本课程是工程类专业(尤其是机械专业)的技术基础选修课。开设本课程要达到的主要目的是:通过对机械优化设计和有限元分析中的基本概念、理论和方法的学习,对工程设计实例分析的了解和熟悉,学生可以拓宽视野,增强创新设计意识,掌握现代设计方法的基本思想和基本方法,初步具有解决机械优化设计与有限元分析问题的能力。现代设计方法课程主要包括优化设计、有限元分析、可靠性设计三部分内容。优化设计部分主要研究针对各种工程设计问题,如何建立最优化数学模型,利用数学规划方法,并借助计算机的高速运算,从满足设计限制条件的一切可行方案中找出最佳方案,以获得工程问题的求解和设计参数的确定。重点内容是优化设计的基本概念、理论和方法及其应用,包括数学建模及常用算法。有限元分析部分主要研究机械零件在载荷的作用下零件内部各点的位移、应变、和应力的分布,为机械零件强度、刚度设计提供精确的计算方法。重点内容是有限元法的基本概念、理论及有限元分析软的应用。 可靠性设计是保证机械及其零部件满足给定的可靠性指标的一种机械设计方法。包括对产品的可靠性进行预计、分配、技术设计、评定等工作。所谓可靠性,则是指产品在规定的时间内和给定的条件下,完成规定功能的能力。它不但直接反映产品各组成部件的质量,而且还影响到整个产品质量性能的优劣。可靠性分为固有可靠性、使用可靠性和环境适应性。可靠性的度量指标一般有可靠度、无故障率、失效率3种。重点内容是可靠性相关的基本概念,机械强度可靠性相关理论