 云资源调度算法 53-21
3.3 虚拟化技术 53-21
3.4 云计算下的安全与隐私保护技术 53-21
3.4.1 数据安全 53-22
3.4.2 应用安全 53-22
3.4.3 虚拟化安全 53-22
3.5 新一代云计算与人机融合的云计算架构与平台 53-23
3.6 面向工程机械的云平台与运营 53-24
第3章 物联网技术
1 物联网的概念及内涵 53-26
2 物联网与信息物理系统的关系 53-27
3 物联网体系架构与关键要素 53-29
3.1 物联网体系架构 53-29
3.2 物联网关键要素 53-29
4 物联网产业体系与技术标准 53-29
4.1 感知、网络通信和应用关键技术 53-30
4.2 支撑技术 53-30
4.3 共性技术 53-30
4.4 标准化 53-30
5 工业物联网技术在机械工程行业的典型应用 53-31
5.1 全球物联网相关产业现状 53-31
5.2 我国物联网相关产业现状 53-32
6 面向“工业4.0”的智慧工厂建设 53-32
6.1 “工业4.0”概念 53-33
6.2 智慧工厂 53-34
6.3 智能制造 53-34
7 物联网在机械制造行业中的典型应用 53-37
7.1 物联网技术在生产制造环节的应用举例 53-37
7.2 物联网技术在机械制造行业销售环节的应用举例 53-37
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 53-38
7.4 物联网技术在机械制造行业的其他应用举例 53-38
参考文献 53-39
第54篇 3D打印设计与制造技术
第1章 概 述
1 主要概念 54-3
1.1 快速原型技术的特点 54-3
1.2 快速原型技术的分类 54-3
2 市场应用 54-5
第2章 CAD建模与分层处理
1 实体建模与分层 54-8
1.1 常用的数据格式 54-9
1.1.1 三维面片模型格式 54-9
1.1.2 CAD三维数据格式 54-11
1.1.3 二维层片数据格式 54-11
1.1.4 三种常用的数据格式 54-13
1.2 数据检验与处理软件系统 54-13
1.3 STL文件的切片处理 54-15
1.4 3D打印数据处理软件 54-18
2 CT数据采集与处理 54-19
2.1 CT成像原理 54-19
2.2 CT数据存储格式 54-20
2.3 CT数据的采集 54-21
3 数据可视化技术 54-22
3.1 可视化流程 54-22
3.2 体数据定义 54-22
3.3 DICOM文件读取 54-23
3.3.1 单幅DICOM文件的读取 54-23
3.3.2 一组DICOM文件的读取 54-23
4 模型交互性设计 54-24
4.1 模型旋转 54-24
4.2 鼠标拾取 54-25
4.3 数据导出 54-26
第3章 3D打印树脂材料
1 设备工作原理 54-27
2 设备的组成 54-27
2.1 机械系统 54-27
2.2 硬件控制系统 54-28
2.3 软件控制系统 54-29
3 打印用材料 54-29
4 工艺流程 54-30
第4章 3D打印金属材料
1 金属材料3D打印分类 54-33
1.1 激光选区熔化技术 54-33
1.2 激光工程化净成形技术 54-33
1.3 电子束选区熔化技术 54-33
2 3D打印TC4合金 54-34
2.1 成形件宏观形貌 54-34
2.2 基材对LENS成形TC4合金的影响 54-35
3 柱状晶形成机理 54-36
4 显微组织分析 54-36
5 力学性能分析 54-38
5.1 显微硬度分析 54-38
5.2 室温拉伸性能 54-38
第5章 3D打印技术综合实例
1 采用3D打印技术的必要性 54-40
2 下颌骨三维重建 54-40
3 实体模型打印 54-41
4 手术指导 54-43
5 术后效果 54-44
6 推广应用 54-44
参考文献 54-48
第55篇 系统化设计理论与方法
第1章 概 论
1 概述 55-3
2 实施基于系统工程的产品系统化设计的目的与意义 55-3
3 基于系统工程的产品系统化设计的内容与方法 55-4
4 机械产品设计工作过程的四个阶段 55-5
4.1 现代机械产品设计的第一阶段———调研阶段 55-5
4.2 现代机械产品设计的第二阶段———规划阶段 55-6
4.2.1 产品设计的7D总体规划模型 55-6
4.2.2 产品设计的各子规划模型 55-7
4.3 现代机械产品设计的第三阶段———实施 阶段 55-7
4.3.1 面向产品广义质量的1+3+X系统化设计法的内涵 55-7
4.3.2 一般系统化设计法和深层次系统化设计法 55-12
4.3.3 系统化设计法与其他设计法的区别 55-13
4.4 现代机械产品设计的第四阶段———检验阶段 55-14
第2章 产品功能与性能的内涵及质量的定义
1 概述 55-15
2 现代机械产品的基本功能与辅助功能 55-15
2.1 产品的基本功能与辅助功能 55-15
2.2 产品功能的主要特性及要求 55-15
3 机械产品的综合性能 55-17
3.1 产品综合性能的分类 55-17
3.2 产品综合性能的内涵 55-17
4 产品功能和性能的集成优化 55-19
5 现代机械产品设计质量的内涵 55-20
6 机械产品的质量与设计质量的定义 55-22
7 产品质量组成元素公式与产品质量方程 55-23
7.1 产品质量元素公式及各元素在系统中的作用 55-23
7.2 系统组成元素的量与质 55-23
7.3 各组成元素对产品质量的贡献率 55-23
7.4 产品的质量与设计质量公式 55-23
第3章 机械产品的功能及功能优化设计
1 概述 55-25
2 产品功能的分析（功能的种类、内涵、特性及其分解） 55-26
2.1 功能的种类 55-26
2.2 产品功能的内涵:基本功能和辅助功能 55-26
2.3 对产品功能设计的要求 55-27
2.4 产品功能的分解 55-28
3 实现产品主辅功能的工作系统设计 55-29
3.1 物质输送系统设计方案的要点 55-29
3.2 物件夹持系统设计方案的要点 55-29
3.3 运动传递系统设计方案的要点 55-30
3.4 机器操纵系统设计方案的要点 55-30
3.5 动力传输系统设计方案的要点 55-31
3.6 信息传输和处理系统设计方案的要点 55-34
4 产品功能需求的四类参数 55-37
5 产品几种机构的组合 55-37
6 产品构造的集成与结构的布置及总体设计图的绘制 55-38
6.1 构造集成与结构布置 55-38
6.2 绘制总体设计图 55-40
第4章 机械产品的结构性能及动态优化设计
1 概述 55-43
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 55-43
2.1 动态优化设计的主要目标、内容与方法 55-43
2.2 动态优化设计的主要目标、内容与方法的关联方程式 55-43
3 动态优化设计的种类和特点 55-44
4 动态优化设计的内涵 55-45
4.1 动态优化设计的目的 55-45
4.2 一般动态优化设计法 55-45
4.3 深层次动态优化设计法 55-47
5 动态优化设计的步骤和方法 55-48
5.1 机器的运动学分析和参数的计算 55-48
5.2 机械系统的线性或非线性动力学建模 55-48
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 55-49
5.4 其他线性或非线性动力学特性分析 55-49
5.5 试验研究和试验分析 55-50
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 55-50
5.7 制定审核与修改准则 55-50
5.8 对机器或结构的线性或非线性问题进行修改设计 55-50
6 应用举例 55-51
第5章 机械产品的使用性能及智能优化设计
1 概述 55-55
1.1 智能化设计的发展过程 55-55
1.2 智能优化设计的概念及研究的意义 55-55
1.3 智能控制的概念与方法 55-56
2 智能优化设计的目标、内容与方法 55-57
2.1 智能优化设计的内涵 55-57
2.2 智能优化设计的主要目标、内容和方法 55-57
3 机械产品的操纵系统 55-58
4 机械产品的监测系统 55-61
5 机械产品的控制系统 55-61
5.1 机械产品工艺参数的控制 55-61
5.2 多机传动机械系统的运动学状态的控制 55-61
5.3 机械产品动力学状态的控制 55-66
5.4 机械产品工作过程的控制 55-66
6 机械产品的诊断系统 55-68
第6章 机械产品的制造性能及可视优化设计
1 概述 55-69
2 可视优化设计法的理论框架 55-69
2.1 可视优化设计方法的定义和特点 55-69
2.2 可视优化设计的具体内容 55-70
2.3 可视优化设计法的技术流程 55-71
2.4 可视优化设计法的关键技术 55-72
2.5 主要研发软件 55-73
2.6 可视优化设计法的应用原则 55-73
3 加工过程可视化 55-74
3.1 研究内容及目标 55-74
3.2 研究方法及实施过程 55-75
3.3 研究实例 55-76
4 装配（拆卸）过程可视化 55-76
4.1 研究内容及目标 55-76
4.2 研究方法及实施过程 55-77
4.3 应用实例 55-78
5 运动学可视化 55-78
5.1 研究内容及目标 55-78
5.2 研究方法与步骤 55-78
5.3 研究实例 55-80
6 动力学可视化 55-82
6.1 研究内容及目标 55-82
6.2 研究方法与步骤 55-82
6.3 研究实例 55-83
7 工作过程可视化 55-85
7.1 研究内容及目标 55-85
7.2 研究方法与步骤 55-85
7.3 研究实例 55-86
8 控制过程可视化 55-87
8.1 研究内容及目标 55-87
8.2 研究方法及步骤 55-87
8.3 研究实例 55-87
第7章 机械产品设计质量的检验与评估
1 产品设计质量检验与评价的必要性 55-90
2 产品设计质量评价指标的内涵 55-90
3 评价指标的加权系数 55-92
4 产品设计质量评价方法的种类 55-92
5 通过样机试验检验产品设计质量 55-97
6 通过用户使用检验产品设计质量 55-98
7 产品综合质量模糊综合评价应用实例 55-98
第8章 系统化设计法在产品设计中的应用举例
1 振动沉拔桩机功能优化设计 55-101
1.1 沉拔桩机加压机构和行走机构 55-101
1.2 新型振动沉拔桩机振动机构的选取 55-102
1.3 旋转阀 55-102
1.4 隔振系统设计 55-105
2 振动沉拔桩机的动态优化设计 55-105
3 振动沉拔桩机智能优化设计 55-109
4 振动沉拔桩机可视优化设计 55-111
4.1 振动沉拔桩机系统 55-111
4.2 实现方案 55-111
4.3 振动沉拔桩机系统可视优化设计 55-111
参考文献 55-114
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