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第1章　绪论1

第2章　现代设计过程的建模技术4

2.1　概述4

2.2　建模技术的必要条件7

2.3　常用建模技术7

2.3.1　数据流程图8

2.3.2　状态机9

2.3.3 IDEF010

2.3.4 NIAM11

2.3.5 EXPRESS12

2.3.6　融合14

2.3.7 Petri网络16

2.3.8 Petri网络和其他技术的比较17

2.3.9 Petri网络的应用18

第3章　有限元、边界元法及其应用32

3.1　有限元基本原理32

3.1.1　概述32

3.1.2　有限元分析步骤33

3.1.3　结构离散化33

3.1.4　基本概念35

3.1.5　自动或半自动前处理36

3.1.6　单元分析与处理过程38

3.1.7　有限元软件介绍39

3.1.8　有限元计算精度讨论41

3.1.9　有限元法的优缺点42

3.2　边界元法42

3.2.1　二维边界元基本原理43

3.2.2　边界元法的优点44

3.3　装载机动臂的有限元及实验应力分析45

3.3.1　动臂力学模型45

3.3.2　有限元计算48

3.3.3　实验应力分析50

3.3.4　综合分析51

3.4　电梯轿厢架的有限元分析53

3.4.1　建立有限元模型53

3.4.2　施加边界条件56

3.4.3　分析60

第4章　优化设计和可靠性应用61

4.1　优化设计基本原理61

4.2　新优化方法综述63

4.2.1 自适应技术（Adaptive Computing）64

4.2.2　其他技术66

4.3　离散优化问题67

4.4　机械优化设计的主要工作69

4.5　用边界元分域法对机械构件进行形状优化70

4.5.1　概述70

4.5.2　边界元位移、应力敏度分析70

4.5.3　分域优化原理72

4.5.4　计算实例75

4.5.5　小结76

4.6　铲运机斗门启闭机构优化设计76

4.6.1　基本机构与动作要求77

4.6.2　机构的运动分析77

4.6.3　数学模型79

4.7　装载机动臂总成的有限元优化设计85

4.7.1　概述85

4.7.2　刚架的模拟和分析86

4.7.3　优化方法89

4.7.4　优化方法的应用和结果评价90

4.7.5　小结94

4.8　基于Pro/Engineer分析特征的结构优化设计94

4.8.1　概述94

4.8.2 Pro/Engineer行为建模器简介94

4.8.3　行为建模的含义和功能94

4.8.5　分析特征与优化研究95

4.8.4　行为建模的组成95

4.8.6　优化设计实例及分析步骤96

4.9　机械产品的可靠性103

4.9.1　概述103

4.9.2　可靠性的定义及衡量可靠性的尺度104

4.9.3　可靠性指标105

4.10　响应面法在可靠性优化设计中的应用107

4.10.1　概述107

4.10.2　响应面法108

4.10.3　可靠性优化中的应用109

4.10.4　算例110

4.10.5　小结111

4.11　布料机结构优化111

4.11.1　概述111

4.11.2　布料机构总体设计参数112

4.11.3　截面尺寸初始设计113

4.11.4　力学计算中的已知量114

4.11.5　受力分析117

4.11.6　设计改进117

4.11.7　结构优化设计118

4.11.8　基于Pro/E分析特征的结构优化设计120

4.11.9　优化结果分析123

4.11.10　机构的运动仿真124

5.1　概述127

5.2　计算机辅助绘图127

第5章　计算机辅助设计（CAD）127

5.3 CAD系统的技术构成128

5.4 CAD在产品研发中的应用129

5.5　港口装卸桥金属结构CAD系统STRCT129

5.5.1　系统开发环境129

5.5.2　系统支撑软件129

5.5.3　设计流程130

5.5.4　各功能块简单说明132

5.5.7　其他136

5.5.5　程序设计特点136

5.5.6　数据结构136

5.5.8　讨论137

5.6　电梯的计算机辅助设计137

5.6.1　概述137

5.6.2　系统总体设计137

5.6.3　系统实现138

5.7　三维CAD技术140

5.7.1　三维CAD系统的关键技术140

5.7.2　几何建模方法140

5.7.3　特征建模技术141

5.7.5　参数化设计方法144

5.7.4　传统设计方法的不足144

5.7.6　统一数据库管理技术148

5.7.7　全参数化塔式起重机结构模型的研究149

第6章　虚拟技术及其应用157

6.1　电梯的虚拟设计系统研究157

6.1.1　概述157

6.1.2　电梯结构及设计要求157

6.1.3　系统设计方案158

6.1.6　人机界面159

6.1.7　系统功能159

6.1.5　系统结构159

6.1.4　系统集成159

6.1.8　小结161

6.2　虚拟样机技术164

6.2.1　概述164

6.2.2　虚拟样机的内涵164

6.2.3　虚拟样机技术的特点165

6.2.4　虚拟样机技术的分析方法165

6.2.5 ADAMS软件166

6.2.6　虚拟样机模型的建立167

6.2.7　冲击夯虚拟样机研究169

6.3　虚拟现实技术应用173

6.3.1　概述173

6.3.2　虚拟现实的应用领域175

6.3.3　虚拟现实技术在塔机司机训练培训中的应用176

第7章　设计信息系统182

7.1　概述182

7.2　机电产品设计信息的构成182

7.3　设计信息管理系统的组织183

7.4　基于超文本的风机设计信息系统184

7.4.1　基本布置185

7.4.2　系统的组织186

7.4.3　信息存储形式186

7.4.4　小结186

7.5　基于超文本的起重机设计信息查询系统187

7.5.1　概述187

7.5.2　总体设计187

7.5.3　数据连接188

7.6　课程辅助设计系统189

7.6.1　概述189

7.6.2　研究内容和目标192

7.6.4　系统设计193

7.6.3　信息的组织193

7.6.5　特殊技术的应用194

7.6.6　总体评价198

7.7　专家文本咨询系统研究199

7.7.1　概述199

7.7.2　专家系统和超文本技术200

7.7.3　产品设计的专家文本系统200

7.7.4　信息的构成201

7.7.5　设计过程的模拟及系统设计原理201

7.7.6　通风机专家文本系统202

8.1.1 概述206

8.1.2　应力幅法206

8.1　塔式起重机钢结构应力幅及应力幅谱系数的计算206

第8章　钢结构寿命的计算机辅助分析206

8.1.3　塔机应力幅的计算207

8.1.4　应力幅谱系数计算公式209

8.1.5　程序框图及计算结果210

8.1.6　小结211

8.2　在用塔式起重机金属结构剩余寿命的估算212

8.2.1　概述212

8.2.2　反向推算法212

8.2.3　举例213

参考文献215