孫新民、張秋玲、丁洪生編著的《現代設計方法
實用教程(普通高等院校機電工程類規劃教材)》介紹
了工程設計中已獲得廣泛應用且較為成熟的4種常用
現代設計方法。它們是最優化設計、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。
學習本書旨在培養讀者了解、熟悉、掌握現代設
計方法的基本知識，為應用現代設計方法解決工程設
計問題奠定基礎。
本書可作為高等工科院校本科生的教材，也可作
為工程設計人員的學習參考書。

第1章 緒論
1.1 現代設計方法概述
1.2 本教材研究的主要內容
1.3 本教程的目的及先修課程
第2章 *優化設計
2.1 概述
2.2 *優化設計的數學模型
2.2.1 *優化數學模型的一般形式
2.2.2 *優化數學模型的3個基本要素
2.2.3 求解*優化數學模型的下降數值迭代法
2.3 *優化方法的數學基礎
2.3.1 多維函數的偏導數與梯度
2.3.2 多維函數的泰勒展開式
2.3.3 多維函數的極小點存在條件
2.3.4 局部極小點與全域極小點
2.4 一維搜索方法
2.4.1 概述
2.4.2 確定初始區間的進退法
2.4.3 黃金分割法
2.4.4 二次插值法
2.5 無約束*優化方法
2.5.1 概述
2.5.2 坐標輪換法
2.5.3 鮑威爾的共軛方向法
2.5.4 梯度法
2.5.5 牛頓法
2.5.6 變尺度法
2.6 約束*優化方法
2.6.1 概述
2.6.2 直接法
2.6.3 間接法
2.7 *優化設計應注意的若干問題
2.7.1 優化設計問題的建模
2.7.2 優化計算結果的分析及處理
2.7.3 優化數學模型的計算機求解
2.8 小結
習題
第3章 可靠性設計
3.1 概述
3.1.1 可靠性的基本概念及特點
3.1.2 可靠性設計的常用指標
3.1.3 可靠性設計常用的分布函數
3.2 可靠性設計原理
3.2.1 應力-強度干涉模型
3.2.2 應力和強度均服從正態分布時的可靠度計算
3.2.3 應力和強度均服從對數正態分布時的可靠度計算
3.2.4 應力和強度均服從指數分布時的可靠度計算
3.2.5 蒙特卡羅法簡介
3.2.6 零部件參數漂移的可靠性分析
3.3 零部件的可靠性設計
3.3.1 零部件靜強度的可靠性設計
3.3.2 零部件疲勞強度的可靠性設計
3.4 繫統的可靠性設計
3.4.1 繫統的可靠性預測
3.4.2 繫統的可靠性分配
3.4.3 故障樹分析法在繫統設計中的應用
3.5 小結
習題
第4章 有限元法
4.1 概述
4.1.1 有限元的基本思想
4.1.2 有限元法在工程中的應用
4.1.3 有限元法求解問題的基本步驟
4.2 平面剛架的有限元法
4.2.1 結構的離散化
4.2.2 單元剛度矩陣的建立
4.2.3 求總體剛度矩陣
4.2.4 位移的求解
4.3 彈性力學平面問題的有限元法
4.3.1 彈性力學的基本方程
4.3.2 單元剛度矩陣的建立
4.3.3 總體剛度矩陣的集成
4.3.4 總體剛度方程的求解
4.3.5 彈性力學平面問題有限元分析需要注意的問題
4.4 其他常用單元的剛度矩陣
4.4.1 三稜圓環單元的剛度矩陣
4.4.2 等參數單元的剛度矩陣
4.5 小結
習題
第5章 動態設計
5.1 概述
5.2 有限元建模法
5.2.1 平面連杆機構的彈性動力分析
5.2.2 彈性力學平面問題的動力分析
5.3 傳遞矩陣建模法
5.3.1 軸繫扭轉振動分析
5.3.2 軸繫橫向振動分析
5.4 試驗建模法
5.4.1 機械阻抗與頻率響應函數
5.4.2 振動繫統頻率響應的圖示法
5.4.3 傳遞函數測量的模態分析
5.4.4 不同激勵方式的選擇
5.4.5 實模態和復模態的參數識別
5.5 小結
習題
附錄A
參考文獻