機械設計過程（英文版）（原書第4版） [The Mechanical Design Process] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 烏爾曼 著

圖書標籤:

• 機械設計
• 工程設計
• 産品設計
• 設計過程
• 機械工程
• 工程技術
• 設計方法論
• 第四版
• 英文教材
• 工程實踐

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111299011

版次：1

商品編碼：10134481

品牌：機工齣版

包裝：平裝

外文名稱：The Mechanical Design Process

開本：16開

齣版時間：2010-04-01

用紙：膠版紙

頁數：352

字數：568000

正文語種：英語

內容簡介

《機械設計過程（英文版·原書第4版）》明確提齣瞭“産品設計”的設計技術，是針對産品設計的設計思想，理論．技術和方法，而對於那些針對“機構”和“零件結構”的設計技術，隻作為基礎知識介紹。《機械設計過程（英文版 原書第4版）》全麵、具體地給齣瞭“設計學”的基本內容，詳細地引齣瞭設計的典型步驟，每一個步驟的任務、目標，應考慮的主要問題和常用的解決方法，對産品設計具有很好的指導作用。

內頁插圖

目錄

序
PREFACE
CHAPTER 1 Why Study the Design Process?
1.1 Introduction
1.2 Measuring the Design Process with Product Cost, Quality, and Time to Market
1.3 The History of the Design Process
1.4 The Life of a Product
1.5 The Many Solutions for Design Problems
1.6 The Basic Actions of Problem Solving
1.7 Knowledge and Learning During Design
1.8 Design for Sustainability

CHAPTER 2 Understanding Mechanical Design
2.1 Introduction
2.2 Importance of Product Function, Behavior, and Performance
2.3 Mechanical Design Languages and Abstraction
2.4 Different Types of Mechanical Design Problems
2.5 Constraints, Goals, and Design Decisions
2.6 Product Decomposition

CHAPTER 3 Designers and Design Teams
3.1 Introduction
3.2 The Individual Designer: A Model of Human Information Processing
3.3 Mental Processes That Occur During Design
3.4 Characteristics of Creators
3.5 The Structure of Design Teams
3.6 Building Design Team Performance

CHAPTER 4 The Design Process and Product Discovery
4.1 Introduction
4.2 Overview of the Design Process
4.3 Designing Quality into Products
4.4 Product Discovery
4.5 Choosing a Project

CHAPTER 5 Planning for Design
5.1 Introduction
5.2 Types of Project Plans
5.3 Planning for Deliverables The Development of Information
5.4 Building a Plan
5.5 Design Plan Examples
5.6 Communication During the Design Process

CHAPTER 6 Understanding the Problem and the Development of Engineering Specifications
6.1 Introduction
6.2 Step 1: Identify the Customers: Who Are They?
6.3 Step 2: Determine the Customers Requirements: What Do the Customers Want?
6.4 Step 3: Determine Relative Importance of the Requirements: Who Versus What
6.5 Step 4: Identify and Evaluate the Competition: How Satisfied Are the Customers Now ?
6.6 Step 5: Generate Engineering Specifications: How Will the Customers Requirement Be Met?
6.7 Step 6: Relate Customers Requirements to Engineering Specifications: How to Measure What?
6.8 Step 7: Set Engineering Specification Targets and Importance: How Much Is Good Enough?
6.9 Step 8: Identify Relationships Between Engineering Specifications: How Are the Hows Dependent on Each Other?
6.10 Further Comments on QFD

CHAPTER 7 Concept Generation
7.1 Introduction
7.2 Understanding the Function of Existing Devices
7.3 A Technique for Designing with Function
7.4 Basic Methods of Generating Concepts
7.5 Patents as a Source of Ideas
7.6 Using Contradictions to Generate Ideas
7.7 The Theory of Inventive Machines, TRIZ
7.8 Other Important Concerns During Concept Generation

CHAPTER 8 Concept Evaluation and Selection
8.1 Introduction
8.2 Concept Evaluation Information
8.3 Feasibility Evaluations
8.4 Technology Readiness
8.5 The Decision Matrix——Pughs Method
8.6 Product, Project, and Decision Risk
8.7 Robust Decision Making

CHAPTER 9 Product Generation
9.1 Introduction
9.2 BOMs
9.3 Form Generation
9.4 Materials and Process Selection
9.5 Vendor Development
9.6 Generating a Suspension Design for the Matin 2008 Mount Vision Pro Bicycle

CHAPTER 10 Product Evaluation for Performance and the Effects of Variation
10.1 Introduction
10.2 Monitoring Functional Change
10.3 The Goals of Performance Evaluation
10.4 Trade-Off Management
10.5 Accuracy, Variation, and Noise
10.6 Modeling for Performance Evaluation
10.7 Tolerance Analysis
10.8 Sensitivity Analysis
10.9 Robust Design by Analysis
10.10 Robust Design Through Testing

CHAPTER 11 Product Evaluation: Design For Cost, Manufacture,Assembly, and Other Measures
11.1 Introduction
11.2 DFC——Design For Cost
11.3 DFV Design For Value
11.4 DFM——Design For Manufacture
11.5 DFA Design-For-Assembly Evaluation
11.6 DFR Design For Reliability
11.7 DFT and DFM——Design For Test and Maintenance
11.8 DFElDesign For the Environment

CHAPTER 12 Wrapping Up the Design Process and Supporting the Product
12.1 Introduction
12.2 Design Documentation and Communication
12.3 Support
12.4 Engineering Changes
12.5 Design for End of Life
讀者信息反饋錶

精彩書摘

Unfortunately, often what is manufactured by a company using the over-the-wall process is not what the customer had in mind. This is because of the manyweaknesses in this product development process. First, marketing may not be ableto communicate to engineering a clear picture of what the customers want. Sincethe design engineers have no contact with the customers and limited communi-cation with marketing, there is much room for poor understanding of the designproblem. Second, design engineers do not know as much about the manufacturingprocesses as manufacturing specialists, and therefore some parts may not be ableto be manufactured as drawn or manufactured on existing equipment. Further,manufacturing experts may know less-expensive methods to produce the prod-uct. Thus, this single-direction over-the-wall approach is inefficient and costlyand may result in poor-quality products. Although many companies still use thismethod, most are realizing its weaknesses and are moving away from its use.In the late 1970s and early 1980s, the concept of simultaneous engineeringbegan to break down the walls. This philosophy emphasized the simultaneousdevelopment of the manufacturing process with the evolution of the product.Simultaneous engineering was accomplished by assigning manufacturing repre-sentatives to be members of design teams so that they could interact with thedesign engineers throughout the design process. The goal was the simultaneousdevelopment of the product and the manufacturing process.

前言/序言

　　機械工業齣版社在2006年齣版瞭美國大衛G·烏爾曼（David G.Ullman）所著《機械設計過程》第3版的中文翻譯本，幾年以後我們又見到瞭該書英文原版的第4版，這一版在保留原有特色的基礎上有瞭較大的改進，反映瞭機械設計近年來的一些重要的發展和研究成果。
　　本書明確提齣瞭“産品設計”的設計原理，是針對産品設計的設計思想、理論、技術和方法的總結，而對於那些針對“機構”和“零件結構”的設計手段，隻作為基礎知識介紹。同時，本書全麵、具體地給齣瞭“設計學”的基本內容，詳細地引齣瞭設計的典型步驟，每一個步驟的任務和目標，應考慮的主要問題和常用的解決方法，對産品設計具有很好的指導作用。本書的主要特點是：
　　1.針對各章節知識點給齣瞭計算機設計用的錶格，供設計者參考。
　　2.給齣瞭更多的設計實例和照片。
　　3.各章前麵給齣瞭“要點問題”（Keyquestions），使讀者閱讀時目標更加明確。
　　4.更新瞭參考資料，使本書更加實用。

工程創新之路：係統化設計方法的精髓 一部深刻剖析現代産品開發核心流程的權威著作 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入且高度實用的視角，審視和掌握工程設計思維與方法論的精髓。它不僅僅是一本關於“如何畫圖”或“如何計算”的技術手冊，而是一部構建係統化、流程化創新體係的基石。全書的重點聚焦於設計過程的結構化管理、決策製定的科學性以及如何在不確定性中驅動創新。 本書堅信，卓越的工程産品源於嚴謹而高效的設計流程。因此，內容組織圍繞著工程設計周期的各個關鍵階段展開，從最初的需求捕獲與定義，到概念的生成與評估，再到詳細設計、原型製作、測試與優化，直至最終的生産準備。我們緻力於揭示在每個階段中，成功的工程師和設計團隊所遵循的底層邏輯和最佳實踐。 第一部分：設計的本質與思維框架 本部分深入探討瞭工程設計的核心哲學。我們首先會分析“設計”在現代技術進步中的作用，區分“問題解決”與“係統設計”的本質區彆。核心內容包括： 需求工程的深度解析： 強調需求是設計的基礎。我們將詳細闡述如何從模糊的用戶期望中提煉齣清晰、可量化、可驗證的功能需求和非功能需求（如可靠性、可製造性、成本約束）。內容涵蓋瞭利益相關者分析、需求優先級排序的技術，以及如何構建穩健的需求基綫，防止“需求蔓延”。 係統化思維的建立： 工程設計是一個多學科交叉的復雜係統活動。本書強調從整體視角審視産品，理解各子係統間的相互依賴性和接口關係。我們將介紹建立係統模型、分解復雜問題的方法，確保設計決策在全局最優而非局部最優。 設計約束的識彆與管理： 真實世界的設計總是在時間、預算、技術成熟度、法規標準等多種約束下進行。本章將教授如何係統地識彆、記錄和量化這些約束，並將其轉化為設計目標的一部分，而非僅僅是障礙。 第二部分：創新驅動的概念生成與評估 設計過程的初期是塑造産品形態和性能潛力的黃金時期。本部分專注於如何有效地探索設計空間，並運用科學方法在眾多可能方案中做齣最優選擇。 多樣化概念生成技術： 介紹超越傳統頭腦風暴的係統化發散思維工具。內容包括形態學分析（Morphological Analysis）、類比推理、組閤創新以及如何利用仿生學原理啓發新穎的解決方案。強調在設計早期，應最大化概念的多樣性，推遲收斂。 概念篩選與決策矩陣： 概念評估不應僅憑直覺。本章詳述瞭多準則決策分析（MCDA）在工程設計中的應用，特彆是加權評分模型（Weighted Decision Matrix）的構建與應用。讀者將學會如何量化設計目標的重要性，並對不同概念的優劣進行客觀比較，確保決策的透明度和可追溯性。 原型設計在概念驗證中的作用： 強調“快速且廉價地失敗”的理念。介紹從低保真模型（如草圖、故事闆）到高保真功能模型在不同設計階段的作用，以及如何利用原型驗證關鍵假設，及時發現並修正方嚮性錯誤。 第三部分：詳細設計、優化與實現 一旦核心概念被選定，設計工作便進入瞭細化和魯棒性增強階段。此部分關注如何將概念轉化為可製造、可驗證的藍圖。 設計細化與工程分析的集成： 詳細探討如何將初步概念轉化為具體的幾何形狀、材料選擇和裝配方案。重點在於如何將分析工具（如有限元分析、運動學仿真）無縫嵌入設計迭代循環中，實現分析驅動的設計（Analysis-Driven Design）。 可靠性與穩健性設計（Robust Design）： 介紹如何設計齣對製造公差、環境變化和使用條件不敏感的産品。深入講解穩健設計原理，特彆是如何通過參數設計減少性能變異，從而提高産品長期價值。 製造性與裝配性設計（DFM/DFA）： 這是連接設計與生産的橋梁。內容涵蓋如何根據選定的製造工藝（如注塑、機加工、增材製造）優化設計細節，以及如何通過模塊化和簡化裝配步驟來顯著降低製造成本和時間。 設計審查與文檔管理： 係統地介紹不同階段的設計審查（如PDR, CDR）的目的、流程和關鍵産齣。強調設計文檔（包括工程圖紙、物料清單BOM、測試報告）的準確性和版本控製，確保知識的有效傳承。 第四部分：設計過程的管理與優化 現代工程設計不再是孤立的活動，而是高度依賴於團隊協作和高效的項目管理。本部分著眼於流程本身的改進。 迭代與反饋循環的構建： 強調設計是一個連續迭代的過程，而非綫性的瀑布模型。介紹如何設計高效的反饋迴路，確保設計決策能夠快速響應測試結果和市場變化。 跨職能團隊的協作機製： 探討如何促進設計師、分析師、采購、製造和市場人員之間的有效溝通。介紹並行工程（Concurrent Engineering）的原則和實踐，以最小化部門間的壁壘和返工。 設計過程的衡量與改進： 討論如何量化設計流程的效率和有效性，例如通過關鍵績效指標（KPIs）來跟蹤設計周期的時長、首次通過率（First-Time Yield）和設計變更的數量，從而為未來的項目提供改進依據。 通過對上述四個維度的深入探討，本書為讀者提供瞭一套結構化的、可操作的工程設計工具箱，幫助他們從根本上理解並掌握如何係統地、創新性地將一個想法轉化為成功上市的、高質量的工程産品。它代錶瞭當前工程實踐中對設計過程理解的最前沿理念與最佳實踐的集閤。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格，哦，那真是太“學院派”瞭，充滿瞭冗長、復雜的長句和生僻的專業詞匯，仿佛每一個句子都想盡力展示作者淵博的學識，卻犧牲瞭清晰度和可讀性。我發現自己需要反復閱讀好幾遍纔能真正抓住作者想要錶達的核心觀點，特彆是當涉及到一些關於“理論基礎”和“哲學思辨”的段落時。我特彆想找一些關於設計容錯性和魯棒性設計的現代方法論，比如六西格瑪在設計階段的應用，或者如何通過濛特卡洛模擬來評估設計變量的不確定性對係統性能的影響。這些在現代工程質量控製中至關重要的環節，在書中要麼是一筆帶過，要麼就是用一種極其晦澀難懂的方式進行闡述，讓人望而生畏。如果不是帶著強烈的學習目的和極大的耐心去啃讀，我敢保證，大多數工程師會在第三章左右就放棄掙紮，轉而去尋求更直白、更具操作指南性質的外部資料來補充知識空缺。

評分☆☆☆☆☆

關於材料選擇的部分，我本來是寄予厚望的，畢竟機械設計的基礎離不開材料的支撐。我期望看到的是關於新型復閤材料在提高比強度方麵的最新數據，或者至少是對現有金屬材料在疲勞壽命和蠕變性能上的深入探討，尤其是那些針對高低溫環境或腐蝕環境的特殊閤金。翻到相關章節，內容依然是中規中矩，停留在傳統的應力-應變麯綫和基本的材料性能錶上。更讓我感到不解的是，對於如何利用現代計算工具（比如有限元分析FEA的結果反饋給材料選擇的迭代過程）的描述極其簡略。似乎作者默認讀者已經完全掌握瞭這些工具，隻是需要知道“選什麼材料”的基本原則，而不是“如何根據模擬結果優化材料選擇”的流程。這使得這本書在指導前沿設計時顯得力不從心，它更適閤那些剛接觸材料學的學生，而不是一個需要解決復雜工程難題的研發人員。感覺這本書像是被時間凝固在瞭某個年代，關於材料科學爆炸式發展的近二十年成果，似乎被刻意忽略瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書，哎，剛拿到手的時候，我心裏就咯噔一下，這封麵設計得也太……樸素瞭吧？感覺像是那種上個世紀八十年代的教科書翻印的，一點現代感都沒有。翻開內頁，果不其然，排版密密麻麻，圖錶的數據也顯得有些陳舊，很多插圖都是那種簡單的綫條勾勒，缺乏那種現在設計軟件渲染齣來的逼真三維效果。坦白說，作為一名在工業界摸爬滾打瞭幾年，習慣瞭高分辨率屏幕和精美CAD模型的工程師來說，這本書的視覺體驗簡直是一種摺磨。我本來是希望能從中找到一些關於最新材料應用或者前沿製造工藝的介紹，比如增材製造在復雜機構設計中的前瞻性應用，或者是關於功能梯度材料在極端載荷條件下的設計考量。結果呢？裏麵講的那些案例和流程，都像是工業革命後期的那一套標準化流程的翻版，雖然理論基礎紮實是沒錯，但是總感覺它跟不上這個時代變化的腳步。讀起來最大的感受就是“枯燥”，那種強烈的學術氣息撲麵而來，讓我一度懷疑自己是不是買錯書瞭，是不是該去看看那些更注重實踐和案例分析的工具書，而不是這種宏觀的、偏理論基礎的教材。它更像是一個曆史文獻，而不是一本指導未來工程實踐的指南。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節結構安排，簡直像是在走迷宮，邏輯跳轉得讓人措手不及。我特彆想搞清楚“概念生成”和“詳細設計”之間那個至關重要的“初步設計評估”環節到底應該如何量化和迭代，畢竟在實際工作中，這個階段的決策失誤往往導緻後續返工和成本飆升。然而，書裏對這個過程的描述非常抽象，用瞭大量的術語堆砌，但鮮有那種一針見血的、能直接套用的決策樹或者評分模型。我試著去尋找一些關於如何平衡多目標優化（比如成本、可靠性、可製造性）的實用技巧，比如運用AHP（層次分析法）或者一些啓發式算法來輔助選擇最佳設計方案的實例分析。很遺憾，書中更多的是停留在對這些目標進行定性的描述，比如“需要考慮安全性”或者“必須確保經濟性”，這種描述對於一個需要拿齣具體參數和計算依據的工程師來說，簡直是隔靴搔癢。閱讀的體驗就像是聽一位資深教授在講哲學，道理都懂，但就是不知道如何將其轉化為車間裏的實際操作指令，讓人讀完後，拿起圖紙還是感到迷茫。

評分☆☆☆☆☆

如果說這本書有什麼可取之處，可能就是它對“設計規範和標準”的強調吧，它反復提醒我們，設計不僅僅是技術上的實現，更是對行業規範和法律法規的尊重。然而，即便是這部分內容，也顯得過於籠統和宏觀。我真正希望看到的是，針對不同國傢和地區（比如歐洲的CE標準、美國的ANSI標準，以及中國的GB標準）在具體機械零部件設計上的差異化要求對比，以及如何建立一個能夠適應全球化供應鏈的設計流程，以應對不同製造廠的能力差異。這本書裏關於標準的部分，更像是對“遵守標準很重要”這一普遍真理的重復申明，而不是提供一個實用的、可查詢的跨文化設計標準參照係。這使得它在作為一本麵嚮國際市場的“英文版”參考書時，顯得不夠接地氣，缺乏那種即時的、可操作的參考價值，更像是一份通用性的行業道德準則，而非解決實際設計衝突的武器。

評分☆☆☆☆☆

為什麼貓頭鷹能在夜間捕食？

評分☆☆☆☆☆

還沒來得及看，先給五星

評分☆☆☆☆☆

有會飛的爬行動物嗎？

評分☆☆☆☆☆

這本書沒有具體深入機械設計的層麵，從大範疇下討論機械設計。機械設計入門的好書。瞭解正規的機械設計的規程和機械設計的管理。

評分☆☆☆☆☆

鯊魚吃人嗎？

評分☆☆☆☆☆

還沒來得及看，先給五星

評分☆☆☆☆☆

有趣的動物故事從這裏開始……

評分☆☆☆☆☆

第八、九章是第四個單元。方鴻漸和孫柔嘉在返迴上海途中結瞭婚。這對雙方來說，都不能算做令人激動的結閤，加以失業造成的對於前途的焦慮，使他們婚後不斷發生爭吵。這種爭吵在返滬途中還較為單純，定居上海後，由於雙方傢庭和親族的介入，矛盾更復雜瞭；在婆媳、翁婿、妯娌、親朋、乃至主僕之間，一度曾發生瞭一係列齟齬和糾紛。最後，方、孫的矛盾終因前者辭去報館資料室主任而麵臨再次失業時激化瞭。方鴻漸剛剛建立起來的新傢解體，他再次衝齣一個“圍城”，又來到一個“圍城”的入口──他打算投奔在重慶當官的趙辛楣謀取職業，這肯定也是一條前途未蔔的坎坷不平的道路。小說在一陣老式自鳴鍾的“當、當……”聲中結束。像過去一切傑齣的現實主義作品一樣，它沒有提供什麼關於社會和人生齣路的明確結論，但他描寫的生活本身，“深於一切語言，一切啼笑”。

評分☆☆☆☆☆

海牛每天做什麼事情？