现代设计理论与方法（第二版）（陈定方等编著）_陈定方，卢全国著_9787568062022

本书是一本介绍现代设计理论与方法的教材，介绍“现代设计”的概念、基本规律和使能技术。内容包括：优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计、有限元法、智能设计、创新设计，工业设计、表面设计、绿色设计、动态设计，内容丰富，具有系统性、先进性和实用性。本书全面系统地介绍了现代设计理论，通过工程应用实例，加强学生对相关设计理论的理解与设计方法的掌握与运用，以提高大学生的创新设计能力，培养学生勇于探索，勇于开拓的精神和严肃认真，实事求是的科学作风。本书可作为高等学校机械工程类及相关专业高年级本科生的教材，也可作为工程技术人员继续教育的培训教材或研究生的参考书。

工业时代产品竞争有以下规律：当产品短缺时——以数量占领市场；当产品富余时——以质量占领市场；当产品成本成为竞争因素时——以规模竞争市场；当产品数量与质量都不同时——以创新占领市场。知识时代的产品竞争规律是：品牌战略、专利战略、标准战略；产品设计的数字化、智能化、网络化、个性化。可以说，“制造业的竞争实际上是产品设计的竞争，设计是制造业的灵魂，创新是设计的灵魂。”而现代设计理论与方法正是支撑工业时代产品竞争和知识时代产品竞争的有力武器。近四十年来，现代设计理论与方法经历了逐渐形成和不断发展的历程。今天，计算机辅助设计、有限元设计、优化设计和可靠性设计已经得到迅速普及，可以说是不再“现代”了。同时，计算机辅助设计的更高阶段——智能设计、虚拟设计，可靠性设计的更高阶段——稳健设计，以及创新设计、绿色设计、动态设计、表面设计等的出现，极大地丰富了现代设计方法的内涵。现代设计方法既有理论，也有方法，既是科学，又是技术。对于机械、电子类高年级学生而言，在掌握了常规机械设计方法后，学习现代设计理论与方法，了解其内涵，掌握其应用，非常必要。本书的大量内容源自编者所在的武汉理工大学智能制造与控制研究所的研究成果。研究所长期致力于现代设计方法的研究与应用，在计算机辅助设计、机械设计专家系统、虚拟设计、表面设计、协同设计等领域承担了一批国*级、省部级科研项目，取得了一系列研究与应用成果，并曾先后编写了《机械的CAD与专家系统》（陈定方、倪笃明，北京科技出版社，1985），《机械CAD基本教程》（余俊、陈定方、周济、倪笃明，机械工业出版社，1986），《机械设计专家系统研究与实践》（吴慧中、陈定方、万耀青，中国铁道出版社，1992），《机械设计大典》（余俊主编）之计算机辅助设计篇、智能设计篇、虚拟设计篇（陈定方等，江西科技出版社，2002），《虚拟设计》（陈定方、罗亚波，机械工业出版社，2002第1版，2007第2版），《分布交互式虚拟汽车驾驶训练模拟系统》（陈定方、尹念东、李勋祥，科学出版社，2009），《现代机械设计师手册》（陈定方主编，孔建益、杨家军、李勇智副主编，谭建荣主审，机械工业出版社，2014），《五彩缤纷的虚拟现实世界》（陈定方主编，中国水利水电出版社，2015）、《Galfenol合金磁滞非线性模型与控制方法》（舒亮、陈定方，国防工业出版社，2016）等。本书以上述专著为主要参考，在编者多年相关教学实践的基础上，按照本科生教材的要求编写而成，本书于2010出版第1版，2012-2018年曾多次印刷，受到广大读者的喜爱，现应读者要求，在第1版的基础上进行修订，出版第2版。本书根据重应用、重综合的需要安排章节，侧重实例教学，以培养学生的学习兴趣。在具体内容的编排上，注重先进性与实用性的结合，并遵从由浅入深的教学规律。同时，本书也借鉴了国内外诸多现代设计方法领域知名学者的成果，特别是余俊教授、谢友柏院士、谭建荣院士、闻邦椿院士、邬贺铨院士、顾元宪教授、陈立周教授、万耀青教授、赵汝嘉教授、腾弘飞教授、檀润华教授、殷国富教授、张鄂教授、钟毅芳教授、宾鸿赞教授、吴昌林教授、杨家军教授等。在此，深表感谢并致以深深的敬意。本书共有11章，由陈定方、卢全国等编著。其中，绪论由陈定方、卢全国编写，第1章由张争艳、郭蕴华、陈定方编写，第2章由吴隽、李宁、陈定方编写，第3章由梅杰、陈定方编写，第4章由由陈昆、魏国前、陈定方编写，第5章由卢全国、刘方晨、陈定方编写，第6章由陶孟仑、陈定方编写，第7章由由卢全国、苑庆杰、陈定方编写，第8章由郭菁、高震东、陈定方编写；第9章由谭建荣、李波、陈定方编写，第10章由刘莹、李文锋、梅杰、石端伟、李勋祥、刘坤、梅杰、陈定方编写。另外，在编写过程中，杨珠敏、赵亚鹏、沈琛林、刘哲、张波、张晶华、车畅、肖锐、杨公波、李涛涛、张鸿翔、聂少文参与了部分内容的校对工作。全书由陈定方、卢全国担任主编并统稿。本书的编写得到了湖北省高等学校省级教学研究项目“借鉴美国斯坦福大学与硅谷的经验，探索我国理工科大学教学改革道路”（20040080）的支持，另外，第7章的编写还得到了江西省高等学校教学改革研究项目“TRIZ理论在机械类学生创新设计能力培养中的应用研究”（JXJG081811）的支持。同时，得到一批高等学校、研究所和制造企业在现代设计方法研究与实践方面的大力支持。华中科技大学出版社机械分社为本书的策划、写作和编辑出版作了很好的工作。在此，一并表示感谢。本书适用于机械类高年级本科生，建议学时数为40学时，使用本书的高校可根据具体情况进行调整。同时，本书也可供相关专业的研究生、技术人员和企业管理人员参考。由于现代设计方法在不断发展，加之作者水平所限，书中难免有疏漏和不足，望广大读者不吝指正。

陈定方卢全国
2020年于武汉

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