材料创新设计

第1章 创新设计与材料的关系

1.1 创新设计的内涵与作用

1.1.1 创新设计引领新产业革命

1.1.2 创新设计打造企业核心竞争力

1.2 创新设计与材料关系的历史演变

1.2.1 农耕时代：传统设计与材料的关系

1.2.2 工业时代：现代设计与材料的关系

1.2.3 知识网络时代：创新设计与材料的关系

参考文献

第2章 材料是创新设计的物质基础

2.1 材料在创新设计中的角色

2.2 材料的感知特性

2.2.1 材料的视觉特性

2.2.2 材料的触觉特性

2.3 材料的功能特性

2.3.1 材料的力学特性

2.3.2 材料的光学特性

2.3.3 材料的能量转换特性

2.3.4 材料的生物学特性

2.4 材料的资源经济性

2.4.1 材料的绿色环保特性

2.4.2 材料的能源经济特性

2.4.3 材料的资源节约特性

参考文献

第3章 创新设计是材料的发展引擎

3.1 创新设计对新材料的需求

3.1.1 创新设计对轻量化材料的需求

3.1.2 创新设计对新能源材料的需求

3.1.3 创新设计对环境材料的需求

3.1.4 创新设计对智能材料的需求

3.2 创新设计对材料的推动

3.2.1 材料创新设计的国内外现状

3.2.2 创新设计下的材料发展

参考文献

第4章 从材料到器件：创新研制的融合发展

4.1 创新研制是创新设计、新材料与制造的深度融合

4.2 创新研制中的创新设计技术

4.3 创新研制中的设计新思路

4.3.1 生物制造

4.3.2 分子机器

4.3.3 虚拟现实

4.4 创新研制中的设计新工具

4.4.1 标准化为“材料-器件”商业化制造扫清障碍

4.4.2 材料特性数据库为“材料-器件”制造过程提供保障

4.4.3 仿真模拟技术为“材料-器件”提供了研究模型

4.5 创新制造对创新设计的影响

4.5.1 3D打印技术可带来设计理念的改变

4.5.2 3D打印技术将会给工业模式设计带来变革

4.5.3 3D打印技术是将创新设计转化为实物的有效途径

4.5.4 3D打印技术颠覆了传统的制造设计模式

4.5.5 3D打印技术将为特殊场合的装备设计带来变革

参考文献

第5章 材料创新设计路线图

5.1 高性能结构材料创新设计路线图

5.1.1 现状及态势分析

5.1.2 创新发展路径

5.2 信息材料创新设计路线图

5.2.1 现状及态势分析

5.2.2 创新发展路径

5.3 生物医用材料创新设计路线图

5.3.1 现状及态势分析

5.3.2 创新发展路径

5.4 能源与环境材料创新设计路线图

5.4.1 现状及态势分析

5.4.2 创新发展路径

5.5 碳材料及其复合材料创新设计路线图

5.5.1 现状及态势分析

5.5.2 创新发展路径

5.6 超常环境材料创新设计路线图

5.6.1 现状及态势分析

5.6.2 创新发展路径

5.7 海洋工程材料创新设计路线图

5.7.1 现状及态势分析

5.7.2 创新发展路径

参考文献

第6章 材料创新设计发展与展望

6.1 国际材料创新设计发展状况

6.1.1 美国：建设国家制造业创新网络、实施材料基因组计划

6.1.2 欧盟及其成员国：启动面向未来创新设计计划、实施“冶金欧洲”计划

6.1.3 日韩：注重发展模式的转变

6.1.4 俄罗斯：出台新的材料科技发展战略

6.2 我国材料创新设计未来展望

6.2.1 先进基础材料

6.2.2 关键战略材料

6.2.3 前沿新材料

6.2.4 未来发展建议

参考文献

索引2100433B

本书主要介绍中国材料创新设计现状、发展趋势及关键技术发展路线。

内容介绍

《机电创新设计》是作者在长期教学与科学研究的基础上，在培养创新性机械设计人才的实践过程中总结而成的，系统全面的介绍了机电创新设计相关知识。《机电创新设计》可作为高等院校工科机械类专业本科和专科生学习《机电创新设计》课程的教材，也可供其他有关专业的教师与工程技术人员参考使用。

丛书名：新编电气与电子信息类本科规划教材

《工程创新设计与实践教程:创新设计及机器人实践》为北京市高等教育精品教材立项项目。《工程创新设计与实践教程:创新设计及机器人实践》结合高等学校工程创新实践课程改革，强调学生自主创新、动手实践，将机器人控制与编程、机械创新设计、传感器等多项技术综合，突出创意性和实用性。《工程创新设计与实践教程:创新设计及机器人实践》包括7章内容，通过对创新理论基础的阐述，系统介绍了能力风暴机器人、机器人编程设计、VJC编程实例、EI创新组件设计和ROBEl机器人组件设计等，并配以相应的思考与训练题和一些作品实例。《工程创新设计与实践教程:创新设计及机器人实践》的附录介绍了中国智能机器人比赛的项目规则。

本书内容共4篇8章,包括机械创新设计基础、机械机构创新设计与图例、机械结构创新设计与图例、机械创新设计综合实例。在介绍创新理念在机械设计方面应用的基础上,广泛列举了370多个机构创新设计实例、机械结构创新设计图例及4个综合性创新设计应用实例。

本书第1篇包括绪论和机械创新设计概述等基础性内容。第2篇包括机构的创新设计方法、机构创新设计及图例、机构组合创新设计及图例和仿生原理及创新设计图例,充分列举了创新设计在平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系、间歇运动机构、螺旋机构、挠性传动机构、组合机构、仿生机构的应用实例。第3篇主要列举了创新设计在机械结构中的应用实例。第4篇主要列举了4个机械创新设计的综合图例。

本书可以作为简明机械设计指南,供机械设计人员及相关技术人员学习、查阅和参考,还可以作为《机械设计》的配套教材,满足高等院校机械设计课程和机械设计基础课程的教学要求。