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本书遵循职业教育教材编写规律和职业院校学生学习规律，配套齐全。
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| 內容簡介： |
本书基于增材制造技术，结合智能设计的先进技术和创新方法，引入注重因果关系和完整设计流程的正向式设计思想和方法——创成式正向设计方法。本书阐述了创成式体系和方法，创新设计方法论和系统工程基本方法；讲授了包括CAD/CAE工具的设计、仿真、优化、制造一体化的解决方案，倡导用知识工程管理学、信息论、控制论等方法将高密度、多维度的学科知识应用于多类型的设计活动。
本书旨在通过知识框架建设，实现启发式教学，帮助学生沿正向设计的流程掌握增材制造技术与设计思维，TRIZ科学创新方法论，MBSE系统工程基本方法，机械设计、工业设计、设计仿真优化一体化，常用CAD/CAE创成式软件操作技能，仿生学与AI算法，社区化设计理念和生成式编程设计思想。本书得到国家自然科学基金11932017支持。
本书可作为机械设计制造及自动化、增材制造技术、智能制造装备技术及工业设计等专业教材，也适合开发创新思维的工程师、设计师阅读并作为深造的参考用书。
为便于教学，本书配套有电子课件、微课视频、习题答案等教学资源，凡选用本书作为授课教材的教师可登录www.cmpedu.com，注册后免费下载。
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| 目錄：
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前言
二维码清单
绪论
0.1增材制造技术简介
0.2增材制造的优势
0.3增材制造在生产领域的典型应用
0.4增材制造颠覆全球供应链系统
0.5增材制造技术引发的设计发展
习题
第1章现代设计方法概述
1.1自然科学影响下的现代设计风格
1.2产品开发设计方法
习题
第2章基于增材思维的创成式正向设计
2.1新的设计方法——创成式正向设计
2.2创成式正向设计方法的应用及前景
习题
第3章从需求到产品概念
3.1需求分析
3.2用户需求获取
3.3调查问卷分析法
3.4需求分析方法
3.5建立功能结构模型
3.6面向子功能的概念设计
3.7概念的模型化表达
3.8概念的系统性组合
3.9概念的选择及验证
3.10子功能表达的系统规则
习题
第4章基于规则的设计和制造
4.1知识工程模型
4.2复杂产品的设计方法论和策略
4.3形式化方法分类
4.4确定关键参数及重要关系
4.5确定优化设计的原则
习题
第5章结构设计—仿真—优化
5.1一体化结构
5.2结构里的数学
5.3仿生结构和算法
5.4功能集成结构
5.5不同材料的分布和优化
5.6计算机辅助设计
5.7结构的设计—仿真—优化一体化选择
习题
第6章创成式正向设计软件工具的使用
6.1Rhino操作与文件处理
6.2GH工具组件用法
习题
第7章典型的创成式正向设计方法及优化方法
7.1机构设计
7.2仿生设计
7.3基础行为自组织
7.4拓扑优化
7.5材料优化设计
7.6设计模式和目标驱动优化算法
习题
第8章增材制造案例分析
案例：数字化纹理设计——鞋模咬花解决方案
8.1胞元结构
8.2轻量化点阵设计——基于3-matic晶格
结构设计
参考文献
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| 內容試閱：
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创造力是人类与生俱来的天赋，孩童时代创造力如同一颗种子，慢慢通过科学思想和教育的滋养培育长大。创造力是一种理性与感性的交汇，一种规范和拓展的融合，也是发散思维和科学执行的并举。培养创造力是国家新产业能够脱离桎梏，积极进取的关键因素。
增材制造技术正处于一个关键的历史进程阶段，其广泛的适用性，使它从科学基础、工程化应用到产业化开发生产、质量控制、数字化实现等方方面面都进行着升级。在思考如何用好这些先进技术和市场上纷繁的工具载体时，可能需要有一个总体可规划的设计思想和方法。这个思想一方面要有坚实的自然科学基础，并且实践多学科的协同创新，另一方面在掌握先进工具的多元法则中蕴含着共性的正向设计流程。增材制造技术在快速发展的同时，仍缺乏增材制造产品的质量标准和体系，这是限制增材制造技术发展的重要因素。增材制造技术的发展和充分应用，需要多学科协同的应用型专业人才，这就要求把握人才培养的中心思想与精髓，着力于不断创新培养模式，拓宽人才培养途径，优化人才知识结构，提高人才培养的质量和水平，努力形成各类人才辈出、创新人才不断涌现的局面。
创成式正向设计是以系统工程的科学方法，研究创新产品和系统改进升级、技术研发和原创设计，是一种注重因果关系和完整设计流程的设计思想和方法。本书从源头解析设计意图和方法，通过创成式体系和方法，使用软件工具生成潜在的可行性设计方案的数学模型或工程模型，对比、筛选后得到最终设计方案与决策。
本书亮点：帮助学生沿正向设计的流程掌握增材制造技术与设计思维，TRIZ科学创新方法论，MBSE系统工程基本方法，机械设计、工业设计、设计仿真优化一体化，常用CAD/CAE创成式软件操作技能，仿生学与AI算法，社区化设计理念和生成式编程设计思想。本书具备创新理论的深度，通过相关专业课程的学习结合企业实践，配合企业云平台教育生产一体化方案，能够帮助使用者提高产品设计能力和产品优化能力。
本书可以采用模块化组合（见下图），方便任课教师自由组合课程学时。五大模块采用系统工程方法整合了产品设计
开发的一体化流程，建模过程吸收后现代主义思想，实现自然科学、信息科学与结构艺术的结合，同时兼顾复杂产品设计开发、仿真驱动设计、新型机构概念设计等内容。
本书由安世亚太公司具有丰富教学经验和实践能力的专业教师、企业工程师共同编写。在编写过程中，编者参阅了国内外出版的有关教材和诸多科研文献，并得到安世亚太公司从事创成式正向设计的张效军老师、河北科技大学杨光教授等业内专家的指导，在此一并表示衷心感谢！
由于编者水平有限，书中不妥之处在所难免，恳请读者批评指正。
编者
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