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現(xiàn)代機械設計手冊.第6卷(第二版) 讀者對象:《現(xiàn)代機械設計手冊》可作為機械裝備研發(fā)、設計技術(shù)人員和有關(guān)工程技術(shù)人員的工具書,也可供高等院校相關(guān)專業(yè)師生參考使用。
《現(xiàn)代機械設計手冊》第二版是順應“中國制造2025”智能裝備設計新要求、技術(shù)先進、數(shù)據(jù)可靠的一部現(xiàn)代化的機械設計大型工具書,涵蓋現(xiàn)代機械零部件及傳動設計、智能裝備及控制設計、現(xiàn)代機械設計方法三部分內(nèi)容。第二版重點加強機械智能化產(chǎn)品設計(3D打印、智能零部件、節(jié)能元器件)、智能裝備(機器人及智能化裝備)控制及系統(tǒng)設計、現(xiàn)代設計方法及應用等內(nèi)容。
《現(xiàn)代機械設計手冊》共6卷,其中第1卷包括機械設計基礎資料,零件結(jié)構(gòu)設計,機械制圖和幾何精度設計,機械工程材料,連接件與緊固件;第2卷包括軸和聯(lián)軸器,滾動軸承,滑動軸承,機架、箱體及導軌,彈簧,機構(gòu),機械零部件設計禁忌,帶傳動、鏈傳動;第3卷包括齒輪傳動,減速器、變速器,離合器、制動器,潤滑,密封;第4卷包括液力傳動,液壓傳動與控制,氣壓傳動與控制;第5卷包括智能裝備系統(tǒng)設計,工業(yè)機器人系統(tǒng)設計,傳感器,控制元器件和控制單元,電動機;第6卷包括機械振動與噪聲,疲勞強度設計,可靠性設計,優(yōu)化設計,逆向設計,數(shù)字化設計,人機工程與產(chǎn)品造型設計,創(chuàng)新設計,綠色設計。 新版手冊從新時代機械設計人員的實際需求出發(fā),追求現(xiàn)代感,兼顧實用性、通用性、準確性,涵蓋了各種常規(guī)和通用的機械設計技術(shù)資料,貫徹了最新的國家和行業(yè)標準,推薦了國內(nèi)外先進、智能、節(jié)能、通用的產(chǎn)品,體現(xiàn)了便查易用的編寫風格。 《現(xiàn)代機械設計手冊》可作為機械裝備研發(fā)、設計技術(shù)人員和有關(guān)工程技術(shù)人員的工具書,也可供高等院校相關(guān)專業(yè)師生參考使用。
第27篇 機械振動與噪聲
第1章概述 1.1機械振動的分類及機械工程中的振動問題27-3 1.1.1機械振動的分類27-3 1.1.2機械工程中的振動問題27-4 1.2有關(guān)振動的部分標準27-6 1.2.1有關(guān)振動的部分國家標準27-6 1.2.1.1基礎標準和一般標準27-6 1.2.1.2平衡和試驗臺的振動標準27-6 1.2.1.3各種機器、設備的振動標準27-7 1.2.1.4振動測量儀器的使用和要求27-8 1.2.1.5人體振動與環(huán)境27-8 1.2.2有關(guān)振動的部分國際標準27-9 1.2.3機械振動等級的評定27-10 1.2.3.1振動烈度的評定27-10 1.2.3.2振動烈度的等級劃分27-10 1.2.3.3泵的振動烈度的評定舉例27-10 1.3允許振動量27-12 1.3.1機械設備的允許振動量27-12 1.3.2其他要求的允許振動量27-12 第2章機械振動基礎 2.1單自由度系統(tǒng)的自由振動27-13 2.2單自由度系統(tǒng)的受迫振動27-15 2.2.1簡諧激勵下的振動響應27-15 2.2.2一般周期激勵下的穩(wěn)態(tài)響應27-17 2.2.3扭轉(zhuǎn)振動與直線振動的參數(shù)類比27-17 2.2.4機電類比27-18 2.3多自由度系統(tǒng)27-18 2.3.1多自由度系統(tǒng)的自由振動及其特性27-18 2.3.2多自由度系統(tǒng)的簡諧激勵穩(wěn)態(tài)響應27-20 2.3.3常見二自由度系統(tǒng)簡諧激勵下的穩(wěn)態(tài)響應27-20 2.3.4彈性連接黏性阻尼隔振系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應27-21 2.3.5動力反共振隔振系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應27-22 2.4振動系統(tǒng)對任意激勵的響應計算27-22 2.4.1單自由度系統(tǒng)27-22 2.4.2多自由度系統(tǒng)的模態(tài)分析法27-23 2.4.3阻抗、導納和四端參數(shù)27-24 第3章機械振動的一般資料 3.1機械振動表示方法27-26 3.1.1簡諧振動表示方法27-26 3.1.2周期振動幅值表示方法27-27 3.1.3振動頻譜表示方法27-27 3.2彈性構(gòu)件的剛度27-28 3.3阻尼系數(shù)27-31 3.3.1黏性阻尼系數(shù)27-31 3.3.2等效黏性阻尼系數(shù)27-32 3.4振動系統(tǒng)的固有角頻率27-33 3.4.1單自由度系統(tǒng)的固有角頻率27-33 3.4.2二自由度系統(tǒng)的固有角頻率27-37 3.4.3各種構(gòu)件的固有角頻率27-39 3.5同向簡諧振動合成27-44 3.6各種機械產(chǎn)生振動的擾動頻率27-45 第4章非線性振動與隨機振動 4.1非線性振動27-46 4.1.1非線性振動問題27-46 4.1.2非線性恢復力的特性曲線27-47 4.1.3非線性阻尼力的特性曲線27-49 4.1.4非線性振動的特性27-51 4.1.5分析非線性振動的常用方法及示例27-56 4.1.5.1分析非線性振動的常用方法27-56 4.1.5.2非線性振動的求解示例27-57 4.2自激振動27-58 4.2.1自激振動系統(tǒng)的特性27-58 4.2.2機械工程中的自激振動現(xiàn)象27-59 4.2.3非線性振動的穩(wěn)定性27-61 4.2.4相平面法及穩(wěn)定性判據(jù)27-61 4.3隨機振動27-64 4.3.1隨機振動問題27-64 4.3.2平穩(wěn)隨機振動27-66 4.3.3單自由度線性系統(tǒng)的傳遞函數(shù)27-66 4.3.4單自由度線性系統(tǒng)的隨機響應27-66 第5章機械振動控制 5.1振動控制的基本方法27-68 5.1.1常見的機械振動源27-68 5.1.2振動控制的基本方法27-68 5.1.3剛性回轉(zhuǎn)體的平衡27-69 5.1.4撓性回轉(zhuǎn)體的動平衡27-69 5.1.5往復機械慣性力的平衡27-69 5.2定性減少振動的一些方法和手段27-69 5.3隔振原理及隔振設計27-70 5.3.1隔振原理及一級隔振動力參數(shù)設計27-70 5.3.2一級隔振動力參數(shù)設計示例27-71 5.3.3二級隔振動力參數(shù)設計27-72 5.3.4二級隔振動力參數(shù)設計示例27-73 5.3.5非剛性基座隔振設計27-74 5.3.6隔振設計的幾個問題27-74 5.3.6.1隔振設計步驟27-74 5.3.6.2隔振設計要點27-76 5.3.6.3隔振系統(tǒng)的阻尼27-76 5.3.7隔振元件材料、類型與選擇27-76 5.3.7.1隔振元件材料、類型27-76 5.3.7.2隔振元件選擇27-77 5.3.8橡膠隔振器27-78 5.3.9橡膠隔振器設計27-78 5.3.9.1橡膠材料的主要性能參數(shù)27-78 5.3.9.2橡膠隔振器剛度計算27-79 5.3.9.3橡膠隔振器設計要點27-81 5.3.10鋼絲繩隔振器27-81 5.3.10.1主要特點27-81 5.3.10.2選型原則與方法27-82 5.4阻尼減振27-82 5.4.1阻尼減振原理27-82 5.4.2阻尼類型27-82 5.4.3材料的損耗因子與阻尼結(jié)構(gòu)27-83 5.4.3.1材料的損耗因子27-83 5.4.3.2阻尼結(jié)構(gòu)27-83 5.4.4干摩擦阻尼27-85 5.4.4.1剛性連接的干摩擦阻尼27-85 5.4.4.2彈性連接的干摩擦阻尼27-86 5.4.5干摩擦阻尼減振器27-87 5.5動力吸振器27-87 5.5.1動力吸振器設計27-87 5.5.1.1動力吸振器工作原理27-87 5.5.1.2動力吸振器設計27-88 5.5.1.3動力吸振器設計示例27-89 5.5.2有阻尼動力吸振器27-89 5.5.2.1有阻尼動力吸振器的動態(tài)特性27-89 5.5.2.2有阻尼動力吸振器的最佳參數(shù)27-90 5.5.2.3有阻尼動力吸振器設計示例27-98 5.6緩沖器設計27-98 5.6.1設計思想27-98 5.6.1.1沖擊現(xiàn)象及沖擊傳遞系數(shù)27-98 5.6.1.2速度階躍激勵27-100 5.6.1.3緩沖彈簧的儲能特性27-100 5.6.1.4阻尼參數(shù)選擇27-102 5.6.2一級緩沖器設計27-102 5.6.2.1緩沖器設計原則27-102 5.6.2.2設計要求27-102 5.6.2.3一次緩沖器動力參數(shù)設計27-102 5.6.2.4加速度脈沖激勵波形影響提示27-102 5.6.3二級緩沖器設計27-103 5.7機械振動的主動控制27-103 5.7.1主動控制系統(tǒng)的原理27-103 5.7.2主動控制的類型27-103 5.7.3控制系統(tǒng)的組成27-104 5.7.4作動器類型27-105 5.7.5主動控制系統(tǒng)的設計過程27-105 5.7.6常用的控制律設計方法27-106 5.7.7主動抑振27-107 5.7.7.1隨機振動控制27-107 5.7.7.2諧波振動控制27-107 5.7.8主動吸振27-107 5.7.8.1慣性可調(diào)動力吸振27-107 5.7.8.2剛度可調(diào)式動力吸振27-108 5.7.9主動隔振27-108 5.7.9.1主動隔振原理27-108 5.7.9.2半主動隔振原理27-108 第6章典型設備振動設計實例 6.1旋轉(zhuǎn)機械的振動設計實例27-109 6.1.1汽輪發(fā)電機組軸系線性動力學設計27-109 6.1.1.1建模27-109 6.1.1.2運動方程和求解方法27-109 6.1.1.3臨界轉(zhuǎn)速的計算27-109 6.1.1.4不平衡響應計算27-109 6.1.1.5穩(wěn)定性設計27-109 6.1.2200MW汽輪發(fā)電機組軸系動力學線性分析27-110 6.1.2.1200MW汽輪發(fā)電機組軸系模型27-110 6.1.2.2單跨軸段在剛性支承下的臨界轉(zhuǎn)速和模態(tài)27-110 6.1.2.3剛性支承軸系的臨界轉(zhuǎn)速及主模態(tài)27-110 6.1.2.4彈性支承軸系的臨界轉(zhuǎn)速27-111 6.2往復機械的振動設計實例——CA498柴油機隔振系統(tǒng)設計與試驗研究27-112 6.2.1柴油機振動擾動力分析27-112 6.2.2柴油機隔振系統(tǒng)設計模型27-113 6.2.3隔振方案的選擇27-113 6.2.4結(jié)論27-114 6.3鍛壓機械的振動設計實例27-114 6.3.1鍛錘隔振計算27-114 6.3.1.1鍛錘隔振的基本計算27-114 6.3.1.2砧座下基礎塊的最小厚度要求27-115 6.3.1.3三心合一問題27-115 6.3.1.4阻尼問題27-115 6.3.1.5隔振基礎的結(jié)構(gòu)設計27-115 6.3.2鍛錘隔振基礎的設計步驟27-115 6.3.2.1搜集設計資料27-115 6.3.2.2初步確定基礎塊的質(zhì)量和幾何尺寸27-115 6.3.2.3確定隔振器應具備的參數(shù)并選用或設計隔振器27-116 6.3.2.4基礎塊振動驗算27-116 6.3.2.5砧座振幅驗算27-116 6.3.2.6基礎箱的設計及振幅27-117 6.3.3設計舉例5t模鍛錘隔振基礎設計27-117 6.3.3.1設計資料及設計值27-117 6.3.3.2確定基礎塊的質(zhì)量和幾何尺寸27-117 6.3.3.3隔振器的選用與設計27-117 6.3.3.4基礎塊振動驗算27-117 6.3.3.5砧座振幅驗算27-118 6.3.3.6基礎箱設計27-118 6.3.4有關(guān)鍛錘隔振新理論、新觀念、新方法介紹27-118 6.3.4.1鍛錘基礎彈性隔振新技術(shù)27-118 6.3.4.2鍛錘隔振系統(tǒng)的CAD二次開發(fā)與智能制造27-119 6.3.4.3鍛錘基礎隔振的參數(shù)優(yōu)化設計方法27-120 第7章軸系的臨界轉(zhuǎn)速 7.1概述27-121 7.2簡單轉(zhuǎn)子的臨界速度27-121 7.2.1力學模型27-121 7.2.2兩支承軸的臨界轉(zhuǎn)速27-122 7.2.3兩支承單盤轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速27-123 7.3兩支承多盤轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速的近似計算27-123 7.3.1帶多個圓盤軸的一階臨界轉(zhuǎn)速27-123 7.3.2力學模型27-123 7.3.3臨界轉(zhuǎn)速計算公式27-123 7.3.4計算示例27-124 7.4階梯軸的臨界轉(zhuǎn)速計算27-126 7.5軸系的模型與參數(shù)27-126 7.5.1力學模型27-126 7.5.2滾動軸承支承剛度27-127 7.5.3滑動軸承支承剛度27-128 7.5.4支承阻尼27-131 7.6軸系的臨界轉(zhuǎn)速計算27-132 7.6.1軸系的特征值問題27-132 7.6.2特征值數(shù)值計算實例27-133 7.6.3傳遞矩陣法計算臨界轉(zhuǎn)速27-134 7.6.4傳遞矩陣法計算實例27-136 7.7軸系臨界轉(zhuǎn)速設計27-137 7.7.1軸系臨界轉(zhuǎn)速修改設計27-137 7.7.2軸系臨界轉(zhuǎn)速組合設計27-138 7.8影響軸系臨界轉(zhuǎn)速的因素27-139 7.8.1支撐剛度對臨界轉(zhuǎn)速的影響27-139 7.8.2回轉(zhuǎn)力矩對臨界轉(zhuǎn)速的影響27-139 7.8.3聯(lián)軸器對臨界轉(zhuǎn)速的影響27-139 7.8.4其他因素的影響27-139 7.8.5改變臨界轉(zhuǎn)速的措施27-139 第8章機械振動的利用 8.1概述27-140 8.1.1振動機械的組成27-140 8.1.2振動機械的用途及工藝特性27-143 8.1.3振動機械的頻率特性及結(jié)構(gòu)特征27-144 8.1.4工程中常用的振動系統(tǒng)27-145 8.1.5有關(guān)振動機械的部門標準27-145 8.2振動機工作面上物料的運動學與動力學27-146 8.2.1物料的運動學27-146 8.2.1.1物料的運動狀態(tài)27-146 8.2.1.2物料的滑行運動27-146 8.2.1.3物料的拋擲運動27-148 8.2.2物料的動力學27-149 8.2.2.1物料滑行運動時的結(jié)合質(zhì)量與當量阻尼27-149 8.2.2.2物料拋擲運動時的結(jié)合質(zhì)量與當量阻尼27-150 8.2.2.3彈性元件的結(jié)合質(zhì)量與阻尼27-150 8.2.2.4振動系統(tǒng)的計算質(zhì)量、總阻尼系數(shù)及功率消耗27-151 8.3常用的振動機械27-152 8.3.1振動機械的分類27-152 8.3.2常用振動機的振動參數(shù)27-152 8.4慣性式振動機械的計算27-153 8.4.1單軸慣性式振動機27-153 8.4.2雙軸慣性式振動機27-155 8.4.3多軸慣性振動機27-157 8.4.4自同步式振動機27-158 8.4.5慣性共振式振動機27-159 8.4.5.1主振系統(tǒng)的動力參數(shù)27-159 8.4.5.2激振器動力參數(shù)設計27-160 8.5彈性連桿式振動機的計算27-160 8.5.1單質(zhì)體彈性連桿式振動機27-160 8.5.2雙質(zhì)體彈性連桿式振動機27-161 8.5.3隔振平衡式三質(zhì)體彈性連桿振動機27-162 8.5.4非線性彈性連桿振動機27-162 8.5.5彈性連桿振動機動力參數(shù)的選擇計算27-163 8.5.6導向桿和橡膠鉸鏈27-165 8.5.7振動輸送類振動機整體剛度和局部剛度的計算27-166 8.5.8近共振類振動機工作點的調(diào)試27-167 8.6電磁式振動機械的計算27-167 8.7振動機械設計示例27-167 8.7.1遠超共振慣性振動機設計示例27-167 8.7.1.1遠超共振慣性振動機的運動參數(shù)設計示例27-167 8.7.1.2遠超共振慣性振動機的動力參數(shù)設計示例27-169 8.7.2慣性共振式振動機的動力參數(shù)設計示例27-169 8.7.3彈性連桿式振動機的動力參數(shù)設計示例27-170 8.7.4電磁式振動機的動力參數(shù)設計示例27-171 8.8主要零部件27-172 8.8.1振動電機27-172 8.8.2倉壁式振動器27-177 8.8.3復合彈簧27-178 8.9利用振動來監(jiān)測纜索拉力27-180 8.9.1測量弦振動計算索拉力27-180 8.9.1.1弦振動測量原理27-180 8.9.1.2MGH型錨索測力儀27-180 8.9.2按兩端受拉梁的振動測量索拉力27-181 8.9.2.1兩端受拉梁的振動測量原理27-181 8.9.2.2高屏溪橋斜張鋼纜檢測部分簡介27-181 8.9.3索拉力振動檢測的最新方法27-182 第9章機械振動測量 9.1概述27-184 9.1.1機械振動測量意義27-184 9.1.2振動的測量方法27-184 9.1.2.1振動測量的內(nèi)容27-184 9.1.2.2測振原理27-184 9.1.2.3振動量級的表述方法27-184 9.1.3振動測量系統(tǒng)27-185 9.2振動測量傳感器27-185 9.2.1加速度傳感器27-185 9.2.1.1加速度計的原理和結(jié)構(gòu)27-185 9.2.1.2加速度計的類型27-186 9.2.1.3加速度計的主要性能指標27-186 9.2.1.4加速度計的安裝27-187 9.2.1.5加速度計的選擇27-188 9.2.1.6適用于不同場合的加速度計27-188 9.2.1.7加速度計的標定27-189 9.2.2速度傳感器27-190 9.2.2.1磁電式速度傳感器27-190 9.2.2.2多普勒激光測速儀27-190 9.2.3位移傳感器27-190 9.2.3.1電渦流傳感器27-190 9.2.3.2激光位移傳感器27-191 9.2.4其他傳感器27-191 9.2.4.1力傳感器27-191 9.2.4.2阻抗頭27-191 9.2.4.3扭振/扭矩傳感器27-191 9.2.4.4光纖振動傳感器27-192 9.2.5傳感器標定27-192 9.2.5.1標定內(nèi)容27-192 9.2.5.2標定方法27-192 9.2.5.3加速度傳感器標定27-192 9.3其他測試儀器27-192 9.3.1信號放大器27-192 9.3.1.1電荷放大器27-192 9.3.1.2電壓放大器27-193 9.3.2電源供給器27-193 9.3.3數(shù)據(jù)采集儀27-193 9.3.3.1有線數(shù)據(jù)采集儀27-193 9.3.3.2無線數(shù)據(jù)采集儀27-193 9.3.4便攜式測振儀27-194 9.4激振設備27-194 9.4.1力錘27-194 9.4.2電磁式激振設備27-195 9.4.2.1電磁式激振器27-195 9.4.2.2電磁式振動臺27-195 9.4.3電液伺服振動臺27-196 9.4.4沖擊試驗機27-196 9.4.5壓電陶瓷27-196 9.5數(shù)據(jù)處理與分析27-196 9.6振動測量方法舉例27-197 9.6.1系統(tǒng)固有頻率的測定27-197 9.6.2阻尼參數(shù)的測定27-197 9.6.3剛度和柔度測量27-197 第10章機械振動信號處理與故障診斷 10.1概述27-199 10.1.1機械故障診斷概述27-199 10.1.2機械故障27-199 10.1.3基本維護策略27-200 10.1.4故障特征參量27-201 10.1.5機械振動信號的分類27-201 10.2振動信號處理基礎27-202 10.2.1頻譜27-203 10.2.2模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換27-205 10.2.3模擬信號采樣27-205 10.2.4量化誤差27-206 10.2.5混疊與采樣定理27-206 10.2.6濾波器27-207 10.2.7振動傳感器的選擇27-207 10.2.8測試位置的選擇27-207 10.3機械振動信號時域分析與故障診斷27-208 10.3.1時域特征與故障檢測27-208 10.3.2相關(guān)分析27-211 10.4機械振動信號頻域分析與故障診斷27-211 10.4.1傅里葉變換基礎27-212 10.4.2利用頻譜分析進行故障診斷27-212 10.4.3倒譜(cepstrum)分析基礎27-216 10.4.4利用倒譜分析進行故障診斷27-217 10.5旋轉(zhuǎn)機械振動與故障診斷27-218 10.5.1旋轉(zhuǎn)機械振動的基本特征27-218 10.5.1.1強迫振動27-219 10.5.1.2自激振動27-219 10.5.2旋轉(zhuǎn)機械常見故障機理與診斷27-220 10.5.2.1振動測量與技術(shù)27-220 10.5.2.2振動標準27-221 10.5.2.3旋轉(zhuǎn)機械振動信號特征與故障診斷27-224 10.6往復機械振動與故障診斷27-228 10.6.1往復機械振動的基本特征27-228 10.6.2往復機械故障診斷27-229 10.7滾動軸承和齒輪故障診斷27-231 10.7.1滾動軸承故障診斷27-231 10.7.1.1滾動軸承故障診斷方法及應用27-231 10.7.1.2錐形滾子軸承故障診斷示例27-233 10.7.2齒輪故障診斷27-234 10.8機械故障診斷中的現(xiàn)代信號處理方法27-236 10.8.1小波變換及其機械故障診斷應用27-236 10.8.2EMD及其機械故障診斷應用27-238 第11章機械噪聲基礎 11.1聲學基本知識27-240 11.1.1聲波的特性27-240 11.1.2描述聲場與聲源的物理量27-240 11.1.3聲學物理量的關(guān)系及波動方程27-241 11.1.4平面、球面和柱面聲波27-241 11.1.5聲波的傳播27-242 11.1.5.1反射、折射和透射27-242 11.1.5.2聲波的干涉27-243 11.1.5.3散射、繞射和衍射27-243 11.1.5.4聲波導27-243 11.1.6自由聲場和混響聲場27-248 11.1.7聲源模型介紹27-248 11.1.7.1簡單聲源模型27-248 11.1.7.2組合聲源27-250 11.1.7.3平面聲源27-250 11.1.7.4聲模態(tài)與聲輻射模態(tài)27-250 11.1.8聲輻射27-253 11.2噪聲的評價27-254 11.2.1聲壓級、聲強級和聲功率級27-254 11.2.2聲級的綜合27-254 11.2.3等效聲級27-255 11.2.4人耳的聽覺特性27-255 11.2.5噪聲的頻譜分析27-256 11.2.6計權(quán)聲級27-256 11.2.7噪聲評價數(shù)NR27-257 11.3噪聲標準與規(guī)范27-257 11.3.1噪聲的危害27-257 11.3.2噪聲標準目錄27-257 11.3.3機械設備噪聲限值27-259 11.3.4工作場所噪聲暴露限值27-261 11.4機械工程中的噪聲源27-261 11.4.1機械噪聲27-262 11.4.2齒輪噪聲27-262 11.4.3滾動軸承噪聲27-263 11.4.4液壓系統(tǒng)噪聲27-263 11.4.4.1液壓泵噪聲27-263 11.4.4.2液壓閥噪聲27-264 11.4.4.3機械噪聲27-264 11.4.5電磁噪聲27-264 11.4.6空氣動力噪聲27-264 第12章機械噪聲測量 12.1噪聲測量概述27-266 12.1.1測量目的27-266 12.1.2測量注意事項27-266 12.1.2.1測點的選擇27-266 12.1.2.2背景噪聲的修正27-266 12.1.2.3環(huán)境的影響27-266 12.1.2.4測量儀器的校準27-266 12.2噪聲測量儀器27-267 12.2.1噪聲測量基本系統(tǒng)27-267 12.2.2傳聲器27-267 12.2.2.1傳聲器的性能指標27-267 12.2.2.2傳聲器種類及特點27-268 12.2.2.3電容傳聲器27-269 12.2.2.4傳聲器的使用27-269 12.2.2.5特殊傳聲器27-270 12.2.2.6前置放大器27-270 12.2.3聲級計27-270 12.2.3.1聲級計的原理及分類27-270 12.2.3.2聲級計的主要性能27-270 12.2.3.3積分聲級計27-272 12.2.3.4噪聲暴露計27-272 12.2.3.5統(tǒng)計聲級計27-272 12.2.3.6頻譜聲級計27-272 12.2.4附件的使用27-272 12.2.5記錄及分析儀27-274 12.2.5.1數(shù)據(jù)記錄與采集27-274 12.2.5.2數(shù)字式分析儀27-274 12.2.6聲校準器27-275 12.3噪聲測量方法27-276 12.3.1聲級測量27-276 12.3.1.1試驗目的27-276 12.3.1.2試驗原理27-276 12.3.1.3測點選擇27-276 12.3.1.4測試內(nèi)容27-276 12.3.2聲功率測量27-277 12.3.2.1試驗目的27-277 12.3.2.2試驗原理27-277 12.3.2.3測點布置27-278 12.3.3聲強測量27-279 12.3.3.1試驗目的27-279 12.3.3.2試驗原理27-279 12.3.3.3雙傳聲器探頭27-281 12.3.3.4聲強信號處理方法27-281 12.3.4聲品質(zhì)評價27-282 12.3.4.1評價目的27-282 12.3.4.2客觀評價27-282 12.3.4.3主觀評價27-285 12.3.5聲成像測試27-286 12.3.5.1波束成型陣列測試技術(shù)27-286 12.3.5.2近場聲全息測試技術(shù)27-286 第13章機械噪聲控制 13.1噪聲源控制27-288 13.1.1噪聲控制原則與方法27-288 13.1.1.1噪聲源的控制27-288 13.1.1.2傳播途徑的控制27-288 13.1.1.3噪聲接受者(點)的防護27-288 13.1.2機械噪聲源控制27-288 13.1.3空氣動力噪聲源控制27-289 13.2隔聲降噪27-289 13.2.1隔聲性能的評價與測定27-289 13.2.1.1隔聲量27-289 13.2.1.2計權(quán)隔聲量RW27-289 13.2.1.3空氣聲隔聲量的實驗室測定27-290 13.2.2單層均質(zhì)薄板的隔聲性能27-290 13.2.2.1隔聲頻率特性曲線27-290 13.2.2.2隔聲量計算27-290 13.2.2.3常用單層板結(jié)構(gòu)隔聲量27-291 13.2.3雙層板結(jié)構(gòu)的隔聲性能27-292 13.2.3.1隔聲頻率特性曲線27-292 13.2.3.2隔聲量計算的經(jīng)驗公式27-292 13.2.4輕型組合結(jié)構(gòu)的隔聲性能27-293 13.2.4.1各類輕型組合結(jié)構(gòu)的隔聲特性27-293 13.2.4.2輕型構(gòu)造中的聲橋和提高輕型構(gòu)造隔聲量的方法27-294 13.2.5隔聲罩27-294 13.2.5.1隔聲罩和半隔聲罩的常用形式27-294 13.2.5.2隔聲罩隔聲效果計算公式27-294 13.2.5.3隔聲罩設計步驟27-294 13.2.5.4隔聲罩設計注意事項27-295 13.2.6隔聲屏27-295 13.2.6.1隔聲屏類型27-295 13.2.6.2隔聲屏降噪效果27-295 13.3吸聲降噪27-296 13.3.1吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)27-296 13.3.2吸聲性能的評價與測定27-297 13.3.2.1吸聲性能的評價27-297 13.3.2.2吸聲系數(shù)的測量27-298 13.3.3多孔吸聲材料27-298 13.3.3.1多孔吸聲材料的基本類型27-298 13.3.3.2多孔吸聲材料的吸聲性能27-299 13.3.4共振吸聲結(jié)構(gòu)27-299 13.3.4.1穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)27-299 13.3.4.2微穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)27-300 13.3.5吸聲降噪量計算27-300 13.3.5.1吸聲降噪適用條件分析27-300 13.3.5.2單聲源時的室內(nèi)吸聲降噪量計算27-301 13.3.5.3多聲源時的室內(nèi)吸聲降噪量計算27-301 13.3.5.4吸聲降噪設計程序27-302 13.4消聲器27-302 13.4.1消聲器的類型與性能評價27-302 13.4.1.1消聲器的類型27-302 13.4.1.2消聲器的性能評價27-303 13.4.2阻性消聲器27-303 13.4.2.1常見形式27-303 13.4.2.2直管式消聲器的消聲量27-303 13.4.2.3其他消聲器的消聲量27-304 13.4.3抗性消聲器27-304 13.4.3.1擴張式(膨脹式)消聲器27-304 13.4.3.2共振式消聲器27-305 13.4.3.3微穿孔板消聲器27-306 13.4.4復合式消聲器27-306 13.4.5噴注消聲器27-306 13.4.5.1節(jié)流減壓型排氣消聲器27-306 13.4.5.2小孔噴注型排氣消聲器27-307 13.4.5.3節(jié)流減壓加小孔噴注復合型排氣消聲器27-308 13.4.5.4多孔材料耗散型排氣消聲器27-308 13.5有源降噪27-308 13.5.1有源降噪名詞術(shù)語27-308 13.5.2自適應有源降噪應用實例27-309 參考文獻27-310 第28篇 疲勞強度設計 第1章機械零部件疲勞強度與壽命 1.1零部件疲勞失效與疲勞壽命28-3 1.1.1疲勞失效及其特點28-3 1.1.2機械零部件常見疲勞失效形式28-3 1.1.3疲勞設計準則28-3 1.1.3.1名義應力準則28-3 1.1.3.2局部應力應變準則28-4 1.1.3.3損傷容限設計準則28-4 1.1.3.4多軸疲勞準則28-4 1.2疲勞載荷28-4 1.2.1循環(huán)應力28-4 1.2.2循環(huán)計數(shù)法28-5 1.2.3載荷譜編制28-6 1.2.3.1累積頻數(shù)曲線28-7 1.2.3.2載荷譜編制28-7 1.2.3.3應用舉例28-8 1.3材料疲勞性能28-8 1.4疲勞損傷累積效應與法則28-9 1.4.1線性疲勞累積損傷(Miner)法則28-9 1.4.2相對Miner法則28-10 1.5平均應力修正28-10 第2章疲勞失效影響因素與提高疲勞強度的措施 2.1應力集中效應28-11 2.1.1應力分布及材料對應力集中的敏感性28-11 2.1.2理論應力集中系數(shù)28-11 2.1.3有效應力集中系數(shù)28-12 2.1.3.1帶臺肩圓角的機械零件的有效應力集中系數(shù)28-12 2.1.3.2帶溝槽的機械零件的有效應力集中系數(shù)28-14 2.1.3.3開孔的機械零件的有效應力集中系數(shù)28-17 2.1.3.4其他常用零件的有效應力集中系數(shù)28-18 2.2尺寸效應28-22 2.3表面狀態(tài)效應28-24 2.3.1表面精度影響28-24 2.3.2表面強化效應28-24 2.4載荷影響28-26 2.4.1載荷類型影響28-26 2.4.2載荷頻率影響28-26 2.4.3平均應力影響28-27 2.5環(huán)境因素28-29 2.5.1腐蝕環(huán)境28-29 2.5.1.1載荷頻率的影響28-29 2.5.1.2腐蝕方式的影響28-30 2.5.1.3腐蝕介質(zhì)的影響28-30 2.5.1.4結(jié)構(gòu)尺寸與形狀的影響28-30 2.5.2溫度的影響28-32 2.5.2.1低溫的影響28-32 2.5.2.2高溫的影響28-33 2.6提高零件疲勞強度的方法28-43 2.6.1合理選材28-43 2.6.2材料改性28-43 2.6.3改進結(jié)構(gòu)28-43 2.6.4表面強化28-45 2.6.4.1表面噴丸28-45 2.6.4.2表面輥壓28-46 2.6.4.3內(nèi)孔擠壓28-48 2.6.4.4表面化學熱處理28-48 2.6.4.5表面淬火28-51 2.6.4.6表面激光處理28-51 第3章高周疲勞強度設計方法 3.1材料的常規(guī)疲勞性能數(shù)據(jù)28-53 3.1.1材料疲勞極限28-53 3.1.2材料的S-N曲線28-60 3.1.3疲勞安全系數(shù)28-74 3.2無限壽命設計28-77 3.2.1單向應力狀態(tài)下的無限壽命設計28-77 3.2.1.1計算公式28-77 3.2.1.2設計實例28-78 3.2.2復雜應力狀態(tài)下的無限壽命設計28-79 3.2.3連接件的疲勞壽命估算——應力嚴重系數(shù)法28-79 3.3有限壽命設計28-81 3.3.1計算公式28-81 3.3.2壽命估算28-81 3.3.3設計實例28-81 3.4頻域疲勞壽命分析方法28-82 3.4.1隨機過程基本理論28-82 3.4.1.1信號傅里葉變換28-82 3.4.1.2信號采樣定理28-83 3.4.1.3平穩(wěn)隨機過程28-83 3.4.1.4平穩(wěn)隨機過程譜參數(shù)28-84 3.4.2頻域疲勞壽命分析方法28-84 3.4.2.1窄帶隨機載荷疲勞壽命分析28-84 3.4.2.2寬帶隨機載荷疲勞壽命分析28-84 3.4.3算例28-84 第4章低周疲勞強度設計方法 4.1材料低周疲勞性能28-86 4.2循環(huán)應力-應變曲線28-88 4.2.1滯回線28-88 4.2.2循環(huán)硬化與循環(huán)軟化28-89 4.2.3循環(huán)應力-應變曲線28-89 4.3應變-壽命曲線28-92 4.3.1應變-壽命方程28-92 4.3.2四點法求應變-壽命曲線28-94 4.3.3通用斜率法28-95 4.4低周疲勞的壽命估算28-95 4.4.1直接法28-95 4.4.2裂紋形成壽命估算方法28-96 4.4.2.1局部應力-應變分析28-97 4.4.2.2裂紋形成壽命估算方法28-99 4.4.2.3設計實例28-100 第5章裂紋擴展壽命估算方法 5.1應力強度因子與斷裂韌性28-103 5.1.1應力強度因子28-103 5.1.2斷裂韌度28-103 5.2裂紋擴展特性與裂紋擴展速率28-112 5.2.1裂紋擴展過程28-112 5.2.2裂紋擴展門檻值ΔKth28-113 5.2.3裂紋擴展速率da/dN28-115 5.3疲勞裂紋擴展壽命估算方法28-126 5.4算例28-126 5.5損傷容限設計28-127 5.5.1損傷容限設計概念28-127 5.5.2損傷容限設計的內(nèi)容28-128 5.5.2.1確定關(guān)鍵件28-128 5.5.2.2材料選擇28-128 5.5.2.3結(jié)構(gòu)細節(jié)設計的控制28-129 5.5.3結(jié)構(gòu)設計28-129 5.5.4缺陷假設28-130 5.5.4.1初始裂紋尺寸28-130 5.5.4.2連續(xù)損傷假設28-130 5.5.4.3剩余結(jié)構(gòu)損傷28-131 5.5.4.4使用中檢查后損傷假設28-131 5.5.5剩余強度28-131 5.5.5.1剩余強度概念28-131 5.5.5.2多途徑傳力結(jié)構(gòu)剩余強度曲線28-132 5.5.6損傷檢查28-134 5.5.6.1可檢查度28-135 5.5.6.2檢查能力評估方法28-135 5.5.6.3檢查間隔28-137 第6章疲勞實驗與數(shù)據(jù)處理 6.1疲勞試驗機28-140 6.1.1疲勞試驗機的種類28-140 6.1.2疲勞試驗加載方式28-140 6.1.3疲勞試驗控制方式28-140 6.1.4疲勞試驗數(shù)據(jù)采集28-141 6.2疲勞試樣及其制備28-141 6.2.1試樣28-141 6.2.1.1光滑試樣28-141 6.2.1.2缺口試驗28-142 6.2.1.3低周疲勞試樣28-142 6.2.1.4疲勞裂紋擴展試樣28-143 6.2.2試樣制備28-144 6.2.2.1取樣28-144 6.2.2.2機械加工28-145 6.2.2.3熱處理28-146 6.2.2.4測量、探傷與儲存28-146 6.3疲勞試驗方法28-146 6.3.1S-N曲線試驗28-146 6.3.1.1單點試驗法28-146 6.3.1.2成組試驗法28-147 6.3.2疲勞極限試驗28-148 6.3.3ε-N曲線試驗28-149 6.3.4應力-應變曲線試驗28-150 6.3.5裂紋擴展速率(da/dN曲線)試驗28-151 6.3.6斷裂韌性試驗28-151 6.4疲勞試驗數(shù)據(jù)處理28-152 6.4.1可疑觀測值的取舍28-152 6.4.2S-N曲線擬合28-153 6.4.3ε-N曲線擬合28-154 6.4.4應力-應變曲線擬合28-155 6.4.5da/dN曲線擬合28-155 6.4.6斷裂韌性試驗數(shù)據(jù)處理28-157 參考文獻28-159 第29篇 可靠性設計 第1章機械失效與可靠性 1.1機械零部件的典型失效形式29-3 1.1.1靜載失效29-3 1.1.2疲勞失效29-3 1.1.3腐蝕失效29-3 1.1.4磨損失效29-3 1.1.5沖擊失效29-4 1.1.6振動失效29-4 1.2可靠性及其指標29-4 1.2.1產(chǎn)品質(zhì)量29-4 1.2.2產(chǎn)品的可靠性29-4 1.2.3產(chǎn)品可靠性與全壽命周期費用29-4 1.2.4壽命均值與方差29-5 1.2.5平均無故障工作時間29-5 1.2.6產(chǎn)品壽命分布與可靠度29-6 1.2.7失效率29-6 1.2.8可靠壽命與特征壽命29-8 1.2.9維修度29-8 1.2.10有效度29-8 第2章可靠性設計流程 2.1可靠性目標及其分解29-9 2.2可靠性設計流程29-9 2.3各設計階段的可靠性內(nèi)容29-10 2.3.1方案設計階段29-10 2.3.2系統(tǒng)設計階段29-10 2.3.3詳細設計階段29-11 2.3.4設計評審階段29-11 第3章可靠性數(shù)據(jù)及其統(tǒng)計分布 3.1可靠性數(shù)據(jù)采集29-12 3.1.1可靠性設計與評估數(shù)據(jù)要求29-12 3.1.2可靠性數(shù)據(jù)來源及采集29-12 3.2可靠性數(shù)據(jù)統(tǒng)計的內(nèi)容及方法29-12 3.2.1可靠性數(shù)據(jù)統(tǒng)計內(nèi)容29-12 3.2.2可靠性數(shù)據(jù)統(tǒng)計流程29-13 3.3載荷分布與強度分布29-13 3.3.1正態(tài)分布29-13 3.3.2極值分布29-14 3.3.3次序統(tǒng)計量及其分布29-15 3.4載荷作用次數(shù)分布及故障次數(shù)分布29-15 3.4.1二項分布29-15 3.4.2泊松(Poisson)分布29-15 3.5壽命分布29-16 3.5.1指數(shù)分布29-16 3.5.2威布爾(Weibull)分布29-16 3.5.3對數(shù)正態(tài)分布29-17 第4章故障模式、影響及危害度分析 4.1基本概念與方法步驟29-19 4.1.1基本概念29-19 4.1.2FMECA的層次與分析過程29-19 4.1.3FMECA的實施步驟29-20 4.2危害度分析29-21 4.2.1風險優(yōu)先數(shù)29-21 4.2.2危害度矩陣圖29-22 4.2.3綜合評分法29-22 4.3FMECA應用示例29-23 第5章故障樹分析 5.1基本概念與基本符號29-33 5.1.1故障樹基本概念29-33 5.1.2故障樹基本符號29-34 5.1.3割集與路集29-35 5.2故障樹建樹與分析方法29-35 5.2.1建立故障樹的方法與步驟29-35 5.2.2故障樹定性分析29-36 5.2.3故障樹定量分析29-37 5.3故障樹分析實例29-39 第6章機械系統(tǒng)可靠性設計 6.1系統(tǒng)可靠性設計內(nèi)容29-46 6.2系統(tǒng)可靠性模型29-46 6.2.1串聯(lián)系統(tǒng)可靠性模型29-46 6.2.1.1傳統(tǒng)模型29-46 6.2.1.2精確模型29-47 6.2.2并聯(lián)系統(tǒng)可靠性模型29-47 6.2.2.1傳統(tǒng)模型29-47 6.2.2.2精確模型29-48 6.2.3串-并聯(lián)系統(tǒng)可靠性模型29-48 6.2.4并-串聯(lián)系統(tǒng)可靠性模型29-48 6.2.5表決系統(tǒng)可靠性模型29-48 6.3可靠性分配29-49 6.3.1等分配法29-49 6.3.2再分配法29-49 6.3.3比例分配法29-50 6.3.4綜合評分分配法29-51 6.3.5動態(tài)規(guī)劃分配法29-52 6.3.5.1串聯(lián)系統(tǒng)29-52 6.3.5.2并聯(lián)系統(tǒng)29-53 6.4可靠性預測實例29-53 第7章機構(gòu)可靠性設計 7.1機構(gòu)可靠性模型及評價指標29-56 7.1.1機構(gòu)可靠性建模方法29-56 7.1.2機構(gòu)工作過程分解29-56 7.1.3機構(gòu)功能可靠性29-57 7.2曲柄滑塊機構(gòu)運動可靠性29-57 7.2.1機構(gòu)運動誤差29-57 7.2.2理想狀態(tài)下機構(gòu)運動關(guān)系29-58 7.2.3機構(gòu)可靠性模型29-58 7.2.3.1考慮尺寸誤差的計算模型29-58 7.2.3.2考慮運動副間隙誤差的計算模型29-60 第8章零件靜強度可靠性設計 8.1基本原理29-62 8.1.1安全系數(shù)與可靠性參數(shù)29-62 8.1.2可靠性設計計算基本原理29-62 8.2應力分布和強度分布影響因素29-64 8.2.1載荷29-64 8.2.2材料性能29-64 8.2.3制造工藝29-64 8.2.4幾何形狀及尺寸29-64 8.3隨機變量函數(shù)均值和標準差計算方法29-64 8.3.1計算分布參數(shù)的矩方法29-64 8.3.2常用隨機變量函數(shù)均值與標準差公式29-65 8.4零件可靠度計算的應力-強度干涉模型29-65 8.4.1應力-強度干涉模型29-65 8.4.2載荷多次作用下的可靠性模型29-66 8.5靜強度可靠性設計29-67 8.5.1零件靜強度可靠性設計的主要內(nèi)容與步驟29-67 8.5.2靜強度可靠性設計舉例29-68 8.6斷裂可靠性設計29-68 8.6.1斷裂力學的基本概念29-68 8.6.2斷裂可靠性設計29-69 8.7可靠性設計計算的蒙特卡羅法29-70 8.7.1蒙特卡羅法求解可靠度的原理29-70 8.7.2隨機數(shù)的產(chǎn)生29-70 8.7.3隨機變量抽樣方法29-70 8.7.4應用舉例——發(fā)動機輪盤可靠性仿真29-70 8.8典型機械零件可靠性設計舉例29-71 8.8.1螺紋連接可靠性設計29-71 8.8.2過盈連接的可靠性設計29-74 第9章零部件疲勞及磨損可靠性設計 9.1零部件疲勞強度可靠性設計29-76 9.1.1疲勞強度可靠性設計基本原理29-76 9.1.2平均應力效應29-76 9.1.3疲勞強度可靠性設計計算29-76 9.2疲勞強度可靠性遞推算法29-77 9.3隨機恒幅循環(huán)載荷疲勞可靠度的統(tǒng)計平均算法29-78 9.4磨損可靠性29-78 9.4.1磨損的基本概念29-78 9.4.2給定壽命下的磨損可靠度計算29-79 9.4.3給定磨損可靠度時的可靠壽命計算29-80 第10章可靠性評價 10.1零件可靠性評價29-81 10.1.1復雜載荷工況可靠性評價29-81 10.1.2強度退化規(guī)律29-81 10.1.3存在強度退化時的可靠性模型29-82 10.1.4離散化的可靠性模型29-82 10.2系統(tǒng)可靠性評價29-84 10.2.1系統(tǒng)可靠性評價方法29-84 10.2.2行星齒輪系可靠度計算29-84 第11章可靠性試驗與數(shù)據(jù)處理 11.1可靠性試驗29-86 11.1.1可靠性試驗類型29-86 11.1.2可靠性試驗數(shù)據(jù)類型29-86 11.2可靠性數(shù)據(jù)分布類型檢驗29-87 11.2.1χ2檢驗法29-87 11.2.2K-S檢驗法29-88 11.2.3回歸分析檢驗法29-89 11.3參數(shù)估計29-91 11.3.1矩估計29-91 11.3.2極大似然估計29-91 11.4指數(shù)分布假設檢驗與參數(shù)估計29-91 11.4.1擬合性檢驗29-91 11.4.2參數(shù)估計29-92 11.5正態(tài)分布統(tǒng)計檢驗與參數(shù)估計29-93 11.5.1擬合性檢驗29-93 11.5.2正態(tài)分布參數(shù)估計29-94 11.6非參數(shù)估計方法29-95 11.6.1基于完全壽命數(shù)據(jù)的可靠性估計29-95 11.6.2基于截尾壽命數(shù)據(jù)的可靠性估計29-97 附錄 附錄Ⅰ可靠性標準29-99 Ⅰ-1中國國家可靠性標準29-99 Ⅰ-2中國電子行業(yè)可靠性標準29-101 Ⅰ-3中國機械行業(yè)可靠性標準29-101 附錄Ⅱ概率分布表29-102 Ⅱ-1標準正態(tài)分布表29-102 Ⅱ-2χ2分布表29-103 Ⅱ-3t分布表29-105 Ⅱ-4F分布表29-106 Ⅱ-5Γ函數(shù)表29-111 參考文獻29-113 第30篇 優(yōu)化設計 第1章概述 1.1優(yōu)化設計的基本概念30-3 1.2優(yōu)化設計的分類30-3 1.3優(yōu)化設計一般過程30-3 1.4優(yōu)化設計的數(shù)學模型30-3 1.5優(yōu)化設計的三要素30-3 1.6優(yōu)化問題的幾何解釋30-4 1.6.1優(yōu)化問題的設計可行域30-4 1.6.2不同優(yōu)化問題的幾何解釋30-4 1.7優(yōu)化問題的求解30-5 1.8最優(yōu)解的判別及約束優(yōu)化問題的最優(yōu)解條件30-5 1.8.1優(yōu)化問題的最優(yōu)解30-5 1.8.2約束優(yōu)化問題的最優(yōu)解30-5 1.8.3約束優(yōu)化設計問題的最優(yōu)解存在條件30-5 1.9優(yōu)化設計的迭代算法及終止準則30-6 1.9.1優(yōu)化設計中的迭代算法30-6 1.9.2迭代算法的終止準則30-6 第2章一維優(yōu)化搜索方法 2.1外推法30-7 2.1.1基本方法30-7 2.1.2搜索過程30-7 2.1.3程序框圖30-7 2.2黃金分割法(0.618法)30-8 2.2.1基本方法30-8 2.2.2黃金分割法進行一維搜索的一般過程30-8 2.2.3黃金分割法特點30-8 2.2.4程序框圖30-8 2.3切線法(牛頓法)30-9 2.3.1基本方法30-9 2.3.2切線法找極小值的一般過程30-9 2.3.3切線法特點30-9 2.3.4切線法程序框圖30-9 2.4二次插值法30-9 2.4.1基本方法30-9 2.4.2二次插值法的迭代過程30-9 2.4.3二次插值法特點30-9 2.4.4二次插值法程序框圖30-10 第3章無約束優(yōu)化算法 3.1梯度法(最速下降法)30-11 3.1.1基本方法30-11 3.1.2梯度法的迭代公式30-11 3.1.3梯度法的迭代步驟30-11 3.1.4梯度法的特點30-11 3.1.5梯度法程序框圖30-11 3.2共軛梯度法30-11 3.2.1基本方法30-11 3.2.2共軛梯度法迭代公式30-11 3.2.3共軛梯度法的計算步驟30-11 3.2.4共軛梯度法特點30-12 3.2.5共軛梯度法程序框圖30-12 3.3牛頓型方法30-12 3.3.1牛頓法30-12 3.3.2阻尼牛頓法30-12 3.3.3阻尼牛頓法程序框圖30-13 3.4變尺度法30-13 3.4.1基本方法30-13 3.4.2變尺度法的迭代格式30-13 3.4.3變尺度法的迭代過程30-13 3.4.4變尺度法的特點30-13 3.4.5變尺度法程序框圖30-13 3.5坐標輪換法30-13 3.5.1基本方法30-13 3.5.2迭代公式30-13 3.5.3坐標輪換法的迭代過程30-14 3.5.4坐標輪換法特點30-14 3.5.5坐標輪換法程序框圖30-14 3.6鮑威爾法30-14 3.6.1基本方法30-14 3.6.2鮑威爾法的迭代過程30-14 3.6.3鮑威爾法特點30-15 3.6.4鮑威爾法程序框圖30-15 3.7單形替換法30-16 3.7.1基本方法30-16 3.7.2單形替換法的主要計算步驟30-16 3.7.3單形替換法特點30-16 3.7.4單形替換法程序框圖30-16 3.8無約束優(yōu)化算法的選用30-17 第4章有約束優(yōu)化算法 4.1隨機方向法30-18 4.1.1基本方法30-18 4.1.2隨機方向法的特點30-18 4.1.3隨機方向法的計算步驟30-18 4.1.4隨機方向法程序框圖30-18 4.2復合形法30-18 4.2.1基本方法30-18 4.2.2基本復合形法(只含反射)的計算步驟30-19 4.2.3基本復合形法的程序框圖30-20 4.3可行方向法30-21 4.3.1基本方法30-21 4.3.2可行方向法的搜索策略30-21 4.3.3產(chǎn)生可行方向的條件30-22 4.3.3.1可行條件30-22 4.3.3.2下降條件30-22 4.3.3.3可行方向30-22 4.3.4可行方向的產(chǎn)生方法30-23 4.3.4.1優(yōu)選方向法30-23 4.3.4.2梯度投影法30-23 4.3.5迭代步長的確定30-23 4.3.6可行方向法計算步驟30-24 4.3.7可行方向法程序框圖30-25 4.4懲罰函數(shù)法30-25 4.4.1基本方法30-25 4.4.2懲罰函數(shù)的表達式30-25 4.4.3懲罰函數(shù)法的分類與比較30-25 4.4.4懲罰函數(shù)法的特點30-26 4.4.5懲罰函數(shù)法的算法步驟(適用于內(nèi)點法、混合法)30-26 4.5增廣拉格朗日乘子法30-26 4.5.1基本方法30-26 4.5.2主要算法步驟30-26 4.5.3算法特點30-26 4.6序列線性規(guī)劃法30-27 4.6.1基本方法30-27 4.6.2算法步驟30-27 4.6.3計算舉例30-27 4.7序列二次規(guī)劃法30-28 4.7.1基本方法30-28 4.7.2算法舉例30-28 4.8簡約梯度法及廣義簡約梯度法30-29 4.8.1簡約梯度法30-29 4.8.1.1基本方法30-29 4.8.1.2算法步驟30-29 4.8.1.3計算舉例30-29 4.8.2廣義簡約梯度法30-30 4.8.2.1基本方法30-30 4.8.2.2算法步驟30-31 4.8.2.3計算舉例30-31 第5章多目標優(yōu)化設計方法 5.1多目標優(yōu)化設計的數(shù)學模型與有效解30-32 5.1.1多目標優(yōu)化設計的數(shù)學模型30-32 5.1.2多目標優(yōu)化的有效解30-32 5.2主要目標法30-33 5.3統(tǒng)一目標法30-33 5.3.1評價函數(shù)法30-33 5.3.2分目標乘除法30-34 5.4分層序列法及寬容分層序列法30-34 5.5協(xié)調(diào)曲線法30-35 5.6多目標優(yōu)化主要方法對比30-35 第6章離散問題優(yōu)化設計方法 6.1基本概念30-37 6.1.1離散優(yōu)化問題數(shù)學模型的一般形式30-37 6.1.2離散變量的概念和表達30-37 6.1.3連續(xù)變量的離散化30-38 6.1.4離散變量設計問題的可行域30-39 6.1.5離散變量問題的最優(yōu)解30-39 6.1.6離散優(yōu)化方法的收斂準則30-39 6.1.7離散優(yōu)化方法概述30-39 6.2離散變量自適應隨機搜索法30-39 6.2.1基本方法30-39 6.2.2基本步驟30-39 6.2.3程序框圖30-40 6.3離散變量的組合形法30-41 6.3.1基本方法30-41 6.3.2基本步驟30-41 6.3.3程序框圖30-41 6.4離散性懲罰函數(shù)法30-41 6.4.1基本方法30-41 6.4.2基本步驟30-42 6.4.3程序框圖30-42 第7章隨機問題優(yōu)化設計方法 7.1基本概念和定義30-43 7.1.1隨機參數(shù)30-43 7.1.2隨機設計變量30-43 7.1.3隨機設計特性30-43 7.1.4概率約束可行域30-43 7.2隨機優(yōu)化設計數(shù)學模型的一般形式30-44 7.3隨機問題最優(yōu)解的最優(yōu)性條件30-44 7.4一次二階矩法30-44 7.4.1基本思想30-44 7.4.2基本算法30-44 7.4.3一次二階矩法的特點30-45 7.5隨機模擬搜索法30-45 7.5.1基本思想30-45 7.5.2基本方法30-45 7.5.3基本步驟30-46 7.6隨機擬次梯度法30-46 7.6.1基本思想30-46 7.6.2基本方法30-46 7.6.3隨機步長因子的確定30-47 7.6.4迭代終止準則30-47 7.6.5基本步驟30-47 7.6.6程序框圖30-48 第8章機械模糊優(yōu)化設計方法 8.1含模糊因素的優(yōu)化設計模型30-49 8.1.1模糊數(shù)學的若干基本概念和定義30-49 8.1.2設計變量30-49 8.1.3目標函數(shù)30-49 8.1.4約束條件30-50 8.1.5數(shù)學模型30-50 8.2模糊優(yōu)化設計的確定型解法30-51 8.2.1清晰目標函數(shù)在模糊約束時的求解方法30-51 8.2.2模糊目標和模糊約束時的求解方法30-52 8.3模糊優(yōu)化設計問題的模糊模擬搜索解法30-53 8.3.1清晰等價解法30-53 8.3.2模糊模擬方法30-53 第9章機械優(yōu)化設計應用實例 9.1機構(gòu)優(yōu)化設計30-55 9.2機械零件優(yōu)化設計30-56 9.2.1彈簧優(yōu)化設計30-56 9.2.2機床主軸結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計30-56 9.3機械系統(tǒng)優(yōu)化設計30-57 參考文獻30-59 第31篇 逆向設計 第1章概述 第2章逆向工程數(shù)字化數(shù)據(jù)測量設備 2.1逆向工程測量方法31-6 2.1.1接觸式測量31-7 2.1.2非接觸式測量31-8 2.2坐標測量機原理、結(jié)構(gòu)與特點31-11 2.2.1坐標測量機原理31-11 2.2.2直角坐標測量機結(jié)構(gòu)形式與特點31-13 2.2.3便攜式關(guān)節(jié)臂坐標測量機結(jié)構(gòu)形式與特點31-15 2.3坐標測量機主要生產(chǎn)商及部分產(chǎn)品31-15 2.4典型光學測量設備31-24 第3章逆向設計中的數(shù)據(jù)預處理 3.1測頭半徑補償31-29 3.1.1擬合補償法31-30 3.1.1.1B樣條曲面補償法31-30 3.1.1.2Kriging補償法(參數(shù)曲面法)31-31 3.1.2直接計算法31-32 3.1.3三角網(wǎng)格法31-33 3.1.4半球測量法31-34 3.2數(shù)據(jù)的剔除31-35 3.3數(shù)據(jù)的平滑31-35 3.3.1數(shù)據(jù)平滑處理方法31-35 3.3.2數(shù)據(jù)平滑濾波方法31-35 3.4數(shù)據(jù)的拼合31-38 3.4.1數(shù)據(jù)拼合問題31-38 3.4.2基于三基準點對齊的數(shù)據(jù)拼合31-39 3.4.3多視數(shù)據(jù)統(tǒng)一31-40 3.4.4數(shù)據(jù)拼合的誤差分析31-41 3.5數(shù)據(jù)的修補31-42 3.6數(shù)據(jù)的精簡31-44 3.7數(shù)據(jù)的分割31-45 3.7.1點云數(shù)據(jù)分割方法31-46 3.7.2散亂數(shù)據(jù)的自動分割31-47 第4章三維模型重構(gòu)技術(shù) 4.1曲線擬合造型31-50 4.1.1參數(shù)曲線的插值與擬合31-51 4.1.1.1參數(shù)多項式31-51 4.1.1.2數(shù)據(jù)點參數(shù)化31-51 4.1.1.3多項式插值曲線31-52 4.1.1.4最小二乘擬合31-52 4.1.2B樣條曲線插值與擬合31-53 4.1.2.1B樣條曲線插值31-53 4.1.2.2B樣條曲線擬合31-53 4.2曲面擬合造型31-55 4.2.1有序點的B樣條曲面插值31-55 4.2.1.1曲面插值的一般過程31-55 4.2.1.2雙三次B樣條插值曲面的反算31-56 4.2.2B樣條曲面擬合31-58 4.2.2.1最小二乘曲面擬合31-58 4.2.2.2在規(guī)定精度內(nèi)的曲面擬合31-58 4.2.3任意測量點的B樣條曲面擬合31-58 4.2.3.1B樣條曲線、曲面及最小二乘擬合定義31-58 4.2.3.2基本曲面參數(shù)化31-59 4.3曲線的光順31-62 4.3.1能量光順方法31-62 4.3.1.1能量法構(gòu)造過程31-62 4.3.1.2迭代停止準則及方法31-63 4.3.2參數(shù)樣條選點光順31-63 4.3.3NURBS曲線選點光順31-63 4.3.3.1曲線選點修改基本原理與光順性準則31-63 4.3.3.2節(jié)點刪除方法與光順中的誤差控制31-64 4.3.3.3曲線選點迭代光順算法31-65 4.4曲面的光順31-66 4.4.1網(wǎng)格法光順31-66 4.4.2能量法光順31-66 4.5曲線曲面編輯與曲面片重建方法31-67 4.5.1曲線的編輯31-67 4.5.2曲面的編輯31-67 4.5.3基于曲線的曲面片重建31-69 4.6模型重建質(zhì)量與評價31-71 4.6.1工程曲面的分類31-71 4.6.2模型重建誤差分析31-72 4.6.3曲線曲面的連續(xù)性與光順性31-73 4.6.3.1曲線曲面的連續(xù)性31-73 4.6.3.2曲線曲面的光順性31-74 4.6.4模型精度分析與評價31-75 4.6.4.1基于曲率的方法31-76 4.6.4.2基于光照模型的方法31-77 4.6.4.3任意點到曲面的距離31-77 第5章常用逆向工程設計軟件 5.1逆向工程設計軟件簡介31-81 5.2Geomagic Wrap軟件31-81 5.2.1軟件介紹31-81 5.2.2工作流程31-82 5.2.3基本功能31-82 5.2.4主要數(shù)據(jù)處理模塊31-82 5.2.5主要特點31-82 5.3Geomagic Design X軟件31-84 5.3.1軟件介紹31-84 5.3.2工作流程31-84 5.3.3基本功能31-84 5.3.4主要數(shù)據(jù)處理模塊31-86 5.3.5主要特點31-87 5.4Geomagic Control X軟件31-87 5.4.1軟件介紹31-87 5.4.2工作流程31-87 5.4.3基本功能31-87 5.4.4主要數(shù)據(jù)處理模塊31-88 5.4.5主要特點31-91 5.5UG/Imageware軟件31-92 5.5.1軟件介紹31-92 5.5.2工作流程31-92 5.5.3基本功能31-92 5.5.4主要數(shù)據(jù)處理模塊31-94 5.5.5主要特點31-94 5.6Creo軟件的逆向設計模塊31-94 5.6.1軟件介紹31-94 5.6.2掃描工具31-94 5.6.3小平面特征31-96 5.6.4重新造型31-97 5.7CATIA軟件的逆向設計模塊31-98 5.7.1軟件介紹31-98 5.7.2工作流程31-98 5.7.3基本功能31-98 5.7.4主要數(shù)據(jù)處理模塊31-99 5.7.5主要特點31-100 第6章逆向設計實例 6.1基于Geomagic Wrap的螺旋結(jié)構(gòu)逆向設計31-101 6.1.1產(chǎn)品分析31-101 6.1.2點云的處理31-101 6.1.3多邊形的處理31-102 6.1.4形狀階段處理31-104 6.1.5逆向結(jié)果的分析31-107 6.2基于Geomagic Design X的發(fā)動機葉輪模型逆向設計31-107 6.2.1葉輪模型領域劃分與對齊擺正31-108 6.2.2葉輪基體的逆向設計31-109 6.2.3大小葉片的逆向設計31-110 6.2.4葉片陣列及葉輪縫合31-113 6.3基于Geomagic Control X的機車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架焊接變形檢測31-114 6.3.1點云預處理31-114 6.3.2點云與設計模型坐標系配準31-116 6.3.3檢測結(jié)果分析31-117 6.4基于UG/Imageware的發(fā)動機氣道逆向設計31-119 6.4.1輸入和處理點云數(shù)據(jù)31-119 6.4.2模型重建31-121 6.5基于Creo的鑄造件逆向設計31-124 6.5.1獨立幾何模塊31-124 6.5.2掃描曲線的創(chuàng)建和修改31-124 6.5.3型曲線的創(chuàng)建和修改31-126 6.5.4型曲面的創(chuàng)建和修改31-126 6.5.5小平面特征31-126 6.5.6重新造型31-128 6.6基于CATIA的鈑金件逆向設計31-129 6.6.1點云處理31-129 6.6.2創(chuàng)建空間曲線曲面31-131 6.6.3鈑金件逆向品質(zhì)分析31-135 參考文獻31-136 第32篇 數(shù)字化設計 第1章數(shù)字化設計技術(shù)概論 1.1數(shù)字化設計技術(shù)內(nèi)涵32-3 1.1.1數(shù)字化設計技術(shù)的概念32-3 1.1.2數(shù)字化設計的主要內(nèi)容32-4 1.1.3數(shù)字化設計的特點32-6 1.2數(shù)字化設計技術(shù)的相關(guān)技術(shù)32-7 1.2.1“工業(yè)4.0”與“中國制造2025”32-7 1.2.1.1“工業(yè)4.0”32-7 1.2.1.2“中國制造2025”32-8 1.2.2大數(shù)據(jù)、云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)32-8 1.2.2.1大數(shù)據(jù)32-8 1.2.2.2云計算32-9 1.2.2.3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)32-10 1.2.3互聯(lián)網(wǎng)+32-11 1.2.4虛擬現(xiàn)實技術(shù)32-12 1.2.53D打印技術(shù)32-13 1.3數(shù)字化設計技術(shù)的發(fā)展趨勢32-17 第2章數(shù)字化設計系統(tǒng)的組成 2.1數(shù)字化設計系統(tǒng)的組成32-18 2.2數(shù)字化設計系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)32-18 2.2.1主機32-18 2.2.2內(nèi)存儲器32-19 2.2.3外存儲器32-19 2.2.4輸入輸出裝置32-19 2.2.4.1輸入設備32-19 2.2.4.2輸出設備32-20 2.2.5網(wǎng)絡互聯(lián)設備32-21 2.2.6硬件系統(tǒng)配置32-22 2.3數(shù)字化設計系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)32-22 2.3.1常用操作系統(tǒng)32-23 2.3.2數(shù)據(jù)庫32-23 2.3.3支撐軟件32-24 2.3.4程序設計語言32-25 2.3.5數(shù)字化設計典型軟件32-26 2.4數(shù)字化設計系統(tǒng)的建立32-29 2.4.1數(shù)字化設計軟件系統(tǒng)的開發(fā)流程32-29 2.4.2數(shù)字化設計系統(tǒng)軟硬件的選型32-30 第3章計算機圖形學基礎 3.1概述32-33 3.1.1計算機圖形學的研究內(nèi)容32-33 3.1.2計算機圖形學的應用領域32-33 3.1.3計算機圖形系統(tǒng)的硬件設備32-34 3.2圖形變換32-34 3.2.1二維圖形的基本幾何變換32-34 3.2.1.1恒等變換32-34 3.2.1.2比例變換32-35 3.2.1.3反射變換32-35 3.2.1.4錯切變換32-36 3.2.1.5旋轉(zhuǎn)變換32-37 3.2.1.6平移變換及齊次坐標32-37 3.2.2二維圖形的組合變換32-38 3.2.2.1平面圖形繞任意點旋轉(zhuǎn)的變換32-38 3.2.2.2平面圖形以任意點為中心的比例變換32-39 3.2.3三維圖形的幾何變換32-39 3.2.3.1平移變換32-39 3.2.3.2比例變換32-40 3.2.3.3旋轉(zhuǎn)變換32-41 3.2.4正投影變換32-42 3.2.5復合變換32-43 3.2.5.1主視圖變換矩陣32-44 3.2.5.2俯視圖變換矩陣32-44 3.2.5.3左視圖變換矩陣32-44 3.2.5.4三視圖變換矩陣應注意的問題32-44 3.2.6復合變換軸測圖投影變換32-44 3.3三維物體的表示32-45 3.3.1曲線32-45 3.3.1.1參數(shù)曲線32-45 3.3.1.2Hermite曲線32-46 3.3.1.3Bezier曲線32-46 3.3.1.4B樣條曲線32-47 3.3.1.5非均勻有理B樣條曲線(NURBS)32-48 3.3.2曲面32-48 3.3.2.1Coons曲面32-48 3.3.2.2Bezier曲面32-49 3.3.2.3B樣條曲面32-49 第4章產(chǎn)品的數(shù)字化造型 4.1概述32-50 4.2形體在計算機內(nèi)部的表示32-50 4.2.1幾何信息和拓撲信息32-50 4.2.2形體的定義及表示形式32-50 4.3線框造型系統(tǒng)32-51 4.4曲面造型系統(tǒng)32-52 4.5實體造型系統(tǒng)32-54 4.5.1實體造型的定義32-54 4.5.2構(gòu)建實體幾何模型(CSG)32-54 4.5.3邊界表示幾何模型(B-Rep)32-55 4.5.4空間位置枚舉法(spatial oeeupaney enumeration)32-55 4.5.5實體空間分解枚舉(八叉樹)表示法(spatial partitioning representations)32-55 4.5.6掃描表示法(sweep representations)32-56 4.6基于特征的實體造型32-56 4.6.1特征造型的定義32-56 4.6.2特征的分類32-57 4.6.3特征造型技術(shù)的實施32-57 4.6.4特征造型的優(yōu)點32-57 4.6.5參數(shù)化造型32-57 4.6.6參數(shù)化特征造型系統(tǒng)32-58 4.7裝配造型32-58 4.7.1裝配造型的功能32-58 4.7.2裝配瀏覽32-58 4.7.3裝配模型的使用32-59 第5章計算機輔助設計技術(shù) 5.1概述32-60 5.1.1CAD技術(shù)的內(nèi)涵32-60 5.1.2CAD技術(shù)的特點與應用32-61 5.1.2.1CAD技術(shù)的特點32-61 5.1.2.2CAD技術(shù)的應用32-61 5.2CAD圖形標準32-62 5.2.1計算機圖形接口和圖形元文件32-62 5.2.1.1計算機圖形接口(CGI)32-63 5.2.1.2計算機圖形元文件(CGM)32-63 5.2.2計算機圖形軟件標準32-64 5.2.2.1GKS標準(GKS和GKS-3D)32-64 5.2.2.2PHIGS標準(程序員層次交互圖形系統(tǒng))32-66 5.2.2.3OpenGL標準(開放圖形庫)32-67 5.2.3產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換標準32-73 5.2.3.1DXF(圖形交換文件)32-74 5.2.3.2IGES(初始圖形交換規(guī)范)32-77 5.2.3.3STEP(產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換標準)32-83 5.3工程數(shù)據(jù)的計算機處理32-86 5.3.1數(shù)表的程序化32-86 5.3.1.1數(shù)表的存儲32-86 5.3.1.2一元數(shù)表的查取方法32-87 5.3.1.3二元數(shù)表的查取方法32-88 5.3.1.4數(shù)表的公式化32-90 5.3.2線圖的程序化32-91 5.3.3建立數(shù)據(jù)文件32-92 5.3.4數(shù)表的數(shù)據(jù)庫管理32-93 5.3.4.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)簡介32-93 5.3.4.2數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在CAD中的應用32-93 5.3.5工程數(shù)據(jù)庫32-94 5.3.5.1工程數(shù)據(jù)庫的概念32-94 5.3.5.2工程數(shù)據(jù)庫的特點32-94 5.4CAD軟件工程技術(shù)32-95 5.4.1軟件工程的基本概念32-96 5.4.2CAD應用軟件開發(fā)32-97 5.4.3軟件開發(fā)流程32-97 5.4.4CAD軟件的文檔編制規(guī)范32-100 5.4.4.1可行性研究報告32-100 5.4.4.2項目開發(fā)計劃32-101 5.4.4.3軟件需求說明書32-101 5.4.4.4數(shù)據(jù)要求說明書32-101 5.4.4.5概要設計說明書32-101 5.4.4.6詳細設計說明書32-102 5.4.4.7測試計劃32-102 5.4.4.8測試分析報告32-102 5.4.4.9項目開發(fā)總結(jié)報告32-102 第6章有限元分析技術(shù) 6.1彈性力學基礎32-103 6.1.1彈性力學的主要物理量32-103 6.1.2彈性力學的基本方程32-104 6.1.3彈性力學問題的主要解法32-105 6.2有限元法基礎32-105 6.2.1有限元法的基本思想32-105 6.2.2有限元法的基本步驟32-106 6.2.3常用單元的位移模式32-107 6.2.4非節(jié)點載荷的移置32-108 6.2.5有限元分析應注意的問題32-109 6.2.6有限元法的應用32-109 6.3各類問題的有限元法32-110 6.3.1平面問題的有限元法32-110 6.3.2軸對稱問題的有限元法32-117 6.3.3桿件系統(tǒng)的有限元法32-117 6.3.4空間問題的有限元法32-120 6.3.5等參數(shù)單元32-123 6.3.6板殼問題的有限元法32-126 6.3.6.1平板彎曲問題的有限元法32-126 6.3.6.2殼體彎曲問題32-128 6.3.7穩(wěn)態(tài)熱傳導問題的有限元法32-129 6.3.8動力學問題的有限元法32-131 6.3.8.1質(zhì)量矩陣與阻尼矩陣32-132 6.3.8.2直接積分法32-133 6.3.8.3振型疊加法32-133 6.3.8.4大型特征值問題的解法32-134 6.3.8.5縮減系統(tǒng)自由度的方法32-134 6.3.9材料非線性問題的有限元法32-135 6.3.9.1材料非線性本構(gòu)關(guān)系32-135 6.3.9.2彈塑性增量分析有限元格式32-136 6.3.9.3非線性方程組的解法32-136 6.3.10幾何非線性問題的有限元法32-136 6.3.10.1大變形情況下的應變和應力32-136 6.3.10.2幾何非線性問題的表達格式32-138 6.3.10.3大變形條件下的本構(gòu)關(guān)系32-139 6.3.10.4幾何非線性問題的求解方法32-139 6.4有限元分析算例32-140 6.4.1結(jié)構(gòu)線性靜力分析算例32-140 6.4.1.1平面問題的有限元分析32-140 6.4.1.2桁架和梁的有限元分析32-143 6.4.1.3多體裝配有限元分析32-145 6.4.1.4靜力學分析綜合應用實例——礦井提升機主軸裝置靜力學分析32-147 6.4.1.5靜力學分析綜合應用實例——材料非線性有限元分析32-152 6.4.2結(jié)構(gòu)線性動力學分析算例32-155 6.4.2.1模態(tài)分析32-155 6.4.2.2瞬態(tài)分析32-159 6.4.2.3熱分析32-162 6.4.2.4流體動力學分析32-169 6.4.3結(jié)構(gòu)疲勞分析算例32-180 6.4.4結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計算例32-186 6.4.4.1優(yōu)化設計32-186 6.4.4.2拓撲優(yōu)化32-193 6.4.5耦合場分析算例32-195 6.4.6電磁分析算例32-204 6.4.7注塑分析算例(Moldflow)32-215 6.4.7.1問題描述32-215 6.4.7.2分析過程32-215 6.4.7.3設定分析參數(shù)32-218 6.4.7.4后處理32-220 6.4.7.5工藝優(yōu)化32-222 第7章并行工程技術(shù) 7.1并行工程的內(nèi)涵32-227 7.1.1并行工程的產(chǎn)生背景32-227 7.1.2并行工程的概念32-227 7.1.3并行工程的主要特點32-228 7.2并行工程的實質(zhì)及其過程32-228 7.3并行工程原理32-229 7.4并行工程的體系結(jié)構(gòu)32-230 7.5并行工程關(guān)鍵技術(shù)及關(guān)鍵要素32-231 7.5.1并行工程的關(guān)鍵技術(shù)32-231 7.5.2并行工程的關(guān)鍵要素32-232 7.6并行工程的并行化途徑32-233 7.7并行工程研究熱點32-234 7.8并行工程的發(fā)展趨勢32-235 7.9并行工程應用案例32-235 7.9.1波音777并行設計工程實例32-235 7.9.2并行工程在重慶航天新世紀衛(wèi)星應用技術(shù)有限責任公司中的應用32-237 第8章虛擬樣機技術(shù) 8.1虛擬樣機及虛擬樣機技術(shù)內(nèi)涵32-240 8.1.1虛擬樣機32-240 8.1.2虛擬樣機技術(shù)32-241 8.1.3虛擬樣機技術(shù)實現(xiàn)方法32-242 8.2虛擬樣機技術(shù)體系32-243 8.2.1虛擬樣機系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)32-243 8.2.2虛擬樣機技術(shù)建立的基礎32-244 8.2.3系統(tǒng)總體技術(shù)32-245 8.2.4建模技術(shù)32-245 8.2.4.1虛擬樣機建模的特點32-245 8.2.4.2虛擬樣機建模技術(shù)的核心32-245 8.2.4.3虛擬樣機建模的實現(xiàn)方法32-247 8.2.4.4虛擬樣機建模技術(shù)應用實例32-248 8.2.5虛擬樣機協(xié)同仿真技術(shù)32-250 8.2.5.1虛擬樣機協(xié)同仿真技術(shù)的實現(xiàn)32-250 8.2.5.2協(xié)同仿真實例32-250 8.2.6虛擬樣機數(shù)據(jù)管理技術(shù)32-251 8.2.7其他相關(guān)技術(shù)32-253 8.2.8虛擬樣機結(jié)構(gòu)分析實例32-255 8.3虛擬樣機技術(shù)的工業(yè)應用32-257 8.3.1虛擬樣機技術(shù)在產(chǎn)品全生命周期中的應用32-257 8.3.1.1需求分析及概念設計階段32-257 8.3.1.2初步設計階段32-258 8.3.1.3詳細設計階段32-259 8.3.1.4測試評估階段32-259 8.3.1.5生產(chǎn)制造及使用維護階段32-260 8.3.2虛擬樣機技術(shù)的工業(yè)應用實例32-260 8.3.2.1德國寶馬汽車公司(BMW)32-260 8.3.2.2德國大眾汽車公司(Volkswagen)32-261 8.3.2.3EDO Marine and Aircraft Systems公司(EDO)32-262 參考文獻32-264 第33篇 人機工程與產(chǎn)品造型設計 第1章概述 1.1人機工程學的概念33-3 1.2人機工程學的研究內(nèi)容與方法33-3 1.2.1人機工程學研究的內(nèi)容33-3 1.2.2人機工程學研究的方法33-3 1.3產(chǎn)品設計中的人機關(guān)系33-5 1.3.1人機系統(tǒng)的概念33-5 1.3.2人機系統(tǒng)的分類33-5 1.3.3人機的特性33-6 1.3.4人機關(guān)系33-7 1.3.5人機關(guān)系設計的基本原則33-7 1.4產(chǎn)品造型設計的概述33-7 1.4.1產(chǎn)品造型設計概念33-7 1.4.2造型設計的基本要素33-7 1.4.3產(chǎn)品造型設計的基本要求和設計原則33-8 1.5人機工程學與產(chǎn)品造型設計33-8 第2章人機工程 2.1人體測量33-10 2.1.1人體測量基本術(shù)語33-10 2.1.1.1基本姿勢33-10 2.1.1.2測量基準面和基準軸33-10 2.1.1.3測量方向33-10 2.1.1.4被測者的衣著和支承面33-10 2.1.2人體尺寸測量分類33-10 2.1.3人體測量基礎項目33-11 2.1.4常用的人體測量數(shù)據(jù)33-14 2.1.4.1人體尺寸百分位數(shù)33-14 2.1.4.2人體主要尺寸33-14 2.1.4.3立姿人體尺寸33-15 2.1.4.4坐姿人體尺寸33-16 2.1.4.5人體水平尺寸33-18 2.1.4.6人體頭部尺寸33-19 2.1.4.7人體手部尺寸33-21 2.1.4.8人體足部尺寸33-22 2.1.4.9中國六個區(qū)域的身高、胸圍、體重的均值及標準差33-22 2.1.5人體測量數(shù)據(jù)的應用33-23 2.1.5.1人體主要尺寸測量數(shù)據(jù)的應用原則33-23 2.1.5.2人體尺寸測量數(shù)據(jù)的修正33-26 2.1.5.3人體尺寸測量數(shù)據(jù)在產(chǎn)品尺寸設計中的應用33-27 2.1.5.4人體身高尺寸在設計中的應用33-28 2.1.6人體主要參數(shù)的計算33-28 2.1.6.1我國成年人人體尺寸的比例關(guān)系33-30 2.1.6.2人體體積V和表面積B與體重W(kg)的關(guān)系33-30 2.1.6.3人體生物力學參數(shù)的計算33-30 2.1.7人體模板設計33-30 2.1.7.1相關(guān)術(shù)語33-30 2.1.7.2身高尺寸分級33-30 2.1.7.3模板設計尺寸33-30 2.1.7.4人體模板關(guān)節(jié)角度的調(diào)節(jié)范圍33-33 2.1.7.5模板的使用要求33-33 2.2作業(yè)空間33-34 2.2.1與作業(yè)空間有關(guān)的中國成年人基本靜態(tài)姿勢人體尺寸33-34 2.2.1.1相關(guān)術(shù)語33-34 2.2.1.2與作業(yè)空間有關(guān)的立姿人體尺寸33-34 2.2.1.3與作業(yè)空間有關(guān)的坐姿人體尺寸33-36 2.2.1.4與作業(yè)空間有關(guān)的跪姿、俯臥姿、爬姿人體尺寸33-37 2.2.1.5跪姿、俯臥姿、爬姿人體尺寸的推算公式33-37 2.2.2作業(yè)空間設計33-37 2.2.2.1相關(guān)術(shù)語33-37 2.2.2.2成人肢體正;顒臃秶褪孢m姿勢的調(diào)節(jié)范圍33-38 2.2.2.3人體在立、坐、跪、臥姿勢下手臂自由活動空間33-39 2.2.2.4人體其他姿態(tài)最小占用空間33-40 2.2.2.5水平面作業(yè)范圍33-41 2.2.2.6坐姿作業(yè)的垂直面作業(yè)范圍33-41 2.2.2.7立姿作業(yè)的垂直面作業(yè)范圍33-42 2.2.2.8容膝空間設計33-43 2.2.2.9立姿作業(yè)活動余隙設計33-43 2.2.2.10立姿作業(yè)垂直方向布局設計33-43 2.2.2.11坐姿作業(yè)腳作業(yè)空間設計33-43 2.2.2.12立姿作業(yè)腳作業(yè)空間設計33-44 2.2.2.13人體受限作業(yè)空間的最小空間尺寸33-44 2.2.2.14手臂作業(yè)出入口的最小尺寸33-46 2.2.2.15單手作業(yè)出入口(伸入至腕關(guān)節(jié))的最小尺寸33-46 2.2.2.16手指作業(yè)出入口(伸入至第一指關(guān)節(jié))的最小尺寸33-47 2.2.2.17人身空間33-47 2.2.2.18作業(yè)姿勢的選定33-48 2.2.3工作崗位設計33-48 2.2.3.1相關(guān)術(shù)語33-48 2.2.3.2與作業(yè)無關(guān)的工作崗位尺寸33-49 2.2.3.3與作業(yè)有關(guān)的工作崗位高度尺寸33-50 2.2.3.4大腿空間高度和小腿空間高度的最小限值33-50 2.2.3.5與作業(yè)有關(guān)的工作崗位其他尺寸設計33-50 2.2.3.6坐立姿交替工作崗位尺寸設計舉例33-51 2.2.4工作座椅設計33-51 2.2.4.1工作座椅相關(guān)術(shù)語33-52 2.2.4.2工作座椅主要參數(shù)33-52 2.3顯示器與控制器設計33-53 2.3.1作業(yè)空間的視覺設計33-53 2.3.1.1相關(guān)術(shù)語33-53 2.3.1.2各種視線的特征及應用33-55 2.3.1.3直接視野范圍33-55 2.3.1.4自然視線狀態(tài)下的眼動視野33-56 2.3.1.5觀察視野33-56 2.3.1.6色覺視野33-56 2.3.1.7視覺作業(yè)類型與視區(qū)劃分33-57 2.3.1.8視覺信號的布置33-58 2.3.1.9視距33-58 2.3.2信息顯示裝置33-59 2.3.2.1信息顯示裝置的分類33-59 2.3.2.2信息顯示裝置的要求33-59 2.3.3視覺顯示裝置33-59 2.3.3.1度盤顯示器33-59 2.3.3.2計數(shù)器的設計要求33-64 2.3.3.3燈光顯示器33-65 2.3.3.4熒光屏顯示器(CRT)33-66 2.3.3.5文字符號設計33-67 2.3.4聽覺顯示器設計33-67 2.3.4.1音響及報警裝置的設計33-67 2.3.4.2言語顯示裝置的設計33-68 2.4操縱器設計33-68 2.4.1操縱器的類型及適用范圍33-68 2.4.1.1操縱器的類型33-68 2.4.1.2常用操縱器的適用性33-69 2.4.1.3各類操縱器的特性33-70 2.4.2人體的施力33-72 2.4.2.1人體主要部位的肌肉力量33-72 2.4.2.2坐姿手臂操縱力33-72 2.4.2.3立姿手臂操縱力33-73 2.4.2.4坐姿的腳蹬力33-73 2.4.3操縱器的設計33-73 2.4.3.1操縱器的尺寸要求33-73 2.4.3.2操縱器的配置要求33-75 2.4.3.3操縱器的作用力要求33-77 2.4.3.4操縱器的編碼方式33-78 2.5作業(yè)環(huán)境33-78 2.5.1照明環(huán)境33-78 2.5.1.1基本術(shù)語33-78 2.5.1.2作業(yè)面臨近周圍照度33-80 2.5.1.3維護系數(shù)33-80 2.5.1.4直接型燈具的遮光角33-80 2.5.1.5室內(nèi)照明光源色表33-80 2.5.1.6工作房間表面反射比33-80 2.5.1.7工業(yè)建筑一般照明標準值33-81 2.5.1.8工業(yè)建筑照明功率密度值33-85 2.5.2噪聲環(huán)境33-87 2.5.2.1相關(guān)術(shù)語33-87 2.5.2.2工作場所噪聲職業(yè)接觸限值33-87 2.5.2.3工作地點噪聲聲級的衛(wèi)生限值33-87 2.5.2.4非噪聲工作地點噪聲聲級的衛(wèi)生限值33-87 2.5.2.5工作地點脈沖噪聲聲級的衛(wèi)生限值33-87 2.5.2.6各類聲環(huán)境功能區(qū)使用的環(huán)境噪聲等效聲級限值33-87 2.5.2.7結(jié)構(gòu)傳播固定設備室內(nèi)噪聲排放限值33-88 2.5.2.8以噪聲污染為主的工業(yè)企業(yè)衛(wèi)生防護距離33-89 2.5.3振動環(huán)境33-90 2.5.3.1相關(guān)術(shù)語33-90 2.5.3.2工作場所手傳振動職業(yè)接觸限值33-90 2.5.3.3局部振動強度衛(wèi)生限值33-90 2.5.3.4全身振動強度衛(wèi)生限值33-90 2.5.3.5輔助用室垂直或水平振動強度衛(wèi)生限值33-90 2.5.3.6人體各部位共振的大致頻率33-90 2.5.4熱環(huán)境33-91 2.5.4.1相關(guān)術(shù)語33-91 2.5.4.2高溫作業(yè)分級33-91 2.5.4.3高溫作業(yè)允許持續(xù)接觸熱時間限值33-91 2.5.4.4夏季工作地點溫度33-91 2.5.4.5冬季工作地點的采暖溫度33-91 2.5.4.6設置系統(tǒng)式局部送風時,工作地點的溫度和平均風速33-92 2.5.5空氣環(huán)境33-92 2.5.5.1相關(guān)術(shù)語33-92 2.5.5.2環(huán)境空氣功能區(qū)質(zhì)量要求33-92 2.5.5.3工作場所空氣中化學物質(zhì)容許濃度33-93 2.5.5.4工作場所中粉塵容許濃度33-103 2.5.5.5工作場所空氣中生物因素容許濃度33-104 2.5.5.6化學物質(zhì)與粉塵的超限倍數(shù)33-104 2.5.6電磁環(huán)境33-104 2.5.6.1相關(guān)術(shù)語33-104 2.5.6.2工作場所超高頻輻射職業(yè)接觸限值33-105 2.5.6.38h工作場所高頻電磁場與工頻電場職業(yè)接觸限值33-105 2.5.6.48h眼直視激光束的職業(yè)接觸限值33-105 2.5.6.58h激光照射皮膚的職業(yè)接觸限值33-106 2.5.6.6工作場所微波輻射職業(yè)接觸限值33-106 2.5.6.78h工作場所紫外輻射職業(yè)接觸限值33-106 2.6工作研究33-107 2.6.1工作研究方法33-107 2.6.1.1動作經(jīng)濟原則33-107 2.6.1.25W1H提問技術(shù)33-107 2.6.1.3ECRS四大原則33-108 2.6.2方法研究33-108 2.6.2.1程序分析33-108 2.6.2.2作業(yè)分析33-109 2.6.2.3動作分析33-109 2.6.3作業(yè)測定33-111 2.6.3.1作業(yè)測定的主要方法33-111 2.6.3.2工作階次33-111 2.6.3.3操作水平與評比值33-111 2.6.3.4以正常時間的百分比表示的疲勞寬放率33-112 2.6.3.5操作寬放時間修正值33-112 2.6.3.6方法時間衡量33-112 2.6.3.7模特排時法33-116 2.7安全與防護33-117 2.7.1安全標志33-117 2.7.1.1安全標志類型33-117 2.7.1.2禁止標志33-118 2.7.1.3警告標志33-123 2.7.1.4指令標志33-128 2.7.1.5提示標志33-130 2.7.2安全色33-131 2.7.2.1相關(guān)術(shù)語33-131 2.7.2.2安全色與對比色的搭配33-131 2.7.2.3顏色表征33-131 2.7.2.4安全色的色度范圍33-131 2.7.2.5滿足精確顏色要求的安全色色度范圍33-132 2.7.2.6磷光材料的對比色和亮度因數(shù)33-132 2.7.2.7含有逆反射材料的最小逆反射系數(shù)33-132 2.7.2.8透照材料的亮度對比度33-133 2.7.3防止觸及危險區(qū)的距離與防擠壓間距33-133 2.7.3.1上肢弧形觸及安全距離33-133 2.7.3.2上肢通過規(guī)則開口觸及的安全距離33-134 2.7.3.3附加防護結(jié)構(gòu)的安全距離33-135 2.7.3.4上伸觸及安全距離33-136 2.7.3.5上肢越過防護結(jié)構(gòu)觸及的安全距離33-136 2.7.3.6下肢通過規(guī)則形狀開口觸及的安全距離33-137 2.7.3.7避免人體各部位擠壓的最小間距33-138 2.7.3.8防護結(jié)構(gòu)高度與限制下肢進入的距離33-139 第3章產(chǎn)品造型設計 3.1產(chǎn)品造型的形式法則33-140 3.1.1比例與尺度33-140 3.1.1.1定義33-140 3.1.1.2造型設計中常用的比例33-140 3.1.1.3特征矩形的構(gòu)成與分割方法33-142 3.1.1.4比例在造型設計中的應用33-144 3.1.2對稱與均衡33-144 3.1.2.1定義33-144 3.1.2.2造型形態(tài)均衡的方法33-144 3.1.3穩(wěn)定與輕巧33-144 3.1.3.1定義33-144 3.1.3.2穩(wěn)定與輕巧的影響因素及造型設計方法33-146 3.1.4對比與調(diào)和33-147 3.1.4.1定義33-147 3.1.4.2造型中的對比和調(diào)和方法33-147 3.1.5過渡與呼應33-147 3.1.5.1定義33-147 3.1.5.2造型設計中過渡與呼應的方法33-147 3.1.6節(jié)奏與韻律33-147 3.1.6.1定義33-147 3.1.6.2韻律的基本形式33-149 3.1.7統(tǒng)一與變化33-150 3.1.7.1定義33-150 3.1.7.2造型設計中的統(tǒng)一與變化方法33-150 3.2產(chǎn)品造型要素及其性格33-152 3.2.1點33-152 3.2.1.1定義33-152 3.2.1.2點要素及其性格與表情33-152 3.2.2線33-152 3.2.2.1定義33-152 3.2.2.2線要素及其性格與表情33-152 3.2.2.3工程中常用函數(shù)曲線方程33-155 3.2.3面33-157 3.2.3.1定義33-157 3.2.3.2平面要素及其性格與表情33-157 3.2.3.3曲面要素的形成與演變33-157 3.2.3.4平面構(gòu)成設計33-161 3.2.4體33-163 3.2.4.1定義33-163 3.2.4.2基本幾何體的構(gòu)成與演變33-164 3.2.4.3面材的構(gòu)成形式與方法33-165 3.2.4.4塊材的構(gòu)成形式與方法33-167 3.2.5色彩33-169 3.2.6肌理33-169 3.2.6.1定義33-169 3.2.6.2肌理的分類33-169 3.2.7空間33-169 3.2.8視錯覺現(xiàn)象與造型設計應用33-170 3.2.8.1定義33-170 3.2.8.2造型設計中的主要錯視及矯正與利用33-170 3.3色彩設計33-174 3.3.1色彩學基礎33-174 3.3.2色彩的三要素及色立體33-175 3.3.3色彩的體系及表示方法33-177 3.3.4色彩的功能與應用33-180 3.3.4.1色彩的意象與設計應用33-180 3.3.4.2色彩的性格與象征33-180 3.3.4.3色彩的好惡33-181 3.3.5色彩的配置規(guī)律33-182 3.3.5.1色彩對比33-182 3.3.5.2色彩調(diào)和33-184 3.4產(chǎn)品造型設計原理與方法33-188 3.4.1產(chǎn)品設計類型與層次33-188 3.4.2改進型產(chǎn)品造型設計方法33-188 3.4.2.1改進型產(chǎn)品總體分析項目清單33-189 3.4.2.2工作場所和工作方法對人的體力和腦力要求的分析項目33-190 3.4.2.3產(chǎn)品維護設計分析項目33-190 3.4.2.4產(chǎn)品安全設計分析項目33-190 3.4.3開發(fā)型產(chǎn)品造型設計構(gòu)思方法33-190 3.5機械產(chǎn)品宜人性設計實例33-195 3.5.1人-自行車界面分析33-195 3.5.2影響自行車性能的人體因素33-195 3.5.3自行車設計結(jié)構(gòu)要素分析33-196 3.5.4人-自行車動態(tài)特性分析33-197 參考文獻33-198 第34篇 創(chuàng)新設計 第1章創(chuàng)新的理論和方法 1.1創(chuàng)新的基本概念34-3 1.1.1發(fā)明、發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新、創(chuàng)造34-3 1.1.2創(chuàng)新、創(chuàng)造的相互關(guān)系34-4 1.1.3創(chuàng)造能力及其開發(fā)34-4 1.2創(chuàng)新思維方法34-8 1.2.1直覺思維34-8 1.2.2形象思維34-8 1.2.3聯(lián)想思維34-12 1.2.4靈感思維34-13 1.2.5逆向思維34-13 1.2.6演繹思維34-14 1.3典型創(chuàng)新技法34-14 1.3.1頭腦風暴法34-16 1.3.2列舉法34-17 1.3.3信息交合法34-18 1.3.4聯(lián)想法34-19 1.3.5形態(tài)分析法34-21 1.3.6移植法34-23 1.3.7組合法34-23 1.3.8檢核表法34-26 1.3.9模擬法34-27 1.3.10模仿法34-29 1.3.11逆向發(fā)明法34-29 1.3.12分解法34-29 1.3.13分析信息法34-30 1.3.14綜攝法34-30 1.3.15德爾菲法34-32 1.3.16六頂思考帽法34-32 1.3.17創(chuàng)造需求法34-34 1.3.18替代法34-35 1.3.19溯源發(fā)明法34-35 1.3.20卡片分析法34-35 第2章創(chuàng)新設計理論和方法 2.1本體論34-37 2.1.1本體論概述34-37 2.1.2本體論開發(fā)步驟34-37 2.1.3本體論工程方法34-39 2.2公理性設計34-41 2.2.1公理性概述34-41 2.2.2設計域、設計方程和設計矩陣34-41 2.2.3分解、反復迭代與曲折映射34-41 2.2.4設計公理34-42 2.3領先用戶法34-43 2.3.1領先用戶法的基本要素34-43 2.3.2領先用戶法的操作流程34-44 2.3.3領先用戶法的使用條件34-44 2.4模糊前端法34-44 2.4.1模糊前端的活動要素34-45 2.4.2FFE法操作流程34-45 2.4.3模糊前端法應用實例34-46 2.5質(zhì)量功能展開和田口方法34-46 2.5.1質(zhì)量功能展開34-46 2.5.2田口方法34-49 2.6發(fā)明問題解決理論34-50 2.6.1TRIZ的內(nèi)涵34-50 2.6.2TRIZ解決創(chuàng)新問題的一般方法34-50 2.6.3TRIZ理論的應用34-51 第3章發(fā)明創(chuàng)造的情境分析與描述 3.1發(fā)明創(chuàng)造資源的分析與描述34-52 3.1.1直接利用資源34-52 3.1.2導出資源34-52 3.1.3差動資源34-52 3.2發(fā)明創(chuàng)造的理想化描述34-53 3.2.1發(fā)明創(chuàng)造的理想化概述34-53 3.2.1.1理想化34-53 3.2.1.2理想化設計34-53 3.2.2利用理想化思想實現(xiàn)發(fā)明創(chuàng)造34-54 3.2.2.1提高理想化程度的八種方法34-54 3.2.2.2實現(xiàn)理想化的步驟34-57 3.3發(fā)明創(chuàng)造的情境分析與描述34-58 3.3.1發(fā)電的理想方法34-59 3.3.2汽車駕駛桿的抖振分析34-60 第4章技術(shù)系統(tǒng)進化理論分析 4.1技術(shù)進化過程實例分析34-62 4.2技術(shù)系統(tǒng)進化模式34-62 4.2.1技術(shù)系統(tǒng)進化模式概述34-62 4.2.2技術(shù)系統(tǒng)各進化模式分析34-62 4.3技術(shù)成熟度預測方法34-80 4.4工程實例分析34-81 4.4.1系統(tǒng)技術(shù)成熟度實例分析34-81 4.4.2技術(shù)進化模式的典型實例分析34-85 4.4.3車輪的發(fā)明及其技術(shù)進化過程分析34-90 第5章技術(shù)沖突及其解決原理 5.1物理沖突及解決原理34-93 5.1.1物理沖突的概念及類型34-93 5.1.2物理沖突的解決原理34-94 5.1.3分離原理及實例分析34-94 5.1.3.1空間分離原理34-95 5.1.3.2時間分離原理34-95 5.1.3.3基于條件的分離34-95 5.1.3.4總體與部分的分離34-96 5.1.3.5實例分析34-96 5.2技術(shù)沖突及解決原理34-96 5.2.1技術(shù)沖突的概念及工程實例34-96 5.2.2技術(shù)沖突的一般化處理34-96 5.2.2.1通用工程參數(shù)34-97 5.2.2.2應用實例34-98 5.2.2.3技術(shù)沖突與物理沖突34-98 5.2.3技術(shù)沖突的解決原理34-98 5.2.3.1概述34-98 5.2.3.240條發(fā)明創(chuàng)造原理34-99 5.3利用沖突矩陣實現(xiàn)創(chuàng)新設計34-115 5.3.1沖突矩陣的簡介34-115 5.3.2利用沖突矩陣創(chuàng)新34-115 5.4工程實例分析34-117 第6章技術(shù)系統(tǒng)物-場分析模型 6.1如何建立物-場分析模型34-120 6.2利用物-場分析模型實現(xiàn)創(chuàng)新34-123 6.3工程實例分析34-124 第7章發(fā)明問題解決程序——ARIZ法 7.1解決發(fā)明問題的程序34-128 7.1.1第一部分選擇問題34-128 7.1.2第二部分建立問題模型34-129 7.1.3第三部分分析問題模式34-129 7.1.4第四部分消除物理矛盾34-130 7.1.5第五部分初步評價所得解決方案34-131 7.1.6第六部分發(fā)展所得答案34-131 7.1.7第七部分分析解決進程34-131 7.2工程實例分析34-131 第8章科學效應及其應用創(chuàng)新 8.1科學效應概述34-133 8.1.1科學現(xiàn)象、科學效應、科學原理34-133 8.1.2科學效應的作用34-134 8.1.3科學效應的應用模式34-135 8.2科學效應知識庫34-135 8.2.1效應知識庫的由來34-136 8.2.2效應知識庫的分類34-136 8.2.3應用效應解決問題的步驟34-141 8.3應用科學效應解決問題案例分析34-142 8.3.1案例1:腎結(jié)石提取工程問題(形狀記憶效應、熱膨脹效應)34-142 8.3.2案例2:“自加熱”握筆手套創(chuàng)新設計(帕爾貼效應)34-142 8.3.3案例3:可測溫兒童湯匙的設計(熱敏性物質(zhì))34-144 第9章創(chuàng)新方法與專利規(guī)避設計 9.1概述34-145 9.1.1專利規(guī)避的基本策略34-145 9.1.2專利規(guī)避設計要注意的原則34-146 9.2專利規(guī)避的方法34-148 9.2.1專利規(guī)避流程34-148 9.2.2基于TRIZ的專利規(guī)避方法34-151 9.3專利規(guī)避案例34-157 9.3.1弧齒錐齒輪銑齒機相關(guān)專利的檢索與分析34-157 9.3.2建立主要元件之間的關(guān)系34-158 9.3.3根據(jù)裁剪變體進行設計方案的細化34-160 附錄 附錄1沖突矩陣表34-162 附錄276個標準解34-162 附錄3解決發(fā)明問題的某些物理效應表34-164 附錄4科學效應總表34-165 參考文獻34-221 第35篇 綠色設計 第1章綠色設計涉及的基本問題 1.1綠色產(chǎn)品與綠色設計的內(nèi)涵35-3 1.2綠色設計的一般流程35-4 第2章綠色設計方法與工具 2.1概述35-6 2.2模塊化設計方法35-6 2.2.1綠色模塊化設計步驟35-6 2.2.2基于原子理論的模塊化設計方法35-9 2.2.3綠色模塊化設計案例35-10 2.3典型的綠色設計工具35-13 第3章綠色材料選擇設計 3.1綠色材料35-16 3.2綠色材料的選擇35-17 3.2.1綠色材料選擇原則35-17 3.2.2綠色材料的選擇步驟35-20 3.2.3綠色材料選擇方法35-21 3.3綠色材料選擇案例35-22 3.3.1FA206B型梳棉機錫林綠色材料選擇35-22 3.3.2減速器高速軸的綠色材料選擇35-22 3.3.3洗碗機內(nèi)膽材料選擇35-23 3.4電冰箱殼體的多目標選材35-24 第4章結(jié)構(gòu)減量化設計 4.1結(jié)構(gòu)減量化設計準則35-26 4.2結(jié)構(gòu)減量化設計方法35-26 4.3減量化設計案例35-30 4.3.1高速機床工作臺的減量化設計35-30 4.3.2曲軸的減量化設計35-31 第5章可拆卸設計 5.1可拆卸設計準則35-32 5.2基于準則的可拆卸設計方法35-34 5.2.1設計流程35-34 5.2.2可拆卸連接結(jié)構(gòu)設計35-36 5.3主動拆卸設計方法35-38 5.4可拆卸設計案例35-40 5.4.1靜電涂油機的可拆卸結(jié)構(gòu)設計35-40 5.4.2Power Mac G4 Cube的可拆卸設計35-40 5.4.3轉(zhuǎn)盤式雙色注塑機合模裝置的可拆卸設計35-42 第6章再制造設計 6.1再制造設計準則35-47 6.2再制造設計方法35-48 6.2.1基于評價的再制造設計方法35-48 6.2.2基于準則的再制造設計方法35-50 6.3再制造設計案例分析35-51 6.3.1基于準則的再制造設計案例35-51 6.3.1.1手持軍用紅外熱像儀的再制造設計35-51 6.3.1.2基于拆卸準則的QR轎車變速箱的再制造設計35-52 6.3.1.3基于材料準則的發(fā)動機蓋的再制造設計35-54 6.3.1.4基于強度準則的發(fā)動機曲軸再制造設計35-56 6.3.2基于評價的柯達相機的再制造設計35-56 第7章綠色包裝設計 7.1綠色包裝設計準則35-59 7.1.1包裝材料選擇35-59 7.1.2包裝減量化35-60 7.1.3包裝材料的回收再利用35-60 7.2綠色包裝設計方法35-62 7.3綠色包裝設計案例分析35-62 第8章綠色設計評價 8.1綠色設計評價指標體系35-64 8.2綠色設計評價方法35-65 8.3生命周期評價工具35-70 8.4生命周期評價案例35-73 8.4.1電動玩具熊的生命周期評價35-73 8.4.2碎石機的生命周期評價35-76 8.4.3基于GaBi的汽車轉(zhuǎn)向器防塵罩的生命周期評價35-78 第9章產(chǎn)品綠色設計綜合案例 9.1鼠標的綠色設計案例分析35-82 9.1.1目標產(chǎn)品35-82 9.1.2產(chǎn)品基本資料分析35-82 9.1.3建立核查清單35-84 9.1.4綠色設計策略和方案35-84 9.2產(chǎn)品綠色設計成功案例賞析35-85 參考文獻35-90
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