本书为“十三五”国家重点出版物出版规划项目——现代机械工程系列精品教材。 本书在保持原来的体系结构不变的基础上，根据当今科技的发展和教学改革的需要做了调整。修订时兼顾了现代与传统、实践与理论、设计与开发、需求与创新等方面，对各章都重新进行了编写，并更新了相应的软件。 本书重点介绍了优化设计、可靠性设计、有限元法、机械动态设计、机械创新设计、人工神经网络、工程遗传算法、人工智能的深度学习方法、相似理论及相似设计法，简单介绍了价值工程、优势设计等22种现代设计方法。在第2章单独增加了“知识拓展”的内容，着重简介了两本很有特点的教材，以利读者学习。 本书可作为高等工科院校机电工程类专业学生的教材，也可供各行业的工程技术人员参考。

目录
前言
第1章绪论1
11现代设计1
111设计的概念1
112现代设计的概念1
113现代设计的特点1
12机械产品设计3
121现代机械3
122创新产品开发4
123机械产品设计的三个阶段4
124机械产品设计的一般进程6
13部分现代设计方法简介8
131价值工程8
132工业产品艺术造型设计8
133人机工程9
134并行工程9
135模块化设计10
136摩擦学设计10
137三次设计11
138反求工程设计11
139优势设计12
1310产品生命周期设计17
1311稳健性设计21
1312公理设计22
1313概念设计22
1314质量功能配置设计方法23
1315模糊设计24
1316机械疲劳设计24
1317蚁群算法26
1318模拟退火算法28
1319机械的热效应设计30
1320维修性设计32
1321粒子群优化算法33
1322虚拟设计技术33
习题34
参考文献34
第2章设计方法学——产品设计35
21概述35
211设计方法学的含义35
212设计方法学的研究对象35
22技术系统及其确定36
221技术系统36
222信息集约37
223调研预测37
224可行性报告38
23系统化设计38
231功能分析38
232功能元求解39
233方案综合40
234设计工具40
24评价决策44
241评价目标树44
242评分法44
243技术—经济评价法45
244模糊评价法47
25设计实例49
251现代设计的目标49
252设计实例——专门化数控磨床方案
设计50
知识拓展
《机械设计学》（第3版）简介55
《产品设计与开发(原书第6版)》简介55
习题56
参考文献56
第3章优化设计57
31概述57
311优化设计的发展及应用57
312传统设计与优化设计57
313优化设计的数学模型58
314优化设计的分类60
32一维搜索60
321迭代算法及终止准则60
322一维搜索流程61
33无约束优化算法63
331梯度法63
332牛顿法64
333小结64
34约束优化算法66
341复合形法66
342惩罚函数法69
35应用实例72
351优化工具箱中的函数72
352有边界非线性最小化72
353线性规划及其优化函数73
354无约束非线性及其优化函数74
355带约束非线性最小化75
356优化设计实例76
习题78
参考文献78
目录现代设计方法第2版第4章可靠性设计79
41概述79
411可靠性的概念和可靠性设计
特点79
412可靠性设计中常用的特征量79
42结构可靠性设计81
421应力强度干涉模型81
422结构可靠度分析方法85
43系统的可靠性设计89
431典型系统可靠性模型90
432系统的可靠性预测90
433系统的可靠性分配92
44机械产品可靠性试验93
441可靠性试验的分类94
442可靠性寿命试验的设计95
习题95
参考文献96
第5章有限元法97
51概述97
511有限元法的基本思想97
512有限元法的起源和发展98
513有限元的基本术语98
514有限元分析步骤与示例100
52有限元法基础理论103
521结构静力分析103
522结构动力分析110
523结构非线性分析112
53有限元软件及其应用115
531有限元软件的发展115
532ANSYS分析流程116
533ANSYS实例117
习题125
参考文献127
第6章机械动态设计128
61概述128
62理论建模方法129
621单元的运动方程129
622坐标系与坐标变换135
623特征值问题的求解137
624应用实例137
63试验建模方法140
631机械阻抗与频响函数141
632振动系统频率响应函数图示法143
633传递函数测量的模态分析145
634不同激励方式的选用146
635实模态和复模态的参数识别146
636应用实例147
习题150
参考文献151
第7章机械创新设计152
71概述152
72传统创新方法152
721试错法152
722头脑风暴法153
723奥斯本检核表法156
724形态分析法158
73创新思维与方法159
731最终理想解159
732九屏幕法160
733尺寸时间成本分析（STC
算子）161
734金鱼法162
735小人法164
736创新思维方法综合运用165
74TRIZ理论矛盾及其解决方法165
74139个通用工程参数166
742阿奇舒勒冲突矩阵168
74340条发明原理169
744四大分离原理172
745确定问题的领域解175
746纺织装备与TRIZ理论175
75总结176
习题176
参考文献176
第8章人工神经网络177
81概述177
811什么是人工神经元计算177
812人工神经网络计算的特点179
813人工神经网络的应用179
82BP神经网络181
821网络结构181
822网络运算与传递函数181
823误差反向传播182
824网络训练与测试183
825小结184
83RBF神经网络184
831径向基函数184
832RBF神经网络结构185
833RBF网络的具体实现185
834RBF网络的学习算法186
835其他径向基神经网络介绍187
84应用实例187
841问题背景187
842神经网络建模188
843柴油机故障诊断的实现189
习题192
参考文献193
第9章工程遗传算法194
91概述194
911什么是遗传算法194
912遗传算法的特点195
913遗传算法的应用195
92简单遗传算法195
921遗传算法的基本算子196
922遗传算法算例197
923遗传算法的数学描述199
924参数编码与适应度函数199
93遗传算法的理论基础200
931纲的相关基本概念200
932纲的相关理论201
94应用实例203
941冗余机器人的运动学反向解
问题描述203
942MATLAB程序求解203
习题208
参考文献208
第10章人工智能的深度学习方法209
101概述209
1011深度学习简介209
1012常见深度学习网络模型210
102卷积神经网络211
1021卷积层212
1022池化层214
1023三维数据处理215
103基于MATLAB卷积神经网络的
手写体数字识别216
1031加载并浏览图像数据216
1032创建卷积神经网络217
1033卷积神经网络实例扩展220
习题221
参考文献221
第11章相似理论及相似设计法222
111对应论及机械工程中的相似现象222
1111对应论222
1112机械工程领域的相似性现象222
112相似理论225
1121物理量相似225
1122现象相似与物理量相似228
1123相似三定理229
1124相似三定理的配合使用233
113相似准则的导出方法233
1131定律分析法234
1132方程分析法234
1133量纲分析法236
114相似设计法239
1141系列化产品设计240
1142试验模型设计243
习题247
参考文献247