机械设计过程(原书第4版)
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作者(美)大卫G.乌尔曼
出版社机械工业出版社
ISBN9787111501275
出版时间2015-08
装帧平装
开本16开
定价68元
货号1201176498
上书时间2024-09-08
商品详情
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作者简介
大卫G．乌尔曼是一位充满活力的产品设计师，从事设计教学、研究和撰写已经超过30年。他担任提供软件产品和产品开发与决策训练的“Robust决策有限公司”的总裁，也是美国俄勒冈州立大学机械设计荣誉教授，从事过流体、热力、控制和传动系统的专业设计。他在阐明机械产品设计过程和支持其工具开发方面发表了20多篇论文。他是美国机械工程师协会(ASME)的设计理论与方法委员会的创立者和ASME的成员。他获得美国俄亥俄州立大学机械工程博士学位。
目录
译者的话（原书第3版）
前言
第4版增加的内容
章为什么要研究
设计过程1
11概述1
12结合产品成本、质量和
推向市场需要的时
间来评价设计过程3
13设计过程的历史7
14产品寿命10
15设计问题的各种
解决方案13
16解决问题的
基本活动15
17设计中的知识
和学问17
18为可持续性而设计18
19小结19
110资料来源19
111习题20
第2章了解机械设计21
21概述21
22产品功能、特性和
性能的重要性24
23机械设计语言
和抽象26
24机械设计问题的
不同类型28
25约束、目标和
设计决策35
26产品的分解36
27小结39
28资料来源39
29习题40
210网络资源40
第3章设计师和设计团队41
31概述41
32个体设计者：人的
信息处理的模型42
33设计中的智力行为49
34具有创造力的
设计师的特征57
35设计团队的组成59
36建立团队业绩记录64
37小结69
38资料来源69
39习题70
310网络资源71
第4章设计过程和发现产品72
41概述72
42设计过程概览72
43把设计质量转化为
产品质量81
44发现产品85
45选择项目90
46小结98
47资料来源99
48习题99
49网络资源99
第5章设计规划100
51概述100
52项目规划的类型102
53规划的目的之一是提供
可交付的开发信息106
54制订项目规划114
55设计方案实例121
56再设计过程中
的沟通124
57小结127
58资料来源128
59习题128
510网络资源129
第6章理解问题和制订
工程任务书130
61概述130
62步，确定顾客:
他们是谁?137
63第二步，确定顾客的
需求:顾客想要
什么?137
64第三步，确定各需求
的相对重要性:
谁对应什么?141
65第四步，辨别并评价
竞争力:当前是如何
满足顾客要求的?142
66第五步，生成工程
任务书:如何使顾客的
需求得到满足?143
67第六步，工程任务书与
顾客需求的关系:如何
测定顾客需求?148
68第七步，设置工程目标
和重点:多少
就足够好?148
69第八步，确定工程
需求之间的关系:
它们之间是怎样
相互依赖的?150
610对QFD方法的
进一步建议152
611小结153
612资料来源153
613习题153
614网络资源154
第7章产生概念155
71概述155
72理解已有装置的
功能158
73一种功能设计方法163
74产生概念的
基本方法170
75是灵感的来源174
76利用矛盾产生灵感177
77机械发明的原理180
78形态学方法183
79产生概念的
其他要点187
710小结188
711资料来源188
712习题189
713网络资源190
第8章概念评价和选择191
81概述191
82概念评价中的信息193
83可行性评价195
84技术准备就绪196
85决策矩阵——
布斯方法198
86产品、项目和
决策风险202
87稳健决策208
88小结213
89资料来源214
810习题214
811网络资源215
第9章产品加工216
91概述216
92材料清单219
93结构生成220
94材料与加工
方法的选择236
95供货商的开发238
96马林2008专业幻想
山地自行车悬架
设计的产生240
97小结246
98资料来源247
99习题247
910网络资源248
0章产品性能评价及
变化因素的影响249
101概述249
102监视产品
功能的变化250
103性能评价的目标251
104权衡管理253
105精度、变化和噪声255
106性能评价的建模261
107误差分析264
108敏感度分析270
109通过分析进行的
稳健性设计272
1010通过实验的
稳健性设计274
1011小结279
1012资料来源279
1013习题279
1章产品评价：面向成本、
制造、装配和其他
估量的设计281
111概述281
112DFC——面向
成本的设计281
113DFV——面向
价值的设计291
114DFM——面向
制造的设计292
115DFA——面向
装配的设计293
116DFR——可靠性
设计310
117DFT和DFM——
面向测试和
维修的设计316
118DFE——面向环境
的设计317
119小结319
1110资料来源319
1111习题320
1112网络资源321
2章设计过程包装和
产品支持322
121概述322
122设计文档和交流324
123支持326
124工程变更328
125申请329
126全寿命周期设计332
127资料来源335
128网络资源335
附录A机械设计中常用的
25种材料的特性336
A1概述336
A2常用材料的性质336
A3一般产品中使用
的材料349
A4资料来源351
附录B正态概率353
B1概述353
B2其他方面357
附录C作为设计变量的
安全因数358
C1概述358
C2安全因数的
传统经验估计法359
C3以可靠性为基础的
统计学安全因数361
C4资料来源367
附录D设计中的人机学368
D1概述368
D2工作空间范围内的
人机学369
D3人作为动力源373
D4人作为传感器
和控制器373
D5资料来源379
内容摘要
本书全面、具体地给出了“设计学”的基本内容，详细地引出了设计的典型步骤，每一个步骤的任务、目标、应考虑的主要问题和常用的解决方法。很为突出的是适应了优选经济“可持续发展”和“绿色环保”理念，增加了“为环境设计”和“为可持续性设计”的部分；而且仍延续了第3版书的风格，以著者丰富的机械工程设计经验结合深入浅出的理论阐述，对机械设计过程进行了详细介绍，使读者学习起来更加生动和易于理解掌握。
精彩内容
前言作为一名职业设计师,我设计过自行车、医药设备、家具和雕塑,既有静止的,也有运动的。对于我来说,设计物品是一件容易的事。我有幸具备了一个成功的设计师所必备的才能。不过在从事机械设计课程教学多年之后才认识到,我并不知道如何很好地把自己所知道的许多知识教给学生;我能够给学生展示好的设计和不好的设计实例,能够告诉他们设计人员从事设计实践的历史,能够给学生提供有关设计概念的建议,但是不能告诉他们如何来解决一个设计问题。另外,在我和其他从事机械设计教学同行的交谈中发现,这不仅是我一个人的感受。
这个情况使我回忆起一次滑冰的体验。作为一名新手,我能在冰面上站立、左摇右摆前仰后合地向前滑动，而我的一位朋友（一位职业教师）却能很自如地向前或向后滑。当他还是一个小男孩时就会滑冰了,滑冰是他的第二天性。一天,当我们一起滑冰时,我请他教我如何向后滑。他说这太容易了,让我看着他向后滑。可是当我试着照他那样做时,马上就摔倒了。他把我扶起来后,我请他教我正确的做法,而不仅是只做给我看。他想了一会儿终于说到,他没法把这个技巧给我说清楚。我仍然没有学会向后滑,我料想他仍然说不清楚向后滑的技巧。我对朋友可以轻松后滑而我却摔在冰上受挫的失望感觉,与我不能教学生如何正确地解决一个设计问题时产生的感觉是一样的。
这个经历和体会促使我去研究设计过程,并且最终写出本书。书中内容包括原创性的研究、对美国工业的研究、对外国设计技术的研究,以及来自设计课程的不同教学尝试。作为这些研究的成果，我得出四点有关机械设计的基本结论：
1学习设计的唯一途径是去作设计。
2在工程设计中,设计者用到三类知识:产生概念的知识、评价概念的知识和组织设计过程的知识。概念的产生来自于经验和天分;概念的评价,部分来自于经验,部分来自于正规训练,这是多数工程教育的焦点。产生和评价概念的知识是专业领域知识形式。设计过程知识和决策大部分是与专业领域知识无关的。
3如果有足够的产生概念的能力和经验,有足够的评价概念的经验和训练,是能学到高质量产品的设计过程的。
4设计过程应该在两个方面学习:在学术环境中,同时在模拟工业实际的环境中。
现把这些观念收编到本书中,而且为使读者在能够学会设计过程的同时，还能够研发出一个产品，这些内容是这样安排的:在～3章中，对学习设计过程所需要的机械设计背景和一些术语进行了定义，并且讨论了产品设计中的人为因素。第4～12章是本书的主体内容,它逐步地展示出设计方法的进程,引导读者实现由一个设计问题到给出可用于制造和装配的解。这些材料以与求解一个确切问题的解无关的方式表示出来。论及的技术是在工业中应用的,它们的名称已经成为机械设计中的通用词:质量功能配置、决策方法、并行工程、面向装配设计和稳健设计。这些技术在本书中全部放在一起。虽然它们作为一步一步的方法按次序安排在内容中,但总的过程是高度地反复重叠的,每个步骤仅仅是需要应用时的一个引导。
如上所述,专业知识与过程知识是有些区别的。由于这种独立性,一个成功的产品可以不管设计者知识或设计问题的类型而通过设计过程获得。甚至大学一年级的学生也能选用本教材,学到大部分设计过程。然而,为了做出合理、实际的设计,实质性的专业知识是需要的,并且本书通篇假定读者具有基本的工程科学、材料科学、制造过程以及工程经济的基础。因此,本书适用于高年级的大学生、研究生和从没有学过机械设计过程课程的职业工程师。
大卫G乌尔曼第4版增加的内容第4版增加的内容关于设计过程的知识正在迅速增加。在写第4版时的一个目标就是要将这些知识组合到一个统一的构架中去,这个构架也是前3版的重点之一。整个新版的主题进行了一些更新，并与书中其他很好的实践举例综合在一起。新版中一些特殊的添加内容包括:1改进了保证团队工作成功的材料。
220余个空白的表格可以通过本书的网站（wwwmhhecom/ullman4e）下载以供设计过程中使用。书中也包括许多填好的表格以便于学生参考。
3改进了关于项目计划的资料。
4改进了“为环境设计”和“为可持续性设计”的部分。
5改进了作出决策部分的资料。
6增加了基于矛盾产生概念的内容。
7增加了一些来自工厂的新照片和图片用于书中的举例。
此外,还有许多小的改变以保持本书的时代性和实用性。
电子教材对于教师来说，智能课程是发现和查阅电子教材（eTextbooks）的新途径。对于那些喜欢上网查阅课程数字化资料而且可以节省开支的学生来讲，这也是一个绝好的选择。智能课程提供了由很多高等教育出版商制作的成百上千课程的适用教材。它是教师们回顾和比较网上教材全文的唯一地方，并提供了不需要打印测试页来测试环境影响的快速链接的环境。在智能课程中，学生可以相对于印制教材节省达50%的支出，减小了对环境的影响，并且提供了使用强有力的网络工具的机会以学习全文搜索，记笔记和标记重点，以及通过邮件和同学们共享笔记的方法。wwwCourseSmartcom。
感谢衷心感谢下列诸位，他们审阅了本书，并提出许多有益的建议。
Patricia Brackin,RoseHulman Institute of TechnologyWilliam Callen,Georgia Institute of TechnologyXiaoping Du,University of MissounRollaIan Grosse,University of MassachusettsAmherstKarlHeinrich Grote,OttovonGuericke University,Magdeburg,GermanyMica Grujicic,Clemson UniversityJohn Halloran,University of MichiganPeter Jones,Auburn UniversityMary Kasarda,Virginia Technical CollegeJesa Kreiner,California State UniversityFullertonYuyi Lin,University of MissouriColumbiaRon Lumia,University of New MexicoSpencer Magleby,Brigham Young UniversityLorin Maletsky,University of KansasMake McDermott,Texas A & M UniversityJoel Ness,University of North DakotaCharles Pezeshki,Washington State UniversityJohn Renaud,University of Notre DameKeith Rouch,University of KentuckyAli Sadegh,The City College of The City University of New YorkShinMin Song，Northern Illinois UniversityMark Steiner,Rensselaer Polytechnic InstituteJoshua Summers,Clemson UniversityMeenakshi Sundaram,Tennessee Technical UniversityShihHsi Tong,University of CaliforniaLos AngelesKristin Wood,University of Texas此外,感谢麦格劳希尔（亚洲）教育出版公司（McGrawHill）的资深机械工程责任编辑比尔（Bill Stenquist）、开发编辑罗宾（Robin Reed）、项目经理凯（Kay Brimeyer）及项目编辑林恩（Lynn Steines）,感谢他们对这个项目的关心和鼓励。还要感谢如下各位人员，他们为本书提供了非常有益的案例。
Wayne Collier,UGSJason Faircloth,Marin BicyclesMarci Lackovic,AutodeskSamir Mesihovic,Volvo TrucksProfessor Bob Passch,Oregon State UniversityMatt Popik,Inwin ToolsCary Rogers,GE MedicalProfessor Tim Simpson,Penn State UniversityRalf Strauss,Inwin ToolsChristopher Voorhees,Jet Propulsion LaboratoryProfessor Joe Zaworski,Oregon State University最后,也是最重要的,就是要感谢我的妻子阿代尔（Adele）,她对我的无限信任,使我能够完成这个项目
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