第1章　緒論　/ 001
1.1　創(chuàng)新設(shè)計(jì)概述　/ 002
1.1.1　創(chuàng)新設(shè)計(jì)發(fā)展　/ 002
1.1.2　創(chuàng)新設(shè)計(jì)思想　/ 003
1.1.3　創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論　/ 004
1.1.4　創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法　/ 004
1.2　增材制造技術(shù)概述　/ 005
1.2.1　增材制造技術(shù)發(fā)展　/ 005
1.2.2　增材制造技術(shù)理論　/ 006
1.2.3　增材制造技術(shù)方法　/ 008
1.2.4　增材制造技術(shù)影響　/ 009
1.3　增材制造創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及應(yīng)用　/ 010
1.3.1　增材制造創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　/ 010
1.3.2　增材制造創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用　/ 011
思考題　/ 021

第2章　增材制造技術(shù)　/ 022
2.1　增材制造分類　/ 023
2.1.1　材料擠出（MEX） 　/ 023
2.1.2　立體光固化（VPP） 　/ 026
2.1.3　材料噴射（MJT） 　/ 028
2.1.4　薄材疊層（LOM） 　/ 030
2.1.5　粉末床熔融（PBF） 　/ 032
2.1.6　定向能量沉積（DED） 　/ 034
2.1.7　黏結(jié)劑噴射（BJT） 　/ 036
2.2　增材制造的一般工藝流程　/ 037
2.2.1　3D 建�！�/ 037
2.2.2　數(shù)據(jù)處理　/ 039
2.2.3　設(shè)備準(zhǔn)備　/ 043
2.2.4　加工　/ 043
2.2.5　后處理　/ 044
思考題　/ 045

第3章　增材制造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指導(dǎo)原則　/ 046
3.1　面向增材制造的設(shè)計(jì)導(dǎo)論　/ 047
3.2　增材制造技術(shù)的能力　/ 048
3.3　增材制造技術(shù)的約束因素　/ 053
3.4　增材制造設(shè)計(jì)的總體思考過程　/ 057
3.5　AM 零件設(shè)計(jì)的一般指導(dǎo)原則　/ 064
3.6　DfAM 的經(jīng)濟(jì)學(xué)解析　/ 068
3.6.1　機(jī)器成本分析　/ 069
3.6.2　材料成本　/ 070
3.6.3　后處理成本　/ 070
3.6.4　受設(shè)計(jì)影響的時(shí)間因素　/ 071
3.6.5　經(jīng)濟(jì)學(xué)案例研究： 金屬增材制造液壓歧管　/ 073
3.7　聚合物設(shè)計(jì)指南　/ 077
3.7.1　材料擠出（MEX） 工藝設(shè)計(jì)指南　/ 077
3.7.2　聚合物粉末床熔融（PBF-LB/P）的設(shè)計(jì)　/ 084
3.7.3　光固化（VPP） 的設(shè)計(jì)指南　/ 087
3.8　金屬增材制造設(shè)計(jì)指南　/ 090
3.8.1　金屬粉末床熔融技術(shù)設(shè)計(jì)概述　/ 090
3.8.2　激光粉末床熔合（PBF-LB/M） 的設(shè)計(jì)　/ 098
3.8.3　金屬LPBF 晶格結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　/ 101
3.8.4　電子束粉末床熔合PBF-EB/M 設(shè)計(jì)指南　/ 107
思考題　/ 110

第4章　增材制造創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　/ 112
4.1　拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)　/ 113
4.1.1　拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)概念　/ 113
4.1.2　增材制造拓?fù)鋬?yōu)化　/ 114
4.1.3　幾種典型的拓?fù)鋬?yōu)化方法　/ 119
4.1.4　考慮增材制造工藝約束的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法　/ 129
4.1.5　參數(shù)優(yōu)化的關(guān)鍵應(yīng)用與策略選擇　/ 132
4.1.6　拓?fù)鋬?yōu)化與創(chuàng)成式設(shè)計(jì)在增材制造中的應(yīng)用（BC2AM） 　/ 133
4.1.7　案例研究： 高價(jià)值非定常航空航天部件的優(yōu)化　/ 135
4.1.8　完整案例　/ 140
4.2　免組裝機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)　/ 146
4.2.1　免組裝機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)概念　/ 146
4.2.2　免組裝機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法　/ 149
4.2.3　案例分析： 激光熔覆噴嘴設(shè)計(jì)　/ 153
4.3　增材制造仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　/ 157
4.3.1　仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念　/ 157
4.3.2　仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程　/ 159
4.3.3　案例分析　/ 162
4.4　功能梯度材料與增材制造　/ 167
4.4.1　功能梯度材料（FGM） 　/ 167
4.4.2　功能梯度材料的分類　/ 169
4.4.3　功能梯度材料的制造方法　/ 172
4.4.4　功能梯度材料增材制造　/ 173
4.5　創(chuàng)成式設(shè)計(jì)　/ 179
4.5.1　起源與發(fā)展　/ 179
4.5.2　GD 概念及方法流程　/ 182
4.5.3　案例： 定制輪轂中的創(chuàng)成式設(shè)計(jì)　/ 186
4.5.4　AI 驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)成式增材制造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　/ 190
思考題　/ 191

第5章　優(yōu)化設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)　/ 194
5.1　優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型及建�；�礎(chǔ)　/ 195
5.1.1　優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本概念　/ 195
5.1.2　優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型　/ 196
5.1.3　優(yōu)化設(shè)計(jì)問題的建�；�礎(chǔ)　/ 199
5.1.4　優(yōu)化設(shè)計(jì)問題的基本解法　/ 201
5.2　優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)　/ 203
5.3　約束優(yōu)化極值條件　/ 206
5.3.1　約束優(yōu)化問題的極值條件　/ 206
5.3.2　庫恩-塔克定律（K-T 條件）/ 207
5.3.3　尋優(yōu)過程的數(shù)值解法與逐步逼近策略　/ 210
5.3.4　一維搜索法　/ 211
5.4　無約束問題的優(yōu)化方法　/ 213
5.4.1　梯度法——最速下降法　/ 214
5.4.2　牛頓法　/ 215
5.4.3　改進(jìn)牛頓法　/ 217
5.5　現(xiàn)代優(yōu)化算法與增材制造　/ 217
5.5.1　常見現(xiàn)代算法簡介　/ 217
5.5.2　現(xiàn)代優(yōu)化算法在增材制造領(lǐng)域的應(yīng)用　/ 220
5.5.3　深度學(xué)習(xí)助力增材制造梯度力學(xué)超材料逆向設(shè)計(jì)　/ 221
思考題　/ 225

第6章　增材制造優(yōu)化軟件介紹　/ 226
6.1　增材制造優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件　/ 227
6.2　Inspire 軟件介紹　/ 230
6.2.1　拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)的一般工作流程　/ 230
6.2.2　Inspire 軟件設(shè)計(jì)流程　/ 231
6.2.3　Inspire 功能介紹　/ 232
6.2.4　菜單欄和工具欄　/ 232
6.3　Inspire 實(shí)例： 汽車剎車踏板的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化　/ 233
思考題　/ 250

第7章　增材制造結(jié)構(gòu)的無損檢測評價(jià)　/ 253
7.1　無損檢測技術(shù)概述　/ 254
7.2　增材制造與無損檢測　/ 258
7.2.1　增材制造零件的典型缺陷　/ 258
7.2.2　增材制造帶來的無損檢測挑戰(zhàn)　/ 260
7.2.3　面向增材制造的無損檢測方法　/ 261
7.2.4　無損檢測方法的適用性與局限性　/ 264
7.3　增材制造的合格性檢定　/ 264
7.3.1　增材制造的無損檢測標(biāo)準(zhǔn)　/ 264
7.3.2　增材制造的過程后檢測　/ 266
7.3.3　增材制造的過程中監(jiān)測　/ 269
思考題　/ 272

參考文獻(xiàn)　/ 273