机械结构系统的整体式构型设计理论与方法研究

2015年度国家自然科学奖二等奖。 2100433B

主要完成人：张卫红(西北工业大学)，朱继宏(西北工业大学)，高 彤(西北工业大学)，王 栋(西北工业大学)，许英杰(西北工业大学)

本书是作者二十多年来主要原创性研究成果自成体系的有机组合。主要内容包括机构优化设计导重法、结构系统按预定性能设计综合、天线结构近似保型与严格保型优化设计、普遍型模糊规划和结构多目标优化设计的理论与方法、结构系统全局协调优化设计理论与方法、互联网环境下分布式工程结构系数设计参数的协同优化技术、对工程结构有限元分析中一些关键问题的深入思考、处理技巧以及以上理论方法在电子机械。航空航天、机械工程、微机电系统。工程机械与专用汽车结构设计中成功应用的多个案例。本书内容充满了创新，理论严密，意义明确，论述严谨，表达简洁，方法完整。广泛适用的结构优化导重法与国内外流行的结构优化一般数学规划法虚功准则法相比，优化效率与优化效果有大幅度提高，20多年来大量的工程应用证实了其优越性；按预定性能设计结构的理论方法给出了结构分析的反问题——结构综述问题求解的高效方法，实现了大型天线结构的严格保型设计，以往国际上只能做到近似保型设计；普遍型模糊规划和机构多目标模糊优化设计的理论与方法使优化设计理论更加符合工程设计的实际情况；工程大系统与工程结构系统全局协调优化设计理论与方法和互联网环境下的分布式工程结构设计参数协同优化技术成功应用于卫星等空间飞行器结构系统的优化设计，为航空航天器总体优化设计提供了新路径，该项目曾连续获得国家自然基金三次资助。

本专著内容丰富，理论与应用并重，可作为电子机械、航空航天、土木建筑、机械工程、微机电工程、工程机械与专用汽车等专业高校教师与研究生的科研与教学参考书，还可用作有关企业技术人员学习提高、产品改进与新产品研发的参考书。

《构型设计制图(高等学校教材)》编著者陈锦昌、陈炽坤、孙炜。

《高等学校教材：构型设计制图》以构型设计为主线，将构型设计的训练贯穿于工程制图课程的各个环节，在教学实践中通过手工二维绘图（视图及轴测图）、计算机三维建模软件的三维造型功能以培养学生的构型设计能力。《高等学校教材：构型设计制图》三维建模采用SolidWorks，并简要地介绍了SolidWorks三维软件。

《高等学校教材：构型设计制图》的主要内容包括：制图国家标准简介、投影概念、几何作图、草图、点的投影、直线的投影、平面的投影、立体的投影、构型设计的美学基础、构型设计的基本方法、组合体构型及表达、组合体的尺寸标注、形体的视图表示、形体的剖视图表示、形体的断面图表示，常用零件表示、一般零件表示、部件表示、计算机造型基础知识、三维特征造型方法、装配体等。

无序物质构型变化是基础科学研究的前沿。压力可以改变物质内部的原子和电子结构，并进而改变物质的电子状态和物理化学性能，同时也能帮助人们深入认识物质结构、性能及其变化规律。压力下无序物质构型变化的研究对新型防御武器材料国防技术发展具有重要意义。近期高压诱导含f电子无序合金非晶多形态相变已被发现，4f电子在高压下的非局域化转变，导致了材料中键长和体积的塌缩而引发了新型无序合金非晶多形态相变。到目前为止，在不含f电子无序合金体系是否存在类似非晶多形态相变刚刚开始，其机理尚不清楚。本项目拟将采用先进实验技术（原位同步辐射X射线衍射、吸收谱)和先进理论计算与模拟方法（反蒙特卡罗、第一性原理和经典分子动力学），系统地研究无序合金体系(不含f电子)原子电子结构随压力的变化规律,从原子和电子结构两方面揭示不含f电子无序合金中非晶态相变的机理。