第27篇 機(jī)械振動與噪聲
第1章概述
1.1機(jī)械振動的分類及機(jī)械工程中的振動問題27-3
1.1.1機(jī)械振動的分類27-3
1.1.2機(jī)械工程中的振動問題27-4
1.2有關(guān)振動的部分標(biāo)準(zhǔn)27-6
1.2.1有關(guān)振動的部分國家標(biāo)準(zhǔn)27-6
1.2.1.1基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和一般標(biāo)準(zhǔn)27-6
1.2.1.2平衡和試驗臺的振動標(biāo)準(zhǔn)27-6
1.2.1.3各種機(jī)器、設(shè)備的振動標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)27-9
1.2.3機(jī)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(jī)械設(shè)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(jī)械振動基礎(chǔ)
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(yīng)27-15
2.2.2一般周期激勵下的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)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(jī)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(yīng)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(yīng)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(yīng)27-21
2.3.5動力反共振隔振系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)27-22
2.4振動系統(tǒng)對任意激勵的響應(yīng)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(dǎo)納和四端參數(shù)27-24

第3章機(jī)械振動的一般資料
3.1機(jī)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(jī)械產(chǎn)生振動的擾動頻率27-45

第4章非線性振動與隨機(jī)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(fù)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(jī)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(jī)振動27-64
4.3.1隨機(jī)振動問題27-64
4.3.2平穩(wěn)隨機(jī)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(jī)響應(yīng)27-66

第5章機(jī)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(jī)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(fù)機(jī)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(shè)計27-70
5.3.1隔振原理及一級隔振動力參數(shù)設(shè)計27-70
5.3.2一級隔振動力參數(shù)設(shè)計示例27-71
5.3.3二級隔振動力參數(shù)設(shè)計27-72
5.3.4二級隔振動力參數(shù)設(shè)計示例27-73
5.3.5非剛性基座隔振設(shè)計27-74
5.3.6隔振設(shè)計的幾個問題27-74
5.3.6.1隔振設(shè)計步驟27-74
5.3.6.2隔振設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)計27-88
5.5.1.3動力吸振器設(shè)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(shè)計示例27-98
5.6緩沖器設(shè)計27-98
5.6.1設(shè)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(shè)計27-102
5.6.2.1緩沖器設(shè)計原則27-102
5.6.2.2設(shè)計要求27-102
5.6.2.3一次緩沖器動力參數(shù)設(shè)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(shè)計27-103
5.7機(jī)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(shè)計過程27-105
5.7.6常用的控制律設(shè)計方法27-106
5.7.7主動抑振27-107
5.7.7.1隨機(jī)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(shè)備振動設(shè)計實例
6.1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動設(shè)計實例27-109
6.1.1汽輪發(fā)電機(jī)組軸系線性動力學(xué)設(shè)計27-109
6.1.1.1建模27-109
6.1.1.2運(yùn)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(yīng)計算27-109
6.1.1.5穩(wěn)定性設(shè)計27-109
6.1.2200MW汽輪發(fā)電機(jī)組軸系動力學(xué)線性分析27-110
6.1.2.1200MW汽輪發(fā)電機(jī)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(fù)機(jī)械的振動設(shè)計實例——CA498柴油機(jī)隔振系統(tǒng)設(shè)計與試驗研究27-112
6.2.1柴油機(jī)振動擾動力分析27-112
6.2.2柴油機(jī)隔振系統(tǒng)設(shè)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(jī)械的振動設(shè)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(chǔ)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(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計27-115
6.3.2鍛錘隔振基礎(chǔ)的設(shè)計步驟27-115
6.3.2.1搜集設(shè)計資料27-115
6.3.2.2初步確定基礎(chǔ)塊的質(zhì)量和幾何尺寸27-115
6.3.2.3確定隔振器應(yīng)具備的參數(shù)并選用或設(shè)計隔振器27-116
6.3.2.4基礎(chǔ)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(chǔ)箱的設(shè)計及振幅27-117
6.3.3設(shè)計舉例5t模鍛錘隔振基礎(chǔ)設(shè)計27-117
6.3.3.1設(shè)計資料及設(shè)計值27-117
6.3.3.2確定基礎(chǔ)塊的質(zhì)量和幾何尺寸27-117
6.3.3.3隔振器的選用與設(shè)計27-117
6.3.3.4基礎(chǔ)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(chǔ)箱設(shè)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(chǔ)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(chǔ)隔振的參數(shù)優(yōu)化設(shè)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(xué)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(xué)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(xué)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(shè)計27-137
7.7.1軸系臨界轉(zhuǎn)速修改設(shè)計27-137
7.7.2軸系臨界轉(zhuǎn)速組合設(shè)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(jī)械振動的利用
8.1概述27-140
8.1.1振動機(jī)械的組成27-140
8.1.2振動機(jī)械的用途及工藝特性27-143
8.1.3振動機(jī)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(jī)械的部門標(biāo)準(zhǔn)27-145
8.2振動機(jī)工作面上物料的運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)27-146
8.2.1物料的運(yùn)動學(xué)27-146
8.2.1.1物料的運(yùn)動狀態(tài)27-146
8.2.1.2物料的滑行運(yùn)動27-146
8.2.1.3物料的拋擲運(yùn)動27-148
8.2.2物料的動力學(xué)27-149
8.2.2.1物料滑行運(yùn)動時的結(jié)合質(zhì)量與當(dāng)量阻尼27-149
8.2.2.2物料拋擲運(yùn)動時的結(jié)合質(zhì)量與當(dāng)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(jī)械27-152
8.3.1振動機(jī)械的分類27-152
8.3.2常用振動機(jī)的振動參數(shù)27-152
8.4慣性式振動機(jī)械的計算27-153
8.4.1單軸慣性式振動機(jī)27-153
8.4.2雙軸慣性式振動機(jī)27-155
8.4.3多軸慣性振動機(jī)27-157
8.4.4自同步式振動機(jī)27-158
8.4.5慣性共振式振動機(jī)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(shè)計27-160
8.5彈性連桿式振動機(jī)的計算27-160
8.5.1單質(zhì)體彈性連桿式振動機(jī)27-160
8.5.2雙質(zhì)體彈性連桿式振動機(jī)27-161
8.5.3隔振平衡式三質(zhì)體彈性連桿振動機(jī)27-162
8.5.4非線性彈性連桿振動機(jī)27-162
8.5.5彈性連桿振動機(jī)動力參數(shù)的選擇計算27-163
8.5.6導(dǎo)向桿和橡膠鉸鏈27-165
8.5.7振動輸送類振動機(jī)整體剛度和局部剛度的計算27-166
8.5.8近共振類振動機(jī)工作點的調(diào)試27-167
8.6電磁式振動機(jī)械的計算27-167
8.7振動機(jī)械設(shè)計示例27-167
8.7.1遠(yuǎn)超共振慣性振動機(jī)設(shè)計示例27-167
8.7.1.1遠(yuǎn)超共振慣性振動機(jī)的運(yùn)動參數(shù)設(shè)計示例27-167
8.7.1.2遠(yuǎn)超共振慣性振動機(jī)的動力參數(shù)設(shè)計示例27-169
8.7.2慣性共振式振動機(jī)的動力參數(shù)設(shè)計示例27-169
8.7.3彈性連桿式振動機(jī)的動力參數(shù)設(shè)計示例27-170
8.7.4電磁式振動機(jī)的動力參數(shù)設(shè)計示例27-171
8.8主要零部件27-172
8.8.1振動電機(jī)27-172
8.8.2倉壁式振動器27-177
8.8.3復(fù)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(jī)械振動測量
9.1概述27-184
9.1.1機(jī)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(biāo)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(biāo)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(biāo)定27-192
9.2.5.1標(biāo)定內(nèi)容27-192
9.2.5.2標(biāo)定方法27-192
9.2.5.3加速度傳感器標(biāo)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(shè)備27-194
9.4.1力錘27-194
9.4.2電磁式激振設(shè)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(jī)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(jī)械振動信號處理與故障診斷
10.1概述27-199
10.1.1機(jī)械故障診斷概述27-199
10.1.2機(jī)械故障27-199
10.1.3基本維護(hù)策略27-200
10.1.4故障特征參量27-201
10.1.5機(jī)械振動信號的分類27-201
10.2振動信號處理基礎(chǔ)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(jī)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(jī)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(chǔ)27-212
10.4.2利用頻譜分析進(jìn)行故障診斷27-212
10.4.3倒譜（cepstrum）分析基礎(chǔ)27-216
10.4.4利用倒譜分析進(jìn)行故障診斷27-217
10.5旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動與故障診斷27-218
10.5.1旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動的基本特征27-218
10.5.1.1強(qiáng)迫振動27-219
10.5.1.2自激振動27-219
10.5.2旋轉(zhuǎn)機(jī)械常見故障機(jī)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(biāo)準(zhǔn)27-221
10.5.2.3旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動信號特征與故障診斷27-224
10.6往復(fù)機(jī)械振動與故障診斷27-228
10.6.1往復(fù)機(jī)械振動的基本特征27-228
10.6.2往復(fù)機(jī)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(yīng)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(jī)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(jī)械故障診斷應(yīng)用27-236
10.8.2EMD及其機(jī)械故障診斷應(yīng)用27-238

第11章機(jī)械噪聲基礎(chǔ)
11.1聲學(xué)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(xué)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(dǎo)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(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范27-257
11.3.1噪聲的危害27-257
11.3.2噪聲標(biāo)準(zhǔn)目錄27-257
11.3.3機(jī)械設(shè)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(jī)械工程中的噪聲源27-261
11.4.1機(jī)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(jī)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(jī)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(zhǔn)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(biāo)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(zhǔn)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?zāi)康?7-276
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?zāi)康?7-277
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(qiáng)測量27-279
12.3.3.1試驗?zāi)康?7-279
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(qiáng)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(jī)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(hù)27-288
13.1.2機(jī)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(shè)計步驟27-294
13.2.5.4隔聲罩設(shè)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(shè)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(kuò)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(fù)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(fù)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(yīng)有源降噪應(yīng)用實例27-309

參考文獻(xiàn)27-310

第28篇 疲勞強(qiáng)度設(shè)計
第1章機(jī)械零部件疲勞強(qiáng)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(jī)械零部件常見疲勞失效形式28-3
1.1.3疲勞設(shè)計準(zhǔn)則28-3
1.1.3.1名義應(yīng)力準(zhǔn)則28-3
1.1.3.2局部應(yīng)力應(yīng)變準(zhǔn)則28-4
1.1.3.3損傷容限設(shè)計準(zhǔn)則28-4
1.1.3.4多軸疲勞準(zhǔn)則28-4
1.2疲勞載荷28-4
1.2.1循環(huán)應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)力修正28-10

第2章疲勞失效影響因素與提高疲勞強(qiáng)度的措施
2.1應(yīng)力集中效應(yīng)28-11
2.1.1應(yīng)力分布及材料對應(yīng)力集中的敏感性28-11
2.1.2理論應(yīng)力集中系數(shù)28-11
2.1.3有效應(yīng)力集中系數(shù)28-12
2.1.3.1帶臺肩圓角的機(jī)械零件的有效應(yīng)力集中系數(shù)28-12
2.1.3.2帶溝槽的機(jī)械零件的有效應(yīng)力集中系數(shù)28-14
2.1.3.3開孔的機(jī)械零件的有效應(yīng)力集中系數(shù)28-17
2.1.3.4其他常用零件的有效應(yīng)力集中系數(shù)28-18
2.2尺寸效應(yīng)28-22
2.3表面狀態(tài)效應(yīng)28-24
2.3.1表面精度影響28-24
2.3.2表面強(qiáng)化效應(yīng)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(yīng)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(qiáng)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(jìn)結(jié)構(gòu)28-43
2.6.4表面強(qiáng)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(xué)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(qiáng)度設(shè)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(shè)計28-77
3.2.1單向應(yīng)力狀態(tài)下的無限壽命設(shè)計28-77
3.2.1.1計算公式28-77
3.2.1.2設(shè)計實例28-78
3.2.2復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的無限壽命設(shè)計28-79
3.2.3連接件的疲勞壽命估算——應(yīng)力嚴(yán)重系數(shù)法28-79
3.3有限壽命設(shè)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(shè)計實例28-81
3.4頻域疲勞壽命分析方法28-82
3.4.1隨機(jī)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(jī)過程28-83
3.4.1.4平穩(wěn)隨機(jī)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(jī)載荷疲勞壽命分析28-84
3.4.2.2寬帶隨機(jī)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(qiáng)度設(shè)計方法
4.1材料低周疲勞性能28-86
4.2循環(huán)應(yīng)力-應(yīng)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(yīng)力-應(yīng)變曲線28-89
4.3應(yīng)變-壽命曲線28-92
4.3.1應(yīng)變-壽命方程28-92
4.3.2四點法求應(yīng)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(yīng)力-應(yīng)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(shè)計實例28-100

第5章裂紋擴(kuò)展壽命估算方法
5.1應(yīng)力強(qiáng)度因子與斷裂韌性28-103
5.1.1應(yīng)力強(qiáng)度因子28-103
5.1.2斷裂韌度28-103
5.2裂紋擴(kuò)展特性與裂紋擴(kuò)展速率28-112
5.2.1裂紋擴(kuò)展過程28-112
5.2.2裂紋擴(kuò)展門檻值ΔKth28-113
5.2.3裂紋擴(kuò)展速率da／dN28-115
5.3疲勞裂紋擴(kuò)展壽命估算方法28-126
5.4算例28-126
5.5損傷容限設(shè)計28-127
5.5.1損傷容限設(shè)計概念28-127
5.5.2損傷容限設(shè)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(xì)節(jié)設(shè)計的控制28-129
5.5.3結(jié)構(gòu)設(shè)計28-129
5.5.4缺陷假設(shè)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(shè)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(shè)28-131
5.5.5剩余強(qiáng)度28-131
5.5.5.1剩余強(qiáng)度概念28-131
5.5.5.2多途徑傳力結(jié)構(gòu)剩余強(qiáng)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(jī)28-140
6.1.1疲勞試驗機(jī)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(kuò)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(jī)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(yīng)力-應(yīng)變曲線試驗28-150
6.3.5裂紋擴(kuò)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(yīng)力-應(yīng)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(xiàn)28-159

第29篇 可靠性設(shè)計
第1章機(jī)械失效與可靠性
1.1機(jī)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(biāo)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(fèi)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(shè)計流程
2.1可靠性目標(biāo)及其分解29-9
2.2可靠性設(shè)計流程29-9
2.3各設(shè)計階段的可靠性內(nèi)容29-10
2.3.1方案設(shè)計階段29-10
2.3.2系統(tǒng)設(shè)計階段29-10
2.3.3詳細(xì)設(shè)計階段29-11
2.3.4設(shè)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(shè)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(qiáng)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(fēng)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(yīng)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(jī)械系統(tǒng)可靠性設(shè)計
6.1系統(tǒng)可靠性設(shè)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(yù)測實例29-53

第7章機(jī)構(gòu)可靠性設(shè)計
7.1機(jī)構(gòu)可靠性模型及評價指標(biāo)29-56
7.1.1機(jī)構(gòu)可靠性建模方法29-56
7.1.2機(jī)構(gòu)工作過程分解29-56
7.1.3機(jī)構(gòu)功能可靠性29-57
7.2曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動可靠性29-57
7.2.1機(jī)構(gòu)運(yùn)動誤差29-57
7.2.2理想狀態(tài)下機(jī)構(gòu)運(yùn)動關(guān)系29-58
7.2.3機(jī)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(yùn)動副間隙誤差的計算模型29-60

第8章零件靜強(qiáng)度可靠性設(shè)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(shè)計計算基本原理29-62
8.2應(yīng)力分布和強(qiáng)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(jī)變量函數(shù)均值和標(biāo)準(zhǔn)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(jī)變量函數(shù)均值與標(biāo)準(zhǔn)差公式29-65
8.4零件可靠度計算的應(yīng)力-強(qiáng)度干涉模型29-65
8.4.1應(yīng)力-強(qiáng)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(qiáng)度可靠性設(shè)計29-67
8.5.1零件靜強(qiáng)度可靠性設(shè)計的主要內(nèi)容與步驟29-67
8.5.2靜強(qiáng)度可靠性設(shè)計舉例29-68
8.6斷裂可靠性設(shè)計29-68
8.6.1斷裂力學(xué)的基本概念29-68
8.6.2斷裂可靠性設(shè)計29-69
8.7可靠性設(shè)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(jī)數(shù)的產(chǎn)生29-70
8.7.3隨機(jī)變量抽樣方法29-70
8.7.4應(yīng)用舉例——發(fā)動機(jī)輪盤可靠性仿真29-70
8.8典型機(jī)械零件可靠性設(shè)計舉例29-71
8.8.1螺紋連接可靠性設(shè)計29-71
8.8.2過盈連接的可靠性設(shè)計29-74

第9章零部件疲勞及磨損可靠性設(shè)計
9.1零部件疲勞強(qiáng)度可靠性設(shè)計29-76
9.1.1疲勞強(qiáng)度可靠性設(shè)計基本原理29-76
9.1.2平均應(yīng)力效應(yīng)29-76
9.1.3疲勞強(qiáng)度可靠性設(shè)計計算29-76
9.2疲勞強(qiáng)度可靠性遞推算法29-77
9.3隨機(jī)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(fù)雜載荷工況可靠性評價29-81
10.1.2強(qiáng)度退化規(guī)律29-81
10.1.3存在強(qiáng)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(shè)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(biāo)準(zhǔn)29-99
Ⅰ-1中國國家可靠性標(biāo)準(zhǔn)29-99
Ⅰ-2中國電子行業(yè)可靠性標(biāo)準(zhǔn)29-101
Ⅰ-3中國機(jī)械行業(yè)可靠性標(biāo)準(zhǔn)29-101
附錄Ⅱ概率分布表29-102
Ⅱ-1標(biāo)準(zhǔn)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(xiàn)29-113

第30篇 優(yōu)化設(shè)計
第1章概述
1.1優(yōu)化設(shè)計的基本概念30-3
1.2優(yōu)化設(shè)計的分類30-3
1.3優(yōu)化設(shè)計一般過程30-3
1.4優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型30-3
1.5優(yōu)化設(shè)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(shè)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(shè)計問題的最優(yōu)解存在條件30-5
1.9優(yōu)化設(shè)計的迭代算法及終止準(zhǔn)則30-6
1.9.1優(yōu)化設(shè)計中的迭代算法30-6
1.9.2迭代算法的終止準(zhǔn)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(jìn)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(biāo)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(biāo)輪換法的迭代過程30-14
3.5.4坐標(biāo)輪換法特點30-14
3.5.5坐標(biāo)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(jī)方向法30-18
4.1.1基本方法30-18
4.1.2隨機(jī)方向法的特點30-18
4.1.3隨機(jī)方向法的計算步驟30-18
4.1.4隨機(jī)方向法程序框圖30-18
4.2復(fù)合形法30-18
4.2.1基本方法30-18
4.2.2基本復(fù)合形法（只含反射）的計算步驟30-19
4.2.3基本復(fù)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(dá)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(biāo)優(yōu)化設(shè)計方法
5.1多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型與有效解30-32
5.1.1多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型30-32
5.1.2多目標(biāo)優(yōu)化的有效解30-32
5.2主要目標(biāo)法30-33
5.3統(tǒng)一目標(biāo)法30-33
5.3.1評價函數(shù)法30-33
5.3.2分目標(biāo)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(biāo)優(yōu)化主要方法對比30-35

第6章離散問題優(yōu)化設(shè)計方法
6.1基本概念30-37
6.1.1離散優(yōu)化問題數(shù)學(xué)模型的一般形式30-37
6.1.2離散變量的概念和表達(dá)30-37
6.1.3連續(xù)變量的離散化30-38
6.1.4離散變量設(shè)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(zhǔn)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(yīng)隨機(jī)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(jī)問題優(yōu)化設(shè)計方法
7.1基本概念和定義30-43
7.1.1隨機(jī)參數(shù)30-43
7.1.2隨機(jī)設(shè)計變量30-43
7.1.3隨機(jī)設(shè)計特性30-43
7.1.4概率約束可行域30-43
7.2隨機(jī)優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型的一般形式30-44
7.3隨機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)步長因子的確定30-47
7.6.4迭代終止準(zhǔn)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(jī)械模糊優(yōu)化設(shè)計方法
8.1含模糊因素的優(yōu)化設(shè)計模型30-49
8.1.1模糊數(shù)學(xué)的若干基本概念和定義30-49
8.1.2設(shè)計變量30-49
8.1.3目標(biāo)函數(shù)30-49
8.1.4約束條件30-50
8.1.5數(shù)學(xué)模型30-50
8.2模糊優(yōu)化設(shè)計的確定型解法30-51
8.2.1清晰目標(biāo)函數(shù)在模糊約束時的求解方法30-51
8.2.2模糊目標(biāo)和模糊約束時的求解方法30-52
8.3模糊優(yōu)化設(shè)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(jī)械優(yōu)化設(shè)計應(yīng)用實例
9.1機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計30-55
9.2機(jī)械零件優(yōu)化設(shè)計30-56
9.2.1彈簧優(yōu)化設(shè)計30-56
9.2.2機(jī)床主軸結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計30-56
9.3機(jī)械系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計30-57

參考文獻(xiàn)30-59

第31篇 逆向設(shè)計
第1章概述

第2章逆向工程數(shù)字化數(shù)據(jù)測量設(shè)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(biāo)測量機(jī)原理、結(jié)構(gòu)與特點31-11
2.2.1坐標(biāo)測量機(jī)原理31-11
2.2.2直角坐標(biāo)測量機(jī)結(jié)構(gòu)形式與特點31-13
2.2.3便攜式關(guān)節(jié)臂坐標(biāo)測量機(jī)結(jié)構(gòu)形式與特點31-15
2.3坐標(biāo)測量機(jī)主要生產(chǎn)商及部分產(chǎn)品31-15
2.4典型光學(xué)測量設(shè)備31-24

第3章逆向設(shè)計中的數(shù)據(jù)預(yù)處理
3.1測頭半徑補(bǔ)償31-29
3.1.1擬合補(bǔ)償法31-30
3.1.1.1B樣條曲面補(bǔ)償法31-30
3.1.1.2Kriging補(bǔ)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(zhǔn)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(bǔ)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(zhǔn)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(zhǔn)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?biāo)惴?1-65
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(shè)計軟件
5.1逆向工程設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)計實例
6.1基于Geomagic Wrap的螺旋結(jié)構(gòu)逆向設(shè)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(jī)葉輪模型逆向設(shè)計31-107
6.2.1葉輪模型領(lǐng)域劃分與對齊擺正31-108
6.2.2葉輪基體的逆向設(shè)計31-109
6.2.3大小葉片的逆向設(shè)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(jī)車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架焊接變形檢測31-114
6.3.1點云預(yù)處理31-114
6.3.2點云與設(shè)計模型坐標(biāo)系配準(zhǔn)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(jī)氣道逆向設(shè)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(shè)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(shè)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(xiàn)31-136

第32篇 數(shù)字化設(shè)計
第1章數(shù)字化設(shè)計技術(shù)概論
1.1數(shù)字化設(shè)計技術(shù)內(nèi)涵32-3
1.1.1數(shù)字化設(shè)計技術(shù)的概念32-3
1.1.2數(shù)字化設(shè)計的主要內(nèi)容32-4
1.1.3數(shù)字化設(shè)計的特點32-6
1.2數(shù)字化設(shè)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(shè)計技術(shù)的發(fā)展趨勢32-17

第2章數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)的組成
2.1數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)的組成32-18
2.2數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)32-18
2.2.1主機(jī)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(shè)備32-19
2.2.4.2輸出設(shè)備32-20
2.2.5網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備32-21
2.2.6硬件系統(tǒng)配置32-22
2.3數(shù)字化設(shè)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(shè)計語言32-25
2.3.5數(shù)字化設(shè)計典型軟件32-26
2.4數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)的建立32-29
2.4.1數(shù)字化設(shè)計軟件系統(tǒng)的開發(fā)流程32-29
2.4.2數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)軟硬件的選型32-30

第3章計算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)
3.1概述32-33
3.1.1計算機(jī)圖形學(xué)的研究內(nèi)容32-33
3.1.2計算機(jī)圖形學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域32-33
3.1.3計算機(jī)圖形系統(tǒng)的硬件設(shè)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(biāo)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(fù)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(yīng)注意的問題32-44
3.2.6復(fù)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(jī)內(nèi)部的表示32-50
4.2.1幾何信息和拓?fù)湫畔?2-50
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(jī)輔助設(shè)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(yīng)用32-61
5.1.2.1CAD技術(shù)的特點32-61
5.1.2.2CAD技術(shù)的應(yīng)用32-61
5.2CAD圖形標(biāo)準(zhǔn)32-62
5.2.1計算機(jī)圖形接口和圖形元文件32-62
5.2.1.1計算機(jī)圖形接口（CGI）32-63
5.2.1.2計算機(jī)圖形元文件（CGM）32-63
5.2.2計算機(jī)圖形軟件標(biāo)準(zhǔn)32-64
5.2.2.1GKS標(biāo)準(zhǔn)（GKS和GKS-3D）32-64
5.2.2.2PHIGS標(biāo)準(zhǔn)（程序員層次交互圖形系統(tǒng)）32-66
5.2.2.3OpenGL標(biāo)準(zhǔn)（開放圖形庫）32-67
5.2.3產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)）32-83
5.3工程數(shù)據(jù)的計算機(jī)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(yīng)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(yīng)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(shè)計說明書32-101
5.4.4.6詳細(xì)設(shè)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(xué)基礎(chǔ)32-103
6.1.1彈性力學(xué)的主要物理量32-103
6.1.2彈性力學(xué)的基本方程32-104
6.1.3彈性力學(xué)問題的主要解法32-105
6.2有限元法基礎(chǔ)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(yīng)注意的問題32-109
6.2.6有限元法的應(yīng)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(dǎo)問題的有限元法32-129
6.3.8動力學(xué)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(yīng)變和應(yīng)力32-136
6.3.10.2幾何非線性問題的表達(dá)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(xué)分析綜合應(yīng)用實例——礦井提升機(jī)主軸裝置靜力學(xué)分析32-147
6.4.1.5靜力學(xué)分析綜合應(yīng)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(xué)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(xué)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(shè)計算例32-186
6.4.4.1優(yōu)化設(shè)計32-186
6.4.4.2拓?fù)鋬?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(shè)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(yīng)用案例32-235
7.9.1波音777并行設(shè)計工程實例32-235
7.9.2并行工程在重慶航天新世紀(jì)衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)有限責(zé)任公司中的應(yīng)用32-237

第8章虛擬樣機(jī)技術(shù)
8.1虛擬樣機(jī)及虛擬樣機(jī)技術(shù)內(nèi)涵32-240
8.1.1虛擬樣機(jī)32-240
8.1.2虛擬樣機(jī)技術(shù)32-241
8.1.3虛擬樣機(jī)技術(shù)實現(xiàn)方法32-242
8.2虛擬樣機(jī)技術(shù)體系32-243
8.2.1虛擬樣機(jī)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)32-243
8.2.2虛擬樣機(jī)技術(shù)建立的基礎(chǔ)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(jī)建模的特點32-245
8.2.4.2虛擬樣機(jī)建模技術(shù)的核心32-245
8.2.4.3虛擬樣機(jī)建模的實現(xiàn)方法32-247
8.2.4.4虛擬樣機(jī)建模技術(shù)應(yīng)用實例32-248
8.2.5虛擬樣機(jī)協(xié)同仿真技術(shù)32-250
8.2.5.1虛擬樣機(jī)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(jī)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(jī)結(jié)構(gòu)分析實例32-255
8.3虛擬樣機(jī)技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用32-257
8.3.1虛擬樣機(jī)技術(shù)在產(chǎn)品全生命周期中的應(yīng)用32-257
8.3.1.1需求分析及概念設(shè)計階段32-257
8.3.1.2初步設(shè)計階段32-258
8.3.1.3詳細(xì)設(shè)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(hù)階段32-260
8.3.2虛擬樣機(jī)技術(shù)的工業(yè)應(yīng)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(xiàn)32-264

第33篇 人機(jī)工程與產(chǎn)品造型設(shè)計
第1章概述
1.1人機(jī)工程學(xué)的概念33-3
1.2人機(jī)工程學(xué)的研究內(nèi)容與方法33-3
1.2.1人機(jī)工程學(xué)研究的內(nèi)容33-3
1.2.2人機(jī)工程學(xué)研究的方法33-3
1.3產(chǎn)品設(shè)計中的人機(jī)關(guān)系33-5
1.3.1人機(jī)系統(tǒng)的概念33-5
1.3.2人機(jī)系統(tǒng)的分類33-5
1.3.3人機(jī)的特性33-6
1.3.4人機(jī)關(guān)系33-7
1.3.5人機(jī)關(guān)系設(shè)計的基本原則33-7
1.4產(chǎn)品造型設(shè)計的概述33-7
1.4.1產(chǎn)品造型設(shè)計概念33-7
1.4.2造型設(shè)計的基本要素33-7
1.4.3產(chǎn)品造型設(shè)計的基本要求和設(shè)計原則33-8
1.5人機(jī)工程學(xué)與產(chǎn)品造型設(shè)計33-8

第2章人機(jī)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(zhǔn)面和基準(zhǔn)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(chǔ)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(biāo)準(zhǔn)差33-22
2.1.5人體測量數(shù)據(jù)的應(yīng)用33-23
2.1.5.1人體主要尺寸測量數(shù)據(jù)的應(yīng)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(shè)計中的應(yīng)用33-27
2.1.5.4人體身高尺寸在設(shè)計中的應(yīng)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(xué)參數(shù)的計算33-30
2.1.7人體模板設(shè)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(shè)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(shè)計33-37
2.2.2.1相關(guān)術(shù)語33-37
2.2.2.2成人肢體正常活動范圍和舒適姿勢的調(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(shè)計33-43
2.2.2.9立姿作業(yè)活動余隙設(shè)計33-43
2.2.2.10立姿作業(yè)垂直方向布局設(shè)計33-43
2.2.2.11坐姿作業(yè)腳作業(yè)空間設(shè)計33-43
2.2.2.12立姿作業(yè)腳作業(yè)空間設(shè)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(shè)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(shè)計33-50
2.2.3.6坐立姿交替工作崗位尺寸設(shè)計舉例33-51
2.2.4工作座椅設(shè)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(shè)計33-53
2.3.1作業(yè)空間的視覺設(shè)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(yīng)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(shè)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(shè)計33-67
2.3.4聽覺顯示器設(shè)計33-67
2.3.4.1音響及報警裝置的設(shè)計33-67
2.3.4.2言語顯示裝置的設(shè)計33-68
2.4操縱器設(shè)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(shè)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(hù)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(biāo)準(zhǔn)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(shè)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(hù)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(qiáng)度衛(wèi)生限值33-90
2.5.3.4全身振動強(qiáng)度衛(wèi)生限值33-90
2.5.3.5輔助用室垂直或水平振動強(qiáng)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(shè)置系統(tǒng)式局部送風(fēng)時，工作地點的溫度和平均風(fēng)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(xué)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(xué)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(jì)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(hù)33-117
2.7.1安全標(biāo)志33-117
2.7.1.1安全標(biāo)志類型33-117
2.7.1.2禁止標(biāo)志33-118
2.7.1.3警告標(biāo)志33-123
2.7.1.4指令標(biāo)志33-128
2.7.1.5提示標(biāo)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(hù)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(hù)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(hù)結(jié)構(gòu)高度與限制下肢進(jìn)入的距離33-139

第3章產(chǎn)品造型設(shè)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(shè)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(shè)計中的應(yīng)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(shè)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(yīng)33-147
3.1.5.1定義33-147
3.1.5.2造型設(shè)計中過渡與呼應(yīng)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(shè)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(shè)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(shè)計應(yīng)用33-170
3.2.8.1定義33-170
3.2.8.2造型設(shè)計中的主要錯視及矯正與利用33-170
3.3色彩設(shè)計33-174
3.3.1色彩學(xué)基礎(chǔ)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(yīng)用33-180
3.3.4.1色彩的意象與設(shè)計應(yīng)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(shè)計原理與方法33-188
3.4.1產(chǎn)品設(shè)計類型與層次33-188
3.4.2改進(jìn)型產(chǎn)品造型設(shè)計方法33-188
3.4.2.1改進(jìn)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(hù)設(shè)計分析項目33-190
3.4.2.4產(chǎn)品安全設(shè)計分析項目33-190
3.4.3開發(fā)型產(chǎn)品造型設(shè)計構(gòu)思方法33-190
3.5機(jī)械產(chǎn)品宜人性設(shè)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(shè)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(xiàn)33-198

第34篇 創(chuàng)新設(shè)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(fēng)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(shè)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(shè)計34-41
2.2.1公理性概述34-41
2.2.2設(shè)計域、設(shè)計方程和設(shè)計矩陣34-41
2.2.3分解、反復(fù)迭代與曲折映射34-41
2.2.4設(shè)計公理34-42
2.3領(lǐng)先用戶法34-43
2.3.1領(lǐng)先用戶法的基本要素34-43
2.3.2領(lǐng)先用戶法的操作流程34-44
2.3.3領(lǐng)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(yīng)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(yīng)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(dǎo)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(shè)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(jìn)化理論分析
4.1技術(shù)進(jìn)化過程實例分析34-62
4.2技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化模式34-62
4.2.1技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化模式概述34-62
4.2.2技術(shù)系統(tǒng)各進(jìn)化模式分析34-62
4.3技術(shù)成熟度預(yù)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(jìn)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(jìn)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(yīng)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(shè)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(jìn)程34-131
7.2工程實例分析34-131

第8章科學(xué)效應(yīng)及其應(yīng)用創(chuàng)新
8.1科學(xué)效應(yīng)概述34-133
8.1.1科學(xué)現(xiàn)象、科學(xué)效應(yīng)、科學(xué)原理34-133
8.1.2科學(xué)效應(yīng)的作用34-134
8.1.3科學(xué)效應(yīng)的應(yīng)用模式34-135
8.2科學(xué)效應(yīng)知識庫34-135
8.2.1效應(yīng)知識庫的由來34-136
8.2.2效應(yīng)知識庫的分類34-136
8.2.3應(yīng)用效應(yīng)解決問題的步驟34-141
8.3應(yīng)用科學(xué)效應(yīng)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(yīng)、熱膨脹效應(yīng)）34-142
8.3.2案例2：“自加熱”握筆手套創(chuàng)新設(shè)計（帕爾貼效應(yīng)）34-142
8.3.3案例3：可測溫兒童湯匙的設(shè)計（熱敏性物質(zhì)）34-144

第9章創(chuàng)新方法與專利規(guī)避設(shè)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(shè)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(jī)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(jìn)行設(shè)計方案的細(xì)化34-160

附錄
附錄1沖突矩陣表34-162
附錄276個標(biāo)準(zhǔn)解34-162
附錄3解決發(fā)明問題的某些物理效應(yīng)表34-164
附錄4科學(xué)效應(yīng)總表34-165

參考文獻(xiàn)34-221

第35篇 綠色設(shè)計
第1章綠色設(shè)計涉及的基本問題
1.1綠色產(chǎn)品與綠色設(shè)計的內(nèi)涵35-3
1.2綠色設(shè)計的一般流程35-4

第2章綠色設(shè)計方法與工具
2.1概述35-6
2.2模塊化設(shè)計方法35-6
2.2.1綠色模塊化設(shè)計步驟35-6
2.2.2基于原子理論的模塊化設(shè)計方法35-9
2.2.3綠色模塊化設(shè)計案例35-10
2.3典型的綠色設(shè)計工具35-13

第3章綠色材料選擇設(shè)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(jī)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(jī)內(nèi)膽材料選擇35-23
3.4電冰箱殼體的多目標(biāo)選材35-24

第4章結(jié)構(gòu)減量化設(shè)計
4.1結(jié)構(gòu)減量化設(shè)計準(zhǔn)則35-26
4.2結(jié)構(gòu)減量化設(shè)計方法35-26
4.3減量化設(shè)計案例35-30
4.3.1高速機(jī)床工作臺的減量化設(shè)計35-30
4.3.2曲軸的減量化設(shè)計35-31

第5章可拆卸設(shè)計
5.1可拆卸設(shè)計準(zhǔn)則35-32
5.2基于準(zhǔn)則的可拆卸設(shè)計方法35-34
5.2.1設(shè)計流程35-34
5.2.2可拆卸連接結(jié)構(gòu)設(shè)計35-36
5.3主動拆卸設(shè)計方法35-38
5.4可拆卸設(shè)計案例35-40
5.4.1靜電涂油機(jī)的可拆卸結(jié)構(gòu)設(shè)計35-40
5.4.2Power Mac G4 Cube的可拆卸設(shè)計35-40
5.4.3轉(zhuǎn)盤式雙色注塑機(jī)合模裝置的可拆卸設(shè)計35-42

第6章再制造設(shè)計
6.1再制造設(shè)計準(zhǔn)則35-47
6.2再制造設(shè)計方法35-48
6.2.1基于評價的再制造設(shè)計方法35-48
6.2.2基于準(zhǔn)則的再制造設(shè)計方法35-50
6.3再制造設(shè)計案例分析35-51
6.3.1基于準(zhǔn)則的再制造設(shè)計案例35-51
6.3.1.1手持軍用紅外熱像儀的再制造設(shè)計35-51
6.3.1.2基于拆卸準(zhǔn)則的QR轎車變速箱的再制造設(shè)計35-52
6.3.1.3基于材料準(zhǔn)則的發(fā)動機(jī)蓋的再制造設(shè)計35-54
6.3.1.4基于強(qiáng)度準(zhǔn)則的發(fā)動機(jī)曲軸再制造設(shè)計35-56
6.3.2基于評價的柯達(dá)相機(jī)的再制造設(shè)計35-56

第7章綠色包裝設(shè)計
7.1綠色包裝設(shè)計準(zhǔn)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(shè)計方法35-62
7.3綠色包裝設(shè)計案例分析35-62

第8章綠色設(shè)計評價
8.1綠色設(shè)計評價指標(biāo)體系35-64
8.2綠色設(shè)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(jī)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(shè)計綜合案例
9.1鼠標(biāo)的綠色設(shè)計案例分析35-82
9.1.1目標(biāo)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(shè)計策略和方案35-84
9.2產(chǎn)品綠色設(shè)計成功案例賞析35-85

參考文獻(xiàn)35-90