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第一章 创新设计思维1

第一节 设计的本质、类型和一般过程1

一、设计的本质1

二、设计的类型1

三、设计的一般过程2

第二节 设计人员创新能力的构成与激发3

一、创新能力的构成3

二、创新能力的激发5

第三节 创新基础知识6

一、基础理论知识6

二、专业知识7

三、交叉学科知识7

第四节 创新思维的发展7

一、古代的创新思维7

二、近代的创新思维8

三、现代的创新思维8

第五节 创新的基本法则和方法9

一、创新的基本法则9

二、创新的方法10

第二章 市场需求和设计任务20

第一节 市场需求20

一、用户特征20

二、用户分类21

三、用户的消费心理22

四、市场需求的建立过程23

第二节 产品的寿命周期和创新技术分布24

一、产品的寿命周期24

二、产品寿命周期的创新技术分布25

第三节 设计需求调查的内容和方法25

一、设计需求调查的内容25

二、调查的基本要求26

三、常用的调查和预测方法27

第四节 设计任务书33

一、设计任务书的内容33

二、设计要求表33

第三章 机械系统的功能体系和原理方案创新36

第一节 机械系统的概念与特征36

一、机械系统的概念36

二、输入-输出三要素36

三、机械系统的边界37

四、机械系统与环境的关系38

五、机械系统的特征38

第二节 机械系统的功能40

一、功能的分类40

二、功能的描述方法41

三、功能结构的组成41

第三节 机械系统的总功能和功能分解策略42

一、总功能的抽象处理方法42

二、总功能的分解策略43

三、功能的独立性原理和连接状态47

第四节 功能结构图的构建49

一、功能结构的基本形式49

二、功能结构图的构建方法50

三、功能结构的创新设计53

第五节 功能元求解的方法55

一、功能元求解的一般步骤与原则55

二、功能元求解的方法56

第四章 机械系统运动方案设计的创新方法63

第一节 机械系统运动方案创新在设计中的地位63

第二节 机械系统运动方案设计的任务63

一、功能的描述63

二、约束条件64

三、功能的分解与功能载体的寻找64

第三节 功能载体——基本变换单元65

一、基本变换单元的定义65

二、符号约定66

三、状态方程66

四、对偶特征矢量与状态变换矩阵67

第四节 机械系统运动变换状态空间方法77

一、状态空间77

二、状态空间的性质78

三、状态变换矩阵在两坐标系下的坐标转换规律80

四、机械系统的运动传递函数81

五、机械系统方案分析81

第五节 机械系统方案设计的综合求解82

一、方案设计的实质82

二、数学求解过程83

第六节 知识库的建立84

一、知识的提取84

二、知识基的转换85

三、知识的存储方式及数据关联关系的建立86

第七节 方案设计的算法分析及实现89

一、类型方向的分解算法89

二、运动变换特征的分解算法90

三、方案设计综合过程算法92

四、方案设计实例92

第八节 设计方案的评价94

一、评价的必要性94

二、评价的难点94

三、模糊综合评判方法简介95

四、评价模型的建立96

五、评价数据的拓扑关系101

六、综合评价过程的算法描述102

第九节 设计方案的三维可视表达103

一、问题的提出103

二、基于实体造型系统上的寄生式设计系统的研究103

第十节 机械系统运动方案设计软件系统实现111

一、开发概述111

二、方案设计系统的体系结构112

三、数据库的组织结构113

四、客户机/服务器（Client/Server）的设计模式113

五、方案设计系统的相关界面114

第五章 机械系统结构方案设计的创新方法117

第一节 机械方案设计的信息传输与衔接117

一、机械系统运动方案的表达模型117

二、机械系统运动方案的符号表达118

三、串联原理运动方案的符号合成运算方法120

四、运动副间关联关系表达122

第二节 运动副的符号结构方案设计123

一、运动副的结构体现123

二、运动副轴系结构设计方法125

三、强连接集合元的符号130

四、各种运动副轴系的符号结构布置方案131

五、强连接集合元的装配结构符号表达方法134

六、单—轴系装配结构方案的生成方法146

第三节 基本变换单元及机械系统的结构方案设计150

一、基本变换单元及机械系统结构状态方程150

二、强连接集合元符号结构方案的生成方法154

三、强连接集合元符号方案的布置和组合规则157

四、符号布置设计信息的表示160

五、基本变换单元及机械系统装配结构方案的生成和组合规则163

第四节 机械系统结构方案设计的可视化168

一、可视化的作用168

二、目标169

三、可视化软件平台的选择169

四、应用实例169

第六章 机械系统产品的工艺设计创新184

第一节 工艺创新184

一、工艺创新的含义184

二、工艺创新的意义184

三、工艺创新的原则185

第二节 工艺创新的内容186

一、工艺的革新与发明186

二、设备的合理利用和更新186

三、人才的培训与再教育186

第三节 现代制造技术186

一、现代制造技术的创新特征186

二、现代制造技术的类型187

三、常用的工艺创新技术187

第四节 机械制造工艺设计191

一、工艺设计的基本内容191

二、成形工艺设计193

第五节 机加工工艺设计204

一、工艺路线设计204

二、工序设计206

第六节 装配工艺设计212

一、装配工作的基本内容212

二、产品装配的要点213

三、装配工艺设计的要求和依据214

四、装配工艺设计的步骤214

第七节 工艺创新实例215

参考文献217

后记219